第一节 甜樱桃生长发育特性和适宜的环境条件
一、甜樱桃的生长发育特性
甜樱桃和其他落叶果树一样,一年中从萌芽开始,规律性地通过开花、坐果、果实膨大、果实成熟,以及新梢生长、花芽分化、新梢停止生长、落叶和休眠几个时期,周而复始,这一过程称为年生长周期。每一生长阶段都有其不同的生长发育特点。
1.甜樱桃年生长周期及其特点
(1)萌芽和开花 甜樱桃对温度反应敏感,当日平均气温达到10℃左右时,花芽便开始萌动。日平均温度达到15℃左右时开始开花。叶芽萌动较花芽稍晚几天,保护地栽培如果休眠期的低温需求量不足,会出现先叶后花现象。温度较高时花期相对短些,温度低时花期相对长些。同一品种幼树、旺树花期晚,而老树、弱树花期早。花束状果枝、短果枝开花早。
甜樱桃的芽在冬季处于休眠状态,在其进入休眠后,必须经过一定的低温才能解除休眠。解除休眠所需要的时间和强度称为需冷量或低温需求量。测定需冷量是以花芽解除休眠而萌发开花为指标,所以严格地说应是花芽解除休眠的需冷量。据研究,甜樱桃在7℃左右的气温下解除休眠所需的时间最短,这就意味着7℃对解除其休眠最有效。低于7℃效果降低;低于0℃对解除休眠无效;高于7℃随气温的增高对解除休眠的效果不断降低。
经过一定低温之后,随着气温的升高,甜樱桃开始进入萌芽开花期。通常把甜樱桃开花的物候过程分为以下6个阶段。
花芽膨大期:全树有25%的花芽开始膨大,鳞片错开;
露萼期:鳞片裂开,花萼顶端露出;
露瓣期:花萼开裂,露出花瓣;
初花期:全树有5%~25%的花开放;
盛花期:全树有25%~75%的花开放;
落花期:全树有50%以上花的花瓣正常脱落。
露地花期一般在7~10天,保护地因不同位点的温度不相同,同一个品种中树与树之间的开花期就有差异,花期一般在10~15天。这就会给授粉带来不利影响,因此要尽量减少大棚内不同位点的温度差异,并注意破眠剂喷施均匀,使之花期一致。
(2)新梢生长 甜樱桃的新梢生长与果实的发育交互进行,新梢在萌动后有一个短促的速长期,长成6~7片叶,成为6~8厘米长的叶簇新梢,进入开花期间新梢生长缓慢,落花后又与果实的第一次速长同时进入速长期。果实进入硬核期时,新梢生长缓慢,果实采收后,又会进入一个阶段的速长期。幼树的新梢生长较为旺盛,第一次停止生长比成龄树推迟10~15天,进入雨季后还有第二次生长。
(3)果实发育 从落花到成熟所需的天数为果实发育期,甜樱桃果实的生长发育期较短。按其发育的天数划分发育期的长短,也就是成熟期的长短,果实发育期的长短与温度的高低密切相关。果实发育期天数少于45天的为早熟品种,50天左右的为中熟品种,60天左右的为晚熟品种。在我国目前生产中栽培的品种中,极早熟的品种其果实发育期为27天,极晚熟的品种为65天。
果实发育分为三个时期。第一时期,从落花至硬核前,为速长期。主要特征为果实迅速膨大,果核迅速增长至成熟时的大小,胚乳也迅速发育。一般横径增长量小于纵径增长量,这一阶段的长短,不同熟期的品种表现不一,大致为10~20天。
第二时期,为胚发育期,果个增长渐慢,果核开始木质化,胚乳逐渐为胚的发育所消耗,营养物质主要供给胚发育,此阶段大约为8~12天,也称硬核期。
第三时期,自硬核后到果实成熟,为果实第二次迅速生长期。此期主要特点是果实迅速膨大,一般横径增长量大于纵径增长量,这一时期大约为15~25天。
