果樹花芽分化期間水分管理技術(shù)*

楊 盛，白牡丹，高 鵬，郭黃萍

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，果樹種質(zhì)創(chuàng)制與利用山西省重點實驗室，太原 030031）

果樹花芽分化期間水分管理技術(shù)*

楊 盛，白牡丹，高 鵬，郭黃萍

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹研究所，果樹種質(zhì)創(chuàng)制與利用山西省重點實驗室，太原 030031）

果樹栽培具有經(jīng)濟(jì)效益高、耗水量較大等特點，同時我國又是水資源缺乏的國家?；ㄑ糠只鳛楣麡渖L的重要環(huán)節(jié)，研究花芽分化期間水分管理技術(shù)勢在必行。文章綜述了水分對果樹花芽分化的影響及花芽分化期間節(jié)水灌溉理論和技術(shù)措施，探討了水分與樹體營養(yǎng)生長和花芽分化的關(guān)系。

果樹 水分 花芽分化 營養(yǎng)生長

隨著人民生活水平的不斷提高和我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，水果產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中所占的地位越來越重要，已成為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分。水是生命之源，對果樹生長發(fā)育起著重要的作用，水分的過量和虧缺都會影響果樹的生長發(fā)育?；ㄑ糠只且粋€由眾多物質(zhì)代謝參與的過程，是植物生長發(fā)育的重要階段，對花量、坐果率、果實品質(zhì)和產(chǎn)量有著重要影響。果樹生長不同時期對水分的敏感性不同，花芽分化時期的需水量有其自身規(guī)律可循?；ㄑ糠只?，合理使用灌溉用水，既能提高農(nóng)業(yè)用水的效率，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和水資源可持續(xù)利用，又能促進(jìn)花芽分化。文章就果樹花芽分化與水分的關(guān)系研究進(jìn)行綜述[1-4]。

1 果樹花芽分化時期

花芽分化是指果樹芽軸的生長點經(jīng)過生理和形態(tài)的變化，最終構(gòu)成各種花器官原基的過程，由生理分化、形態(tài)分化兩部分組成，其分化過程又與樹體的營養(yǎng)生長有關(guān)。不同種類的果樹，其花芽分化過程及形態(tài)指標(biāo)各異，在仁果類果樹花芽形態(tài)分化進(jìn)程中，6月初以前處于未分化期，此時期生長點狹小，光滑，生長點范圍內(nèi)均為排列整齊的原分生組織細(xì)胞。6月初至6月中旬為花芽分化初期，其標(biāo)志為生長點逐漸增大變圓，為一扁平的半球體，此時為控制花芽分化的關(guān)鍵時期，也稱為花芽分化臨界期。6月中旬至7月初為花蕾分化期，此時肥大隆起的生長點變得不圓滑，并出現(xiàn)突起的形狀。蘋果中心突起較早、體積也較大；梨的周邊突起較早，體積稍大，為側(cè)花原基。7月初至7月中旬花原基頂部先變平坦，然后其中心部分相對凹入而四周產(chǎn)生突起，形成萼片原始體。7月中旬至7月下旬萼片內(nèi)側(cè)基部發(fā)生突起，形成花瓣原始體。7月下旬至8月中上旬為雄蕊分化期：花瓣原始體內(nèi)側(cè)基部發(fā)生的突起即雄蕊原始體。8月中旬至9月上旬為雌蕊分化期：在花原始體中心底部所發(fā)生的突起即雌蕊[5-7]。花芽的數(shù)量和質(zhì)量對于果樹的產(chǎn)量及品質(zhì)有著重要的影響。果樹在由營養(yǎng)生長向生殖生長的轉(zhuǎn)化過程中受到許多因素的制約。因此，對果樹影響花芽分化因素的研究具有重要的意義。

2 水分對果樹花芽分化的影響

果樹花芽分化與水分供應(yīng)有關(guān)，水分供應(yīng)影響到樹體營養(yǎng)積累和激素水平。研究表明，果樹花芽分化的各個環(huán)節(jié)，水分對植物的影響是不同的，同一樹種的不同品種之間，也存在一定差異。

