劉亞靜
(牡丹江南湖公園)
隨著我國經(jīng)濟技術的發(fā)展、自然環(huán)境的改善,我國的園林景觀有了長足的發(fā)展,園林樹木、植物科學種植備受重視,這對于推動我國現(xiàn)代化建設,為公民提供方便人民群眾生活,提高企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效率具有重要意義。
在園林樹木植物花粉發(fā)育成熟后,在適宜的環(huán)境下,散發(fā)花粉,花粉落在雌蕊花柱的柱頭上,這就是授粉?;ǚ哿C劝l(fā)形成花粉管,花粉管通過花柱進入子房,再到達胚囊,釋放精細胞與卵子結(jié)合發(fā)育成胚,另一個精細胞與中央細胞的兩極核結(jié)合發(fā)育成三倍體的胚乳,這就是受精,子房發(fā)育成果實。授粉和受精能否實現(xiàn),受不同的因素影響。
1.授粉媒介。不同園林植物,依靠的授粉媒介各異。有些是風媒花,如松柏類、核桃、楊樹、柳樹、栗等。有的是蟲媒花,如桃、梨、杏、李等。也有一些蟲媒樹木如椴樹、白蠟等還能借風力傳粉。因此,散粉時的風力狀況、雨水、空氣濕度等都會影響風媒花的授粉,而昆蟲的數(shù)量、種類、農(nóng)藥等的施用情況也會影響蟲媒花的傳粉狀況。
2.授粉適應。植物在長期自然進化選擇中,形成了各種傳粉類型。有的為自花授粉,即同花、同植株的雄蕊花粉落到雌蕊柱頭上授粉并結(jié)實。異花授粉,即不同植株間的傳粉。異花授粉后產(chǎn)量更高,后代生活力更強。因此,除少數(shù)植物進行典型的自花授粉即閉花授粉外,大部分植物都適宜異花授粉,并形成與異花授粉相適應的特點。
3.營養(yǎng)對授粉受精的影響。樹體的營養(yǎng)狀態(tài)是影響花粉萌發(fā)、花粉管伸長、胚囊壽命及柱頭能接受花粉時間的重要內(nèi)因。氮素不足時,花粉管生長慢,未達到珠心就失去功能。因此對衰弱樹在花期噴尿素能提高坐果率。硼對花粉萌發(fā)和受精有良好作用,有利花粉管的生長。在萌芽前噴1%-2%或花期噴0.1%-0.5%的硼砂能增加蘋果坐果率,秋季施硼還可以提高李的第二年的坐果率,施用鈣,磷也能有效提高坐果率。
經(jīng)授粉受精后,子房膨大成為果實,即為坐果。坐果的機理是開花后,植物授粉受精,受精后的子房的生長素、赤霉素、細胞分裂素的含量大大增加,調(diào)動營養(yǎng)物質(zhì)向子房供應運輸,子房開始膨脹變大,這就是坐果。同時,花粉管在花柱內(nèi)的伸長也使形成激素的酶系統(tǒng)活化,受精后的胚乳也在合成生長素、赤霉素等有利坐果的激素。由于不同園林植物坐果需要的激素不同,果實的增大需要的激素也不同,各種植物坐果對外源激素的反應是不同的。
有些園林植物子房未受精也能形成果實,并不含種子,這種現(xiàn)象即單性結(jié)實。單性結(jié)實又分為天然單性結(jié)實和刺激性單性結(jié)實。無需授粉和刺激,子房能自然發(fā)育成果實的為天然單性結(jié)實,如蜜柑、菠蘿、柿、無花果、葡萄、橙等,刺激性單性結(jié)實是必須給以某種刺激才能產(chǎn)生的果實,生產(chǎn)上一般按照需要用植物生長調(diào)節(jié)劑處理,如赤霉素、生長素等。