果实发育的第二时期遇严重干旱或灌水过多,往往会造成果实黄萎脱落。果实的第三发育时期,特别是成熟前大水漫灌或降雨或空气湿度大,会造成果实裂口腐烂。
果实的生长发育除了果实增大之外,还伴随着一系列生理生化变化,最明显的是果实可溶性固形物含量的增加和果实颜色的变化。甜樱桃的果实在发育过程中叶绿素A转变成叶绿素B,然后发生叶绿素B的降解,果皮的基色由绿变黄。甜樱桃的果实在未成熟时含有大量的紫黄素(一种类胡萝卜素),随着果实成熟,β-胡萝卜素和环氧类胡萝卜素逐渐增加,果皮颜色出现红晕,或变成鲜红色至紫红色,有的品种甚至成为紫黑色。
(4)花芽分化 花芽分化是指芽的生长点发生一系列生理变化和形态变化形成花芽的过程。甜樱桃花芽分化过程可分为苞片形成期、花原基形成期、花萼分化期、花瓣及雄蕊原基形成期和雌蕊原基形成期。甜樱桃花芽分化的特点是分化时间早,分化时期集中,分化进程迅速。辽宁省果树科学研究所对甜樱桃花芽分化的镜检观察证明,甜樱桃的花芽分化是在幼果期(硬核后)开始的,也就是在落花后20~25天开始的,落花后80~90天基本完成。不同栽培条件下或不同品种间稍有差异。
甜樱桃花芽的形态分化虽然在花后80~90天基本完成,但花器的发育一直延续到下一年,下一年芽萌动时,花药中的分生细胞开始延长并形成花粉,此时花的分化才算最后完成。
由于甜樱桃的花芽分化是与果实第二次速长期同步,此时期养分需求量大,供需矛盾突出,易造成养分竞争,需及时补充养分和水分,否则会导致花芽数量减少和质量降低。甜樱桃花芽的分化还受温度和日照的影响。如果分化期温度低、日照时间短,对花芽的形成和来年的产量很不利。甜樱桃花芽分化也与管理水平有关,所以需加强肥水管理,尤其不能忽视花前和花后以及采收后的土壤追肥和根外补肥。甜樱桃容易发生营养缺乏症,缺硼时花芽发育不良,表现为只开花不结果,所以花芽分化期还要保证硼肥的供应。
(5)落叶和休眠 在正常管理条件下甜樱桃的落叶发生在霜冻前后,各地因霜期的早晚不同,落叶期也有相应的变化,不同品种间稍有差异。成龄树和充分成熟的枝条能适时落叶,而幼旺树及不完全成熟的枝条落叶较晚。落叶后树体便进入休眠期。
2.根、叶、花和果的生物学特性
(1)根 根是甜樱桃的地下部分的营养器官。根的主要机能是从土壤中吸收水分和无机盐等各种矿质营养,供给树体合成各种有机物质,同时也对树体起固定作用。
甜樱桃的根按其来源不同可分为实生根和茎原根两大类。播种繁殖的砧木苗,先长出胚根,然后发生侧根形成的根系称实生根。扦插繁殖或分株繁殖的砧木,其根系是由插条基部或母株的不定根形成,这类根叫茎原根。
不论是哪种根系,多数砧木品种的根系在土壤里的分布都较浅,深度在40~50厘米,主根不发达,侧根和须根较多,但不同种类有所不同。马哈利和兰丁砧木的根系分布的深度可达50~90厘米。根系的发育程度与土壤状况以及肥水管理水平密切相关,土层深厚、质地疏松、通气良好且肥水供应充足,则根系发达,植株生长健壮。甜樱桃根系对土壤积水非常敏感,在雨季如果发生土壤内渍水时间较长,可导致根系缺氧而停止生长,甚至死亡。
根系在年生长周期中,没有自然休眠,只要温度适宜即可生长,当15~20厘米深的土壤温度达到5~7℃时须根即可生长出白色的根尖(吸收根),土壤温度达7~8℃以上时即可以向上输送营养物质,土壤温度达15~20℃时是根系生长最适宜的温度,此时也是根系生长最活跃的时期。土壤温度达28~30℃以上时或低于5℃以下时,根系被迫进入休眠。所以在保护地树体休眠期的管理中,保持土壤温度不低于5℃,秋季在土壤温度为15~20℃时及时施肥是非常关键重要的。
