Интенсивность дыхания побегов плодовых культур в годичном цикле развития

ГОДИЧНЫЙ ЦИКЛ РОСТА И РАЗВИТИЯ ПЛОДОВЫХ КУЛЬТУР

Периодическая смена времен года привела к созданию в процессе эволюции ритмичного чередования у растений интенсивного роста в благоприятные периоды года с замиранием жизненных процессов в неблагоприятные. Наиболее видимая реакция растений — вегетация и покой. П. Г. Шитт в годовом цикле развития плодовых растений умеренной зоны выделил следующие периоды: 1) вегетация (рост и развитие растений, начиная с распускания почек весной и кончая сбрасыванием листьев); 2) переход от вегетации к покою (от опадения листьев до устойчивых холодов ниже 0 °С); 3) покой (от времени устойчивого понижения температуры до ее повышения); 4) переход от покоя к вегетации (от времени устойчивого повышения температуры до начала вегетации).

В свою очередь, в каждом периоде можно выделить фенологические изменения (фенофазы), внешние морфологические проявления роста, периодически сменяющие друг друга в течение года и ежегодно повторяющиеся. Последовательная смена фенологических фаз на протяжении всей жизни растения называется ритмом развития, а в течение одного года — ритмом вегетации. Смена фаз в онтогенезе происходит в результате жизнедеятельности организма и исторически обусловлена развитием или изменением жизненных функций его органов. Совокупность последовательно сменяющихся фенофаз — годичный цикл (рис. 40). Годичный цикл развития плодовых культур (на примере яблони) состоит из 9 основных фаз: 1 — сокодвижение (начало вегетации), продолжительность фенофазы от начала сокодвижения до начала распускания почек; 2 — распускание почек, от начала до конца распускания; 3 — цветение, от начала до конца цветения; 4 — рост побегов, от начала распускания вегетативных почек до окончания роста побегов; 5 — завязывание, рост и созревание плодов, от конца цветения до наступления съемной зрелости; 6 — закладка и дифференциация цветковых почек, вызревание тканей, от окончания роста побегов до конца вегетации; 7 — листопад, от начала до конца опадения листьев; 8 — окончание вегетации и вступление в покой, от конца листопада до прекращения роста активных корней; 9 — покой, от окончания роста активных корней осенью до начала их роста весной (для корневой системы) и от конца листопада до начала сокодвижения (для надземной части).

В производственных условиях при уходе за плодовыми насаждениями кроме фенологических фаз развития растений часто учитывают фазы развития цветковых почек (см. рис. 40). Отдельные фазы, например цветение, делят на отдельные подфазы: начальное, массовое, затухающее. Фазы проходят в определенном порядке; каждая из них подготавливает и определяет последующую. Переход от фазы к фазе у растений одной породы из года в год сопровождается определенными условиями непрерывно меняющихся факторов внешней среды; организм приобрел способность переходить к новой фазе именно при этих условиях, причем изменения внешних условий действуют как раздражители.

Прохождение растениями фенологических фаз зависит от наследственных свойств породы и сорта, от термического режима зоны и конкретных погодных условий вегетационного периода, а также от агротехники. Так, при одинаковых температурных условиях сроки прохождения фенофаз у разных плодовых пород различные, что объясняется разными температурами, при которых отмечается начало вегетации. Температура, при которой наблюдается начало вегетации растений, называется биологическим нулем. Для семечковых, косточковых, земляники биологический нуль равен 5 °С, для смородины, фундука — 3, для субтропических культур и винограда — 10, кофе — 15 °С.

Поэтому для наступления какой-либо фенофазы важна не общая сумма положительных температур, а сумма эффективных (активных) температур, представляющих собой среднюю суточную температуру, уменьшенную на значение биологического нуля. Так, например, съемная зрелость плодов яблони наступает при накоплении определенной суммы активных температур (для летних, осенних, зимних сортов), причем эта сумма меняется (и соответственно изменяются сроки наступления оптимальной съемной зрелости плодов) в зависимости от сорта. Знание прохождения фенофаз развития плодовых растений позволяет строить агротехнику не кален- дарно (формально), а с учетом фенофаз, так как всякое мероприятие более эффективно при увязке с фенофазами. Изменяя внешние факторы агротехническими воздействиями (орошение, удобрение, подкормки и др.), можно управлять длительностью и сроками прохождения фенофаз.