1.落花落果的原因分析
影響生長素分泌和平衡的因素都可能引起花柄果柄形成離層,造成落花落果?;ㄆ鞴僭诮Y(jié)構(gòu)上有缺陷、雌蕊發(fā)育不健全、胚珠退化等都可能造成落花。土壤水分的缺乏,溫度不事宜過低、光照不足等也會造成落花。沒有授粉或受精,或受精異常也可能出現(xiàn)落花。生長素主要產(chǎn)生于種胚,在未受精或受精不完全的條件下,種子數(shù)量少,種胚產(chǎn)生的生長素量就少,不能滿足果實發(fā)育的要求,就會落果。同時,如果其他器官產(chǎn)生的生長素與種胚產(chǎn)生的生長素不平衡,也會出現(xiàn)離層,發(fā)生落果。坐果后,在生長發(fā)育過程中,也有部分幼果脫落,主要是由于生理、病蟲、營養(yǎng)、氣候等多種原因造成的。
2.避免出現(xiàn)落花落果的主要方法
(1)改善園林植物營養(yǎng)狀況。這是減少落花落果的物質(zhì)基礎。第一,加強土壤、肥料和水分管理,改善植物營養(yǎng)狀況,提高芽的質(zhì)量,促進花器官的發(fā)育,這有利受精坐果。尤其是由于營養(yǎng)不良而引發(fā)的落果,改善水肥條件后能收到明顯的效果;第二,加強管理和保護,通過科學的修剪等措施,調(diào)整生長與結(jié)實的關系,保持科學的枝果比,改善通風透光條件,能有效提高坐果率,防止落果現(xiàn)象發(fā)生。
(2)創(chuàng)造良好的授粉條件。所以創(chuàng)造良好的授粉條件是減少落花落果、提高坐果率的有效措施。在方法上,應配置適當?shù)氖诜蹣?,在授粉樹不足的條件下,應通過高接花枝的方法加以補充。倘若授粉樹當年開花過少,應在開花期剪取授粉品種的花枝插在瓶中掛在樹上,或通過振動花枝輔助散粉。對于蟲媒花,還應采用人工放蜂輔助傳粉。有些植物花期噴水也可以提高坐果率。
(3)環(huán)剝、刻傷技術。這種技術應用于成年樹和旺樹、旺枝,能有效減少落花落果。應因樹制宜,掌握好環(huán)剝、刻傷的時間。
(4)生長激素、生長調(diào)節(jié)劑和微量元素的應用。應用生長激素和微量營養(yǎng)元素等,能有效阻止離層的形成,減少落花落果。
由于果實形態(tài)多樣性,有很多不同分類方法。
1.真果和假果。真果是完全由花的子房發(fā)育形成的果實,如油菜、葡萄、桃、棗等;假果是由子房和其他花器官一起發(fā)育形成的果實,如草莓、蘋果、梨等。
(1)真果結(jié)構(gòu)。它比較簡單,最外層為果皮,內(nèi)含種子。果皮由子房壁發(fā)育形成,一般可分為外、中和內(nèi)三種果皮層。由于果實種類不同,果皮的厚度也不同。外、中和內(nèi)果皮,有的易區(qū)分,如核果;有的難區(qū)分的,如漿果的中與內(nèi)果皮混合生長。果皮與種皮結(jié)合緊密,很難分離。
①外果皮。它是由子房壁的外表皮發(fā)育而成,由一層細胞或數(shù)層細胞構(gòu)成。它有數(shù)層細胞,在外表皮細胞層下有一至數(shù)層厚角組織細胞,如桃、杏等;也可能是厚壁組織細胞,如菜豆、大豆等。外果皮上分布有氣孔、角質(zhì)、蠟被,有的還有毛、翅、鉤等附屬物,它們都具有保護果實和有助果實傳播的作用。