(2)叶 叶片的基本功能是进行光合作用,同时具有蒸腾作用和气体交换作用,叶片是合成有机营养的重要器官。绿色的叶片利用光能将吸收的二氧化碳和水转化为有机物,同时释放出氧气,光合作用的产物主要是葡萄糖、蛋白质、淀粉和脂肪等有机营养。这些有机营养一部分被树体的呼吸作用消耗,但大部分供给枝、叶、根、花和果实的生长,秋季多余的养分贮藏于枝干和根系中,作为下一年树体萌芽开花的主要营养来源。可见保护好叶片是极其重要的。
甜樱桃的叶片大而厚,叶面积大,形成的花芽饱满,来年的坐果率相应就高;叶片小而薄,叶面积小,花芽形成的数量少、质量差,果实质量相应也差。通常每个果应保持有3~5个以上的叶片,才能保证较高的结实率和当年的果实品质。
(3)花芽与花 甜樱桃的每个花芽一般孕育1~5朵花,营养条件好、或个别品种的花芽,可孕育7~8朵,个别的还有孕育10朵的(彩图1)。花朵为子房下位花,由雄蕊(花丝和花药)、雌蕊(柱头、花柱和子房)、花瓣、花萼和花柄组成(彩图2),花序为伞房花序。每朵花有雄蕊40~42枚,每个花药里有花粉6000~8000粒;发育正常的花只有1枚雌蕊,但在高温干燥和土壤干旱的气候条件下,也会出现每朵花有2~4枚雌蕊的现象。如果在花芽分化期营养不良,花器官会发生雌蕊退化,退化花的柱头和子房萎缩而不能结实。
甜樱桃开花后数小时花药破裂释放出花粉。花在4天以内授粉能力最强,5~6天授粉能力中等,7天以后授粉能力最低。甜樱桃花的授粉过程主要依靠蜜蜂、风力和重力作用完成。在授粉过程中,只有亲和性品种的花粉在柱头上才能萌发。花粉萌发后,原生质连同它的内壁从萌发孔向外突出,然后伸长成为花粉管。花粉管萌发后一般在2~3天内就能经过柱头的细胞间隙进入花柱,然后再需要2~4天的时间才能穿过中果皮到达胚珠。花粉管从珠孔经过珠心而进入胚囊。在胚囊中花粉管顶端破裂,放出两个精子,其中一个与卵细胞结合形成合子(受精卵),合子以后发育成胚。另一个精子与两个极核结合发育成胚乳。甜樱桃从开花、传粉到授粉全过程约需48小时,有时则可能延长到2~3天。
(4)果实 甜樱桃的花经过授粉和受精发育成果实。甜樱桃果实在膨大期遇雨、浇水过多或空气湿度大的情况下很容易发生裂果。因为甜樱桃果实表面分布有许多气孔,这些气孔随着果实的成熟并不能像苹果、梨那样形成木栓化的皮孔。所以,当外部水分由气孔大量进入果肉组织时,就会造成果肉组织膨胀,果皮拉紧,当超过果皮拉力强度的限制时就会造成裂果。另外,甜樱桃的外果皮角质层还会产生许多小裂缝。这些小裂缝在果实成熟前如果大量吸水,果实迅速膨胀,裂缝就会深达果肉而造成裂果。
二、适宜甜樱桃生长发育的环境条件
1.温度和水分
甜樱桃属喜温不耐寒的果树,适宜在年平均气温10~12℃的地区露地栽培,要求一年中日平均气温高于10℃的时间需在150~200天以上。而实际生产中,甜樱桃已栽培到年平均气温15℃的地区。
甜樱桃对水分状况很敏感,具有喜水而又不能渍水、既不抗旱也不耐涝的特性,需要较湿润的气候条件。甜樱桃叶片大,蒸腾作用强而需要较多的水分供应,但又因根系浅而抗旱抗涝能力差,所以甜樱桃适于在年降雨量600~700毫米的地区生长。