樹體營養(yǎng)物質(zhì)積累是花芽分化得以正常進(jìn)行的關(guān)鍵因素。營養(yǎng)物質(zhì)的積累受到以下兩方面因素的影響：第一，合理的樹體結(jié)構(gòu)和適度的新梢生長是光合作用正常進(jìn)行的保證。在降雨量和供水量適中，樹體不徒長的前提下，新梢的生長、葉面積的擴(kuò)大會提高光合產(chǎn)物量，花芽分化正常進(jìn)行；反之，若供水量嚴(yán)重不足，營養(yǎng)生長受阻，會出現(xiàn)植株矮小瘦弱，花芽分化進(jìn)程受阻等現(xiàn)象；第二，提高營養(yǎng)物質(zhì)積累可通過適時停長，從而減少營養(yǎng)生長，減少養(yǎng)分消耗而增加積累。花芽分化所需營養(yǎng)由葉片光合作用所提供，要保證花芽分化正常進(jìn)行，就必須增加葉片數(shù)量提高光合作用效率。但是，樹勢過強(qiáng)，新梢生長量過大時，樹體郁閉會造成部分葉片成為無效葉，同時新梢大量生長過程又消耗了大量的營養(yǎng)，會對花芽分化的進(jìn)程產(chǎn)生影響。另外，樹勢過旺會導(dǎo)致營養(yǎng)積累變差，降低對一些病蟲害和自然災(zāi)害的抵御能力，反過來影響花芽分化[11-12]。研究認(rèn)為在葡萄轉(zhuǎn)色期前后，進(jìn)行水分虧缺處理，可以提高葡萄抵御干旱的能力，抑制營養(yǎng)生長，降低修剪工作量，利于花芽分化的正常進(jìn)行[9]。

從上面可以看出，樹體的生長和積累情況影響著花芽分化的進(jìn)程，這正是樹勢的兩個方面。水分影響著樹勢，樹勢又直接影響著影響著花芽分化的進(jìn)程。健壯的樹勢，可保證營養(yǎng)物質(zhì)的積累，而平衡穩(wěn)定的樹勢是健壯樹勢延續(xù)的保證，健壯平衡的樹勢可使果樹的絕大部分芽都有足夠的營養(yǎng)積累用于花芽分化[13-15]。

水分脅迫會還會對樹體激素代謝產(chǎn)生影響。有人認(rèn)為脫落酸能促進(jìn)蘋果的花芽分化。關(guān)于蘋果花芽分化研究表明花芽孕育過程中ABA含量逐步上升，并認(rèn)為在蘋果花芽孕育過程中，高含量的ABA對成花有促進(jìn)作用，反之，則抑制成花[16-17]。大量研究結(jié)果表明，水分脅迫時，樹體的促進(jìn)生長類激素減少，同時延緩生長類內(nèi)源激素增加。對苜蓿的研究結(jié)果表明，水分脅迫可增加其根部和葉片ABA含量，說明果樹根部具有感受外部脅迫信號并可以合成ABA的能力。果樹受到水分脅迫時，樹體內(nèi)ABA會大量累積，可促使葉片氣孔關(guān)閉[18-22]，降低果樹的營養(yǎng)生長，積累的營養(yǎng)可更多地運用于花芽分化。水分脅迫可減少梢尖 GAs含量，增加ABA 和 CTK含量，CTK/GA 及 ABA/GA 的比值提高，抑制營養(yǎng)生長，促進(jìn)花芽分化[23-27]。

可見，果樹生長過程中所需水分，并非越多越好，水分過多有時會引起營養(yǎng)生長與生殖生長的不平衡，影響花芽分化的進(jìn)程。適度的水分脅迫可以促進(jìn)果樹根系生長?；ㄑ糠只R界期時，要適當(dāng)控制土壤水分，使春梢生長變緩慢，有利于花芽分化[8-10]。