②中果皮。它由子房壁的中層發(fā)育而成,由多層細胞構(gòu)成。中果皮結(jié)構(gòu)多樣化,有的中果皮為薄壁細胞,富含營養(yǎng),成為果實中的肉質(zhì)可食果實(如桃、杏、李等);有的中果皮的薄壁組織中還含有厚壁組織;在果實成熟時,中果皮變干收縮成膜質(zhì)、革質(zhì),或成為疏松的纖維狀,維管組織發(fā)達,如柑橘的“橘絡”
③內(nèi)果皮。它由子房壁的內(nèi)表皮發(fā)育而成,由一層細胞構(gòu)成,少數(shù)植物由多層細胞構(gòu)成,如番茄、桃、杏等。桃、杏等果實內(nèi)果皮的多層細胞厚壁化、石細胞化,形成硬核。在柑橘、柚子等果實中的內(nèi)果皮中,一些細胞成為大而多汁的汁囊,是可食部分;葡萄等的內(nèi)果皮細胞在果實成熟過程中,細胞分離成漿狀;在禾植物中,由于果實的內(nèi)果皮和種皮都較薄,在果實的成熟過程中,兩者結(jié)合,不易分離,形成獨特的穎果類型。
胎座:這是心皮邊緣愈合形成的結(jié)構(gòu),是胚珠孕育的場所。許多植物果實中的胎座在果實的成熟中逐步干燥、萎縮;也有的胎座很發(fā)達,成為形成果肉的一部分,如番茄、獼猴桃等植物的果實;有的植物的胎座包裹發(fā)育中的種子,除提供種子發(fā)育需要的營養(yǎng)外,還逐漸發(fā)育形成厚實、肉質(zhì)化的偽種皮,如荔枝、龍眼等。
(2)假果結(jié)構(gòu)。它極為復雜,除子房外還有一些部分參與果實的形成。如梨、蘋果的食用部分由花萼筒肉質(zhì)化形成,果實中部的肉質(zhì)才是來自子房壁的部分,而占比例卻較少,口感還差,而外、中、內(nèi)三層果皮易于區(qū)分,草莓果實的肉質(zhì)化部分,是花托發(fā)育的結(jié)構(gòu);無花果、菠蘿等植物的果實中的肉質(zhì)化的部分主要是由花序軸、花托發(fā)育形成的。
2.單果、聚合果與復果
單果是由一朵單雌蕊花發(fā)育產(chǎn)生的果實,如觀賞茄子、蘋果、荔枝、桃、棗等。聚合果是一朵花由多個離生雌蕊共同發(fā)育形成,或多個離生雌蕊和花托發(fā)育形成的果實,如玉蘭、芍藥、蓮等。復果稱為聚花果,是由花序的許多花及花器發(fā)育形成的果實,如菠蘿、無花果等。
3.肉果和干果
肉質(zhì)果成熟時果肉肥厚多汁,果皮肉質(zhì)化。干果成熟時果皮干燥,種子外多有堅硬的外殼。
(1)肉果。果實成熟后,果皮肉質(zhì)不干燥,此果實即為肉果。
核果是外果皮薄,中果皮呈肉質(zhì),內(nèi)果皮堅硬木化成果核,多由單心皮雌蕊形成的。如桃、李、杏、梅等的果實。
(2)干果。果實成熟后,果皮干燥,這種果實即為干果。有的成熟后果皮開裂,有的不開裂,稱閉果。
常見的裂果主要有以下幾種:①莢果。由單心皮雌蕊發(fā)育形成。成熟時沿背縫線和腹縫線開裂,如大豆、豌豆、蠶豆等的果實;而也有不開裂的,如落花生等的果實;有的莢果皮在種子間收縮并分節(jié)斷裂,如含羞草等的果實。莢果是豆類植物特有的。②角果。由心皮的復雌蕊發(fā)育而成,側(cè)膜胎座,子房由于假隔膜分成二室,果實成熟后多沿兩條腹縫線從下到上開裂。角果有的細長,即長角果,如油菜、甘藍等的果實;角果一般為花科植物。③蒴果。由二個以上心皮的復雌蕊發(fā)育形成,有幾種胎座,果實成熟后有多種開裂方式:室背開裂,沿心皮的背縫線開裂,如芝麻等的果實;室間開裂、沿心皮或子房室間的隔膜開裂,而子房室的隔膜與中軸連接如牽?;ǖ鹊墓麑崱?/p>