Рис. 40. Фенофазы развития цветковой почки:

/— яблони: 1 — почка в покое; 2 — начало вегетации; 3 — начало роста почки; 4 — распускание почки; 5—выдвигание соцветий; б—обособление бутонов; 7—появление венчиков;

Периоды вегетации и покоя в годичном цикле. Фенологические фазы

Годовой цикл жизни растений разделяется на период вегетации и период покоя. Изменение в годовом цикле является наследственным свойством растений, возникшим в процессе приспособления их к смене времен года.

Период вегетации начинается весной с распускания почек и продолжается до массового листопада осенью. Этот период характеризуется изменениями в растениях, которые происходят под влиянием внешних условий, и имеет следующие фенофазы: распускание почек и цветение, вегетативный рост побегов, формирование (дифференциация) цветковых почек, развитие и созревание плодов и т. д. Каждая фенофаза протекает при определенных условиях внешней среды. Начало и продолжительность их зависит от породы, сорта, а также от агротехники.

Распускание почек и цветение начинается с набухания почек. Внешним признаком этой фазы и начала вегетации являются раздвижение чешуй и появление от этого на почках более светлых участков. Оканчивается фенофаза образованием розеток листьев и цветением.

В областях Северо-Запада РФ начало вегетации наступает в третьей декаде апреля – первой декаде мая. Цветение яблони и груши начинается в первой декаде июня, а сливы и вишни на неделю раньше (табл. 1).

На продолжительность распускания почек и цветения оказывают влияние температура и влажность воздуха. При среднесуточной температуре 8-10° распускание почек длится около 20 дней. Под влиянием погодных условий длительность этого периода может изменяться в ту или иную сторону на 5-10 дней. Сухая теплая погода ускоряет, а холодная и сырая задерживает распускание почек. В жаркую сухую погоду цветение продолжается неделю, а в холодную и сырую длится до двух недель.

Вегетативный рост обусловлен возобновлением ростовых процессов. Начинается эта фенофаза с роста побегов и оканчивается формированием почек на концах побегов. Начальный рост побегов происходит за счет запасных питательных веществ ветвей и ствола. Когда листья достигнут полного развития и начнут вырабатывать большое количество продуктов фотосинтеза, побеги усиленно растут, по 10-17 мм в сутки. Рост побегов продолжается 2-2,5 месяца, а активный рост-15-20 дней. Длительность роста отдельных побегов на дереве не одинакова. Раньше заканчивают рост короткие побеги (кольчатки, копьеца), позднее – ростовые побеги. У молодых деревьев побеги растут дольше, чем у старых.

Продолжительность периода роста зависит также от биологических особенностей породы и сорта. У растений, сформировавшихся в районах с коротким вегетационным периодом, рост побегов заканчивается раньше, чем у растений южной зоны. Короткий период роста побегов имеют сорта яблони, полученные от скрещивания с сибирской яблоней и завезенные с Урала и Сибири (Башкирский красавец, Анисик омский, Филипповка и др.). Затяжной рост имеет слива. Помимо роста побегов в длину различают рост побега, ветвей и ствола в толщину. В течение первых 25 дней роста штамбы увеличиваются в окружности на 40-50% от сезонного прироста. Другая половина прироста происходит в течение 60-100 дней. Первый подъем роста штамбов в толщину совпадает с интенсивным ростом побегов. Следующий подъем утолщения штамбов происходит в момент окончания роста побегов. Засуха, недостаток минерального питания, повреждения листьев вредителями и болезнями ускоряют окончание роста. Дождливая погода, избыточное внесение азотных удобрений, сильная обрезка ведут к затягиванию вегетативного роста. Чрезмерное затягивание роста у молодых деревьев, особенно у сливы, ухудшает условия подготовки деревьев к перезимовке. Формирование (дифференциация) цветковых почек происходит в год, предшествующий плодоношению. Фенофаза образования цветковых почек длится у косточковых 2,5-3 месяца, у яблони – 3-3,5 месяца. Начинается она с момента затухания роста побегов, продолжается зимой и заканчивается весной следующего года. Рост и созревание плодов происходит одновременно с вегетативным ростом других органов. Начинается эта фенофаза с оплодотворения яйцеклетки и заканчивается вызреванием семян. У яблони образуется 80-90% резервных цветков, поэтому из-за недостатка воды, питательных веществ и дефектов оплодотворения часть завязей опадает. Вначале опадение завязей происходит после цветения, вследствие неполноценного оплодотворения, позже, через 30-40 дней после цветения, – из-за недостатка питания и воды.