在甜樱桃年生长周期中,不同时期对温度的要求不同,萌芽期适宜温度10~15℃;开花期适宜温度12~18℃;果实发育至成熟期适宜温度20~25℃。果实发育期和花芽分化期间温度的高低,对果实的发育速度、果实大小、果实品质和花芽分化的质量都有显著的影响。
甜樱桃不耐低温,冻害的临界温度为-20℃。但是,冬春季风大的地区气温达到-18℃时,枝干也会有严重冻害;气温达到-25℃时,会造成树干冻裂,地上部分死亡;气温达到-30℃时,根部会严重受冻,造成大量死树;根系在晚秋地温-8℃以下、冬季-10℃以下、早春-7℃以下的情况下也会遭受冻害,所以冬季温度过低是限制甜樱桃生产向北推进的主要因素。
生产中常把极端最低气温-15~-18℃的地区,作为甜樱桃栽植适宜区的北界;极端最低气温-18~-23℃的地区,作为次适宜栽植区,此栽植区遇到特殊冷冬年份树体会遭遇到冻害,需加强防护。
甜樱桃的不同器官和组织的冻害临界温度还有明显差别,花蕾和幼果期的冻害临界温度为-2.8~-3℃,在-3℃条件下持续达3~4小时,大部分花蕾和幼果会冻坏(彩图3、彩图4)。
甜樱桃虽然喜温,但温度过高同样会对其生长发育造成伤害,高温的伤害还与水分和空气湿度相关。花期高温干旱,会影响授粉授精,降低坐果率;花芽分化期高温干旱,会使花芽分化畸形,下一年出现畸形果(彩图5);果实发育期高温干旱,果实不能充分发育,造成提前着色成熟,果肉薄口味淡。且高温干旱易发生蜘蛛为害。花期和果实发育期高温高湿,会发生花腐病和灰霉病,果实膨大期会发生裂果;枝条生长期高温高湿会引起徒长,使树冠郁密,还易发生叶斑病。
2.土壤
土壤是甜樱桃树体生长发育的基础条件,土壤质地的好与差,直接影响甜樱桃的生长发育。甜樱桃的根系在土壤中的分布较浅,根系呼吸旺盛,适宜在土层深厚、土质疏松、透气性好、保水保肥性较强、肥力较高的壤土、沙壤土、石砾壤土或轻黏壤土上栽植。要求土壤pH值在6.0~7.5之间,最适宜范围为6.0~7.0,有机质含量不低于1%,含盐量不超过0.1%,土层厚度在1米以上,地下水位低,雨季地下水位不高于80厘米。
甜樱桃对重茬反应敏感,甜樱桃园间伐后,至少要改植2~3年非果树类的作物,才能再栽植甜樱桃。如果不轮作不休闲,只能采取客土改造的方法,给甜樱桃一个质地优良的立地条件。客土改造就是利用易风化的山石(片母岩)[俗称千层板(彩图6)],作为甜樱桃的客土,改造黏性土壤和重茬土壤,提高土壤的透气性,使其同时富含磷、钾、钙和镁等营养元素,取得很好的栽植效果。
3.光照
甜樱桃是喜光性较强的树种,全年日照时间要求在2600~2800小时。光照条件良好时,生长健壮,结果枝寿命长,树冠内膛光秃的进程较慢,花芽发育充实,坐果率高,果实成熟早,着色鲜艳,含糖量高,品质好;光照条件差时,树冠外围新梢易徒长,冠内枝条衰弱、易光秃,结果枝寿命缩短,花芽发育不良,结果部位外移,结果少,果实成熟晚,品质差。
甜樱桃在保护地栽培条件下,所覆盖的塑料薄膜透光率一般能达到75%左右,如果膜上积尘较厚,清扫不及时,透光率还会进一步降低,会使树体长期处于弱光照的条件下,光合产物少,有机营养积累得少、消耗得多,会使果实着色不良、延迟成熟、含糖量降低,花芽分化受抑制,数量减少。尤其是采收后覆盖的遮阳网密度过大,透光率不足70%时,花芽瘦小、饱满程度差。