园艺植物生理生态.doc

第一章光合生产和碳素营养一、果树的光合生产 1 果树产量形成的基础: 果树干物质的 90% 以上来源于叶片的光合作用。光合作用是有机营养物质产生, 也即产量形成的基础。经济产量= (光合面积× 光合能力× 光合时间-消耗) × 经济系数经济系数= 经济产量/ 生物学产量提高经济产量归纳起来就是开源和节流。开源: 提高光能利用率;光能利用率是指单位面积光合作用累计的有机物所含能量与同一面积日光能量的比率。理论推算,植物对光能的利用率可达 12-20% ,而目前果树生产中仅有 1%左右。1%可产苹果 2600 千克左右。节流: 减少无效消耗。光合作用也是果实品质形成的主要物质基础 2 种性与光合速率常绿果树低于落叶果树。落叶果树中:最低者:杏最高者:酸樱桃、油桃、甜樱桃;居中者:苹果、桃、扁桃、草莓;品种间光合速率也存在很大差异并不意味着光合速率越高产量就越高。 3 光合器官与光合速率叶龄:1 负值期长短:桃5天左右; 其他落叶果树 10-14 天;柑橘 20天。2 叶片衰老期早晚:环境因素和技术措施影响衰老进程。叶质:常用指标:比叶重(SLW ):叶片形成过程中;:: : 5. 栽培措施与叶质 4 环境因素对光合作用的影响:光照温度土壤水分空气湿度(VPD )二氧化碳矿质营养 5 栽培因素与光合生产力: 合理负载合理的光合面积良好的叶片质量合理的枝类组成减少叶片伤害二、碳素同化物的代谢: 营养器官碳素形态与转化果实碳素形态与转化三、碳素的运输和分配库源关系与运输分配: 果树的“库”、“源”概念与一年生作物不同;库分配的量决定于库强、库体积、离源的距离,大体为果实+种子>梢尖幼叶>成长叶>花芽> 根。光合产物的运输: 运输形态:蔗糖;山梨醇运输途径: 运输速度: 碳水化合物的周年分配: 局部调节:萌芽—新梢旺长初期,以贮藏营养为主; 多源竞争: 新梢旺长期;均衡扩散:新梢缓长停长; 向下优势:采收后落叶四、碳素贮藏营养概念: 贮藏营养是不立即用于同化和呼吸, 而是贮藏起来备用的物质。特点: 随时间波动。重要性:多年生植物主要贮藏器官:根、主干主要贮藏部位:韧皮部、木质部的薄壁组织、维管束系统的活细胞和射线薄壁细胞贮藏形态: 淀粉: 根系>枝条; 木质部>韧皮部可溶性糖:山梨醇、蔗糖。山梨醇: 枝条>根系; 木质部>韧皮部; 蔗糖:相反。碳素贮藏营养的再利用根系碳素贮藏营养: 2 个分配中心(就近供应和整体供应,但根系为了保持功能的稳定性,自身维持较高且稳定的碳素营养水平。地上部碳素贮藏营养: 局部供应。主要用于新生器官能量消耗。碳素贮藏营养的分配:受顶端优势和芽的异质性的影响。碳素贮藏营养水平与果树生长发育的关系相互依赖,互为基础。1. 树势和结果量 : 合理负载合理的枝类组成秋季管理春季施氮植物保护适时采收五、山梨醇代谢: 对绝大多数高等植物来说,蔗糖是光合作用主要的可溶性产物和主要的运输及贮藏碳水化合物。而在包括多数重要落叶果树(苹果、梨、桃、杏、李、樱桃等)在内的蔷薇科植物中,山梨醇则是光合作用主要的代谢产物、运输化合物和贮藏物质,在这些果树的成熟叶片中,山梨醇占光合产物的 50%-80% 。山梨醇在碳水化合物代谢中的作用是蔷薇科所特有的。作用: 山梨醇与多种胁迫有着密切的关系。在水分胁迫下,山梨醇对苹果和樱桃等果树的渗透调节能力起着重要作用,山梨醇的积累对提高抗寒能力,清除活性氧,提高抗病能力等都具有重要作用。通过形成山梨醇- 硼复合物,山梨醇的增加可提高硼的运输能力和对硼亏缺的抵抗力。通过清除活性氧, 果实中山梨醇的含量与减轻日灼有密切的关系。山梨醇的合成和转化叶片中合成:叶片中通过 6- 磷酸山梨醇脱氢酶的催化合成山梨醇; 果实中转化:运输至果实后, 绝大部分在山梨醇脱氢酶和山梨醇氧化酶的作用下转化为其他可溶性糖类( 果糖和葡萄糖), 因而果实中山梨醇的含量很低。 6- 磷酸山梨醇脱氢酶(S6PDH )—合成的关键酶(1)主要分布于叶绿体和胞液中。催化 6-磷酸山梨醇与 6-磷酸葡萄糖之间可逆反应。其反应式是:6-磷酸山梨醇+NADP+ ←→ 6 -磷酸葡萄糖+NADPH+H+ 6- 磷酸山梨醇脱氢酶—合成的关键酶( 2): 在中性时此酶在 6 -磷酸葡萄糖还原方向比在相反方向上具有更大活性,即 S6PDH 在蔷薇科果树叶片光合作用时催化 6 -磷酸葡萄糖向 6 -磷酸山梨醇的合成。山梨醇脱氢酶(SDH ):有NAD+ 型和NADP+ 型。NAD+SD H 催化山梨醇氧化至果糖的可逆反应,即:山梨醇+ NAD+ ←→果糖+ NADH +H+NADP+-SD H 催化山梨醇和葡萄糖之间互相转化的可逆反应:山梨醇+ NA