В практике различают понятия – съемная и потребительская зрелость плодов. Плоды, снятые с дерева в состоянии съемной зрелости, способны дозреть и приобрести нормальный для сорта вкус и цвет. Потребительская (съедобная) зрелость наступает, когда плоды приобретают характерные для сорта вкус, окраску, аромат. У большинства сортов (Папировка, Осеннее полосатое, Грушовка московская и др.) наступление потребительской зрелости плодов совпадает со съемной. У зимних сортов яблони и груши потребительская зрелость плодов наступает позже съемной, в период хранения. В зависимости от изменения температуры, от силы и продолжительности освещения, от влажности воздуха и других внешних условий прохождение фенофаз по годам может сильно изменяться. Период покоя. В состояние покоя растения входят постепенно и задолго до листопада. С окончанием роста и вызревания побегов наступает фаза предварительного покоя (конец августа – начало октября). После опадения листьев при наличии отрицательных температур (от 0 до -10°) в связи с подготовкой растений к зиме происходят глубокие превращения одних веществ в другие, структурная перестройка протоплазмы клеток. Растения из состояния предварительного покоя переходят в глубокий покой.

В период глубокого покоя растения не трогаются в рост даже при наличии благоприятных условий. В этот период у деревьев развивается наибольшая зимостойкость. В конце декабря – начале января плодовые растения постепенно выходят из состояния глубокого покоя и до наступления благоприятных условий находятся в состоянии вынужденного покоя. В этот период опасны длительные оттепели, поскольку ткани, утратившие закалку, могут быть повреждены при резком возврате холодов.

Продолжительности периода покоя является важным биологическим и хозяйственным свойством растения. Из плодовых наиболее короткий период покоя У вишни, наиболее продолжительный – у яблони. Корневая система плодовых деревьев имеет слабо выраженный период покоя. Чем глубже и устойчивее покой, тем меньшим случайностям подвергаются растения. Глубокий покой оказывает влияние на устойчивость растений к морозам.

В течение зимы деревья проявляют некоторую жизнедеятельность не только во время оттепелей, но и во время холодов. Дыхание зимой составляет V400 часть нормального дыхания дерева. Накопленный к концу осени запас питательных веществ в растении несколько уменьшается в течение зимы. Происходит также потеря влаги через покровные ткани ствола и веток.

ГОДИЧНЫЙ ЦИКЛ РАЗВИТИЯ

Годичный цикл роста и развития (годичный ритм развития) пло­довых и ягодных культур, по П. Г. Шитту, представлен двумя ос­новными периодами — вегетации и осенне-зимнего (глубокого и вынужденного) покоя. Годичная периодичность развития харак­терна для всех листопадных плодовых растений умеренного пояса, но сроки вступления в периоды зависят от породы и даже сорта. Кроме того, периоды обычно не совпадают во времени и для разных частей одного и того же дерева — надземной и корневой систем. Так, период вегетации надземной системы длится с начала сокодви­жения (часто совпадающего с началом распускания почек) до мас­сового опадения листьев; период вегетации корневой системы — с начала весеннего роста активных корней до окончания их роста в осенне-зимний период.