常見的閉果主要有以下幾種:①瘦果。由一至三個心皮組成,內(nèi)含一粒種子,果皮與種皮分離。②穎果。似瘦果,由二至三個心皮組成,含一粒種子,而果皮和種皮合生,不可分離。穎果為禾科植物。③堅果。由二至三個心皮組成,只有一粒種子,果皮堅硬,木化。④翅果。由二個心皮組成,瘦果狀,果皮堅硬,向外延伸成翅型,有利果實的傳播,如楓楊、榆樹等的果實。
1.果實生長所需的時間
果實的外部形態(tài)顯示出果實物種的成熟特征時,稱為形態(tài)成熟期,果實成熟期和種子成熟期有一致的,有不一致的。有的果實成熟了,而種子并未成熟,需要經(jīng)過一定時間的后熟期,也有的植物種類種子的成熟此果實成熟早,不同植物或不同品種的果熟期差異較大,榆、柳等很短,桑、杏等次之,松是的園林樹木第一年春季傳粉,第二年春季受精,種子發(fā)育成熟需要兩個生長季。同一種植物中早熟品種發(fā)育期短,晚熟品種發(fā)育期就長。果實受到蟲咬、碰撞等外傷,它的成熟期可能縮短。自然條件也可能影響果實成熟期,高溫干燥環(huán)境下果熟期短,低溫高濕環(huán)境下果熟期則長。在山地條件下,排水好之處果熟就早些。
2.果實生長過程
不同園林植物自開花至果實成熟,需要的時間是不同的。如蠟梅約需要六個星期時間,多數(shù)園林樹木需要十五周左右。不同類型的果實,生長速度和成熟時的大小也不同,有的生長緩慢,有的生長快速。
果實的生長發(fā)育一般分為細胞分裂及細胞膨大兩個時期。開花期間細胞分裂較少,坐果后,幼果具有較強的分生能力,并碳水化合物向果實運輸?shù)乃俣炔粩嗉涌?,分裂活動旺盛。多?shù)園林植物細胞分裂期較為短暫,在子房發(fā)育初期就基本停止了。如懸鉤子等植物,除胚和胚乳外,果實其他部位的分裂在傳粉后結(jié)束;蘋果、柑橘等在傳粉后只維持短暫的分裂;一些植物在傳粉后能維持較長時間的細胞分裂。對于大多數(shù)園林植物而言,果實總體積增大的主要原因是細胞體積增大,而非細胞數(shù)量的增多。葡萄果實細胞數(shù)目的增加使葡萄體積增大2 倍,而細胞體積的增大使葡萄體積增大300 倍。
果實在開始生長時速度較慢,以后不斷加快,直至急速生長,達到高峰后又漸變慢,最后停止生長。慢一快一慢生長節(jié)奏的表現(xiàn)是與果實中細胞分裂、膨大及成熟的節(jié)奏一致。果實在生長中期產(chǎn)生了緩慢生長期。這一時期是果肉暫時停止生長,而果核變硬和胚迅速發(fā)育的時期。是果實二次迅速增長期,是中果皮細胞的膨大和營養(yǎng)物質(zhì)的大量積累的時期
果實在生長中,隨著果實的膨大,有機物不斷積累。這些有機物大多來自營養(yǎng)器官,一部分是由果實本身制造。當果實長到一定質(zhì)量時,果肉中貯存的有機物質(zhì)會出現(xiàn)系列的生理生化變化,果實進入成熟階段。