3 果樹花芽分化期水分管理措施

3.1 節(jié)水灌溉理論

節(jié)水灌溉理論是指根據(jù)植物需水規(guī)律及當(dāng)?shù)毓┧畻l件，為有效利用降水和灌溉水，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和水資源可持續(xù)利用而采取的多種措施的總稱。節(jié)水灌溉不僅包含灌溉過程中的節(jié)水措施，還包括提高農(nóng)業(yè)用水效率等其它措施。非充分灌溉、調(diào)虧灌溉、局部灌溉、控制性根系交替灌溉等節(jié)水灌溉理論是利用大多數(shù)果樹在生長季節(jié)不同階段營養(yǎng)生長與果實生長的速度差異，通過土壤水分管理調(diào)控植物根系的生長發(fā)育，從而影響地上部分的生長及水勢，可在節(jié)約灌溉用水的基礎(chǔ)上，達(dá)到控制果樹營養(yǎng)生長、減輕修剪工作量、增加營養(yǎng)積累，促進(jìn)花芽分化的目的[28-29]。

3.2 節(jié)水灌溉技術(shù)

節(jié)水灌溉技術(shù)涉及水資源調(diào)配、輸配水、田間灌水和果樹吸收等環(huán)節(jié)。節(jié)水工程技術(shù)是節(jié)水技術(shù)體系核心，其措施主要有：微灌技術(shù)、控制性分根交替灌溉技術(shù)、膜上灌技術(shù)、膜下滴灌技術(shù)、小管出流灌溉技術(shù)等。

微灌技術(shù)是將有壓水流變成的細(xì)小水滴均勻而適量的送達(dá)植物根區(qū)，供植物生長需求的一種先進(jìn)灌溉技術(shù)。按水流方式可將微灌技術(shù)分為滴灌、微噴灌和涌泉灌。控制性分根交替灌溉技術(shù)，在果樹上表現(xiàn)出良好的節(jié)水效果[30]。國內(nèi)外學(xué)者研究表明：分根交替灌溉技術(shù)可抑制新梢生長，提高果樹水分利用率，可在不降低光合速率的情況下降低蒸騰作用，可在產(chǎn)量基本保持不變的情況下品質(zhì)有所提高。膜上灌是在地面覆膜的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)膜上流水，給植物供水的一種可控制的局部灌溉技術(shù)。水流在膜上流動速度較快，在減少了深層滲漏的同時，將水分多分布于植物根部，提高了灌水均勻度和水分利用效率。同時，膜上灌水增加了土壤的熱容量、地溫和通透氣性，可促進(jìn)果樹生長發(fā)育[31]。膜下滴灌技術(shù)是在地膜下面鋪設(shè)滴灌帶，利用管道輸水節(jié)水和薄膜保水，構(gòu)成的大田膜下滴灌系統(tǒng)。小管出流灌溉技術(shù)是通過安裝在管道上的直徑為4 mm左右小管作為灌水器直接灌水的一種微灌方式。這種微灌由于出流孔徑較滴灌出流孔大得多，基本避免了堵塞問題。該方法投資較低，操作方便，適合國情。小管出流具有節(jié)水、抗堵塞能力強(qiáng)、水質(zhì)凈化處理簡單、節(jié)能、施肥方便、適應(yīng)性強(qiáng)、灌水均勻、節(jié)省維護(hù)費用、灌水周期長、操作簡單，管理方便等優(yōu)點[32-33]。

3.3 果園排水和保水措施

3.3.1 果園排水措施

花芽分化期間過旺的營養(yǎng)生長會造成果樹枝條徒長，消耗大量的營養(yǎng)物質(zhì)，會影響到對花芽分化營養(yǎng)物質(zhì)的供給，同時花芽分化期間需水量較小，可在花芽分化期通過降低果園土壤含水量，來促進(jìn)花芽分化的正常進(jìn)行。降雨量大的地方應(yīng)做好排水工作。一般平地果園的排水系統(tǒng)，可順勢在園內(nèi)或四周修建。排水溝分明溝排水與暗溝排水兩種。采用明溝排水時，采取起壟覆膜的方式可提高排水效果。暗管排水是在果園內(nèi)安設(shè)地下管道，多用于匯集和排出地下水。一般果園多采用明溝排水，暗管通過調(diào)節(jié)區(qū)域地下水位來排除土壤中過多水分，成為全面排水的發(fā)展體系。此外，在生草葡萄園的研究表明，在降雨較多的季節(jié)，生草可以較快的排出土壤中較多的水分，有利于植物根系的生長和養(yǎng)分的吸收[34]。