Годичный цикл развития представляет собой совокупность чет­ко разграниченных отдельных фаз развития, или фенологических фаз, периодически сменяющих одна другую в течение года и еже­годно повторяющихся. Годичный цикл развития плодовых культур (на примере яблони) состоит из девяти основных фаз развития:

I. Сокодвижение (начало вегетации). Фаза продолжается от на­чала сокодвижения до начала распускания почек (вегетативных или цветковых). Начинается передвижение пластических веществ и

юды. Начало сокодвижения датируется появлением первых капель пасоки («сока») из отверстий, сделанных на южной стороне дерева на высоте груди человека.

П. Распускание почек. Почки набухают, затем разрыхляются и распускаются. Цветковые и вегетативные почки лопаются, раздвигаются почечные чешуи; на их вершинах заметны кончики зеленых листьев (подфаза зеленого конуса).

III.Цветение. Фаза начинается с бутонизации, затем раскрыва­
ется цветки, происходит опыление. Началом цветения считают
дату, когда распустилось 5. 10 % цветков, концом цветения — дату,
когда на дереве отцвело 90 % цветков или у 75 % цветков осыпались
лепестки.

IV.Рост побегов. Фаза продолжается с начала распускания веге­
тативных почек до окончания роста побегов. Побеги удлиняются,
формируются листья и пазушные почки.

Окончанием фазы считается дата, когда у большинства побегов, расположенных в верхней части кроны, сформируются верхушечные почки.

V. Завязывание, рост и созревание плодов. По окончании цвете­ния молодые плоды (завязи) увеличиваются в размерах. Фаза про­должается с конца цветения до наступления съемной зрелости, т.е.до той даты, на которую плоды летних сортов пригодны к употреб­лению , а плоды осенних и зимних сортов достигли нормальных раз­меров и приобрели соответствующую сорту окраску.

VI. Закладка и дифференциация цветковых почек, вызревание тканей. Фаза продолжается с окончания роста побегов до конца ве­гетации. Происходит вызревание тканей стеблевых осей. Растенияготовятся к перезимовке и вступают в период глубокого покоя над­земной части дерева.

VII.Листопад. За начало фазы принимают дату, когда опало 25 %
листьев, за окончание — когда у большинства деревьев опало 75 %листьев.

VIII. Окончание вегетации и вступление в покой. Фаза длится отконца листопада до прекращения роста активных корней. В это вре­мя происходят подготовка растений к перезимовке и вступление впериод покоя.

IX.Покой. Фаза продолжается с окончания роста активных кор­
ней осенью до начала их роста весной (для корневой системы) и от
конца листопада до начала сокодвижения (для надземной системы).
Сначала для растений характерен глубокий (органический), а затем
вынужденный (относительный) покой. При температуре выше О °С
в растениях проходят структурно-функциональные процессы орга­
ногенеза.

В отдельных случаях фенофазы делят на более мелкие подфазы (например, подфазы развития побега, цветковой почки и т.д.).

Прохождение растениями сезонных фаз развития зависит от тер­мического режима зоны и конкретных погодных условий вегетаци-

онного периода. Так, при одинаковых температурных условиях сроки прохождения фенофаз у плодовых культур неодинаковые, так как вегетация у разных культур начинается при разной темпера­туре. Эту температуру называют биологическим нулем.Для большин­ства листопадных древесных растений умеренного пояса биологи­ческий нуль соответствует 5 °С, для винограда 10 С, кофе 15 °С и т.д. Для наступления какой-либо фенофазы важна не общая сумма положительных температур, а сумма эффективных (активных) тем­ператур, представляющих собой среднюю суточную температуру, уменьшенную на значение биологического нуля. Например, для ус­ловий средней полосы съемная зрелость плодов яблони наступает при накоплении активных температур (выше 5 °С) 2000. 2400 °С. Эта сумма меняется (и соответственно изменяются сроки наступле­ния оптимальной зрелости плодов) в зависимости от сорта.

Источники:

http://studref.com/407470/agropromyshlennost/godichnyy_tsikl_rosta_razvitiya_plodovyh_kultur
http://studwood.ru/2031919/agropromyshlennost/periody_vegetatsii_pokoya_godichnom_tsikle_fenologicheskie_fazy
http://studopedia.ru/2_75658_godichniy-tsikl-razvitiya.html