3.果實的成熟
成熟是果實生長后期的發(fā)育過程,成熟的果實必然出現(xiàn)系列變化。
(1)甜度增加。果實中的淀粉等貯藏物質(zhì)水解產(chǎn)生如蔗糖、葡萄糖和果糖等物質(zhì)。各種果實的糖轉(zhuǎn)化速度和程度各不相同,香蕉的淀粉水解很快,一般是突發(fā)性的。
(2)酸味降低。果實的酸味出于有機酸的積累,柑橘、菠蘿含檸檬酸多,蘋果、梨和桃、李、杏、梅等含蘋果酸多,葡萄中含有大量酒石酸,番茄中含檸檬酸、蘋果酸較多。生果中含酸量高,隨著果實的逐漸成熟,含酸量下降。糖酸比是決定果實品質(zhì)的重要因素。糖酸比越高,果實越甜。而一定的酸味一般體現(xiàn)了一種果實的特色。
(3)果實軟化。這是果實成熟的重要特征。引起果實軟化的原因是細胞壁物質(zhì)的降解。果實成熟期間多種與細胞壁相關的水解酶活性上升,細胞壁結(jié)構(gòu)成分及聚合物分子大小出現(xiàn)顯著變化,如纖維素長鏈變短,半纖維素聚合分子變小,變化最顯著的則是果膠物質(zhì)的降解。水蜜桃是典型的溶質(zhì)桃,成熟時柔軟多汁,而黃甘桃是不溶質(zhì)桃,肉質(zhì)致密而有韌性。乙烯能促進細胞壁水解軟化,用乙烯處理果實,能促進成熟,降低硬度。
(4)揮發(fā)性物質(zhì)的產(chǎn)生。成熟果實散能發(fā)出特有的香氣,這是因為果實內(nèi)部存在著微量的揮發(fā)性物質(zhì)。它們的化學成分復雜,有200 多種,主要是酯、醇、酸和烯類等低分子化合物。成熟度與揮發(fā)性物質(zhì)相關,未熟果中沒有或很少有這些香氣揮發(fā)物,因此,收獲過早,香味就差。低溫影響著揮發(fā)性物質(zhì)的形成,如香蕉采收后長期放在10℃以下的氣溫,就會顯著抑制揮發(fā)性物質(zhì)的產(chǎn)生。乙烯能促進果實成熟的代謝過程,也會促進香味的產(chǎn)生。
(5)澀味消失。有些果實在未成熟時存在澀味,如柿子、李子等。這是由于細胞液中含有單寧等物質(zhì)。單寧可以保護果實防止脫水及病蟲侵染。隨著果實的成熟,單寧能被過氧化物酶氧化成為無澀味的過氧化物,或凝結(jié)成不溶性的單寧鹽,一部分還能水解轉(zhuǎn)化成葡萄糖,澀味消失。
(6)色澤變化。隨著果實的成熟,多數(shù)果色由綠漸變?yōu)辄S、橙、紅、紫或褐色。這常作為果實成熟度的直觀標志。與果實色澤相關的色素有葉綠素、類胡蘿卜素、花色素和類黃酮素等。葉綠素存在于果皮中,有些果實如蘋果果肉中也有。在香蕉和梨等果實中,葉綠素的消失與葉綠體的解體相聯(lián)系,而在番茄和柑橘等果實中則主要是由于葉綠體轉(zhuǎn)變成有色體。胡蘿卜素存在于葉綠體中,褪綠時卻顯現(xiàn)出來。番茄中以番紅素和胡蘿卜素為主,而葉黃素和胡蘿卜素則維持不變。
本文主要探討了園林植物的授粉的媒介、授粉適應和營養(yǎng)對授粉受精的重要影響;樹木植物的坐果及落花落果現(xiàn)象的原因,避免發(fā)生落花落果的主要措施方法;園林樹木植物的果實的真果和假果,單果與復果,肉果和干果等;樹木植物果實的生長發(fā)育,生長所需的時間、果實生長過程,成熟是果實生長后期的發(fā)育過程。