3.3.2 果園保水措施

土壤適度干旱時，可促進(jìn)花芽分化，但過度干旱會導(dǎo)致碳水化合物供應(yīng)不足，影響成花。干旱地區(qū)在花芽分化期間，應(yīng)做好保水工作，保障花芽分化的正常進(jìn)行。果園保水技術(shù)主要包括：果園覆蓋、果園生草、化學(xué)制劑等幾個技術(shù)。

3.3.3 果園覆蓋

果園覆蓋包括覆草和覆膜兩種方法。覆草一般在春、夏季進(jìn)行，覆蓋時可在果樹的樹盤、株間、行內(nèi)及整個果園覆蓋15～20 cm厚的秸稈或雜草。將秸稈等覆蓋在土壤表面，不僅能起到穩(wěn)定果園土溫、抗旱保水、抑制雜草的生長的作用，還能避免雨滴直接沖擊土壤表面造成土壤板結(jié)。地膜覆蓋指在果樹兩側(cè)順行起壟，采用厚度為0.002～0.020 mm的聚乙烯塑料薄膜覆蓋在果樹的兩側(cè)，要求外高內(nèi)低。

3.3.4 果園生草

在灌溉條件較好或土壤含水量較高的地區(qū)，果園生草能起到改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力水平的作用，利于保證養(yǎng)分、水分的穩(wěn)定均衡供給，使果樹表層根系發(fā)育良好。果園生草可采用全園生草和行間生草等模式，應(yīng)根據(jù)梨園立地條件、種植管理水平等因素而定。貴州省草業(yè)科學(xué)研究所果園場梨園生草觀測結(jié)果表明，人工生草對土壤水分影響不明顯，而自然生草使土壤含水量顯著降低[35]。人工生草的草種選擇很重要，在選擇草種時一般要求，具備矮稈、匍匐生長、耐蔭、耐踐踏，與所栽果樹無共同病蟲害等特點，以豆科與禾本科牧草為主。經(jīng)過試驗，黑麥、毛葉苕子、大豆產(chǎn)草量大，適于山西省大部分地區(qū)種植。而在北方無灌溉條件的旱作果園，生草措施由于草自身生長的水需求會與果樹之間發(fā)生競爭，尤其在干旱季節(jié)和地區(qū)表現(xiàn)的愈加明顯，不適宜生草[36]。

3.3.5 化學(xué)制劑

目前生產(chǎn)中應(yīng)用較多的化學(xué)制劑是保水劑。土壤保水劑是一種無毒、無污染的功能型高分子聚合物，可在極短的時間內(nèi)吸足水分，并將水分牢固地保持在土壤中，并在干旱時將保存的水分緩慢釋放出來，供果樹生長利用[37-38]。

以上幾種果園保水措施的使用，可起到改良土壤、促進(jìn)根系對水分和肥料的吸收、增強(qiáng)果園抗旱能力和生物防治能力的目的，對改善果樹生長環(huán)境和促進(jìn)花芽分化有積極的促進(jìn)作用。

4 小結(jié)

由于營養(yǎng)生長主要在生長季的早期發(fā)生。一方面，生長季早期適當(dāng)控水避免了由于新梢生長過旺，大量競爭樹體營養(yǎng)，產(chǎn)生對花芽分化的抑制作用[39-41]。同時，適當(dāng)抑制新梢的營養(yǎng)生長可在減少夏剪工作量的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對樹冠的有效控制、避免樹體郁閉的發(fā)生，達(dá)到花芽連年正常分化的目的；另一方面，早期適當(dāng)控水后，有利于營養(yǎng)物質(zhì)向果實的供應(yīng)，對果實發(fā)育影響很小。

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國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項資金項目（CARS-29-24）；山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院博士研究基金（YBSJJ1709）；山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技成果和示范推廣項目（2017CGZH01）