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第一章园艺植物的分类
第一节植物学分类
植物学分类就是把大量的园艺植物按照植物学的特点,如花、果、叶、茎,从外表上、解剖上、发育历史上、地理分布上等各个方面进行分类。
植物可按纲、目、科、属、种分类。
种是植物学分类的最基本的单位。
为了解决同名异物、同物易名的混乱,每种植物都有一个学名,用拉丁文来表示。
学名由3个部分组成,即属名、种名和命名人的名字。
一、果树重要的科
1.蔷薇科
如苹果、梨、桃、李、杏、山楂、樱桃、枇杷等
2.芸香科
如柑橘、柚子、柠檬等
3.葡萄科
如葡萄等
4.芭蕉科
如香蕉等
5.凤梨科
如凤梨(菠萝)等
6.漆树科
如杧果、腰果、阿月浑子等
二、蔬菜重要的科
1.十字花科
如萝卜、白菜、花椰菜(菜花)、油菜、荠菜等
2.豆科
如菜豆、豇豆、刀豆、豌豆、蚕豆等
3.葫芦科
如黄瓜、南瓜、西瓜、甜瓜、冬瓜、丝瓜等
4.茄科
如茄子、番茄、辣椒、马铃薯等
5.伞形科
如胡萝卜、茴香、芹菜、芫荽等
三、花卉类重要的科
1.菊科
如菊花、大丽花、紫苑、观赏向日葵等
2.蔷薇科
如月季、西府海棠、樱花、玫瑰、多花蔷薇等
3.百合科
如文竹、萱草、郁金香、风信子、万年青、吊兰、铃兰、芦荟等
4.禾本科
如早熟禾、结缕草、黑麦草、野牛草等
5.毛茛科
如牡丹、芍药等
四、蕨类植物
五、植物学分类意义
识别植物的种类,以便更好的开发和应用这些植物。
第二节果树的分类
一、按叶生长期的特性分类
1.落叶果树
如苹果、梨、桃、葡萄等
2.常绿果树
如柑橘类、柠檬、柚子、枇杷、荔枝、芒果、果松、越橘等
二、按生态适应性分类
1.寒带果树
如山葡萄等
2.温带果树
如苹果、梨、桃等
3.亚热带果树
如柑橘类等
4.热带果树
如香蕉、菠萝、椰子等
三、按生长习性分类
1.乔木果树
如苹果、梨、桃、杏、李等
2.灌木果树
如石榴、无花果等
3.藤本果树
如葡萄、猕猴桃等
4.草本果树
如草莓、香蕉、菠萝等
四、果树栽培学上的分类
▲仁果类
如苹果、梨等
▲核果类
如桃、杏、樱桃等
▲坚果类
如核桃、银杏、板栗等
▲浆果类
如葡萄、草莓、树梅、醋栗、穗醋栗等
▲柿枣类
如柿、枣等
2.常绿果树
▲柑果类
▲浆果类
如杨桃、蒲桃等
▲荔枝类
如荔枝、龙眼等
如橄榄、油橄榄、芒果等
如椰子、腰果、澳洲坚果等
第三节蔬菜分类
一、按产品官器分类
1.根菜类
如萝卜、胡萝卜等。
2.茎菜类:
▲地上茎类菜
如竹笋等
▲地下茎类
如马铃薯、莲藕、姜、荸荠、芋头等
3.叶菜类
如白菜、圆白菜、菠菜等
4.花菜类
如花椰菜、金针菜等
5.果菜类
▲豆类
如豇豆、菜豆、扁豆、刀豆等
▲瓜类
如黄瓜、西葫芦、甜瓜等
二、按农业生物学分类
1.白菜类
如大白菜、小白菜、芥菜等
2.直根类
如萝卜、胡萝卜等
3.茄果类
如茄子、番茄、辣椒等
4.瓜类
如黄瓜、南瓜、冬瓜、西瓜和甜瓜等
5.豆类
如菜豆、豇豆、豌豆、蚕豆、青豆、黄豆等
6.葱蒜类
如大葱、大蒜、洋葱等
7.绿叶蔬菜
如油菜、菠菜、芹菜等
8.薯芋类
如马铃薯、芋头等
9.水生蔬菜
如藕、茭白等
10.多年生蔬菜
如香椿、黄花菜、百合等
11.食用菌类
如蘑菇、木耳、草菇等
12.芽菜类
如豆芽、香椿芽、高粱芽等
13.野生蔬菜
如蕨菜、荠菜、发菜等
第四节观赏植物(含草坪)分类
一、按生态学分类
1.草本观赏植物
▲一二年生花卉
如凤仙花、太阳花、三色堇、金鱼草、香石竹等
▲宿根花卉
如牡丹、芍药、菊花等
▲球根花卉
如唐菖蒲、水仙、朱顶红、马蹄莲、美人蕉、大丽花等
▲兰科花卉
如春兰、惠兰、建兰等
▲水生花卉
如荷花、王莲、睡莲等
▲蕨类植物
如铁线蕨、肾蕨、巢蕨等
2.木本观赏植物
▲落叶木本植物
如月季、玫瑰、连翘、牡丹、芍药等
▲常绿木本植物
如竹类、雪松、雪杉、女贞等。
3.地被植物
▲草坪草
如野牛草、早熟禾黑麦草。
▲地被植物
如爬地柏、地锦等。
4.仙人掌类植物
如毛头翁、仙人球、量天尺等
二、按原产地分类:
1.中国气候型
如水仙、杜鹃、山茶、芍药、牡丹等
2.欧洲气候型
如三色堇、雏菊等
3.地中海气候型
如郁金香、小仓兰、风信子、水仙、仙客来等
4.墨西哥气候型
如万寿菊、一品红、晚香玉等
5.热带气候型
如仙人掌、芦荟等
6.寒带气候型
如野百合、雪莲、点地梅等
三、按栽培方式分类
1.露地花卉
2.温室花卉
第二章园艺植物的生物学原理
第一节园艺植物的营养生长
一、种子和种苗
1.种子的构造及类型
种子是种子植物特有的繁殖器官,是由受精胚珠发育而成。
一般由胚、胚乳和种皮三部分构成。
▲胚
胚是由受精的合子发育而来,是植物的原始体,胚又可分为子叶、胚芽和胚根。
▲胚乳
胚乳是极核受精后发育而成的。
它可为胚的发育提供养份,但有些植物是没有胚乳的,是因为这些种子的胚乳在形成过程就被胚吸收了。
所以,这些种子一般都有肥大的子叶,为胚的发育和以后种子的萌发提供营养,豆类的种子就是如此。
▲种皮
种皮是由珠被发育而成的,主要起保护作用。
不同植物的种皮有厚有薄,种皮薄的种子吸水快、发芽快,种皮厚的种子吸水慢、发芽也慢。
2.种子萌发
种子萌发的条件有水分、温度和氧气。
在适宜的温度下,种子吸水,营养物质开始分解和转化,胚生长突破种皮,开始出苗。
不同种子对温度的要求不同,一般耐寒植物是15~20℃、喜温植物是25~30℃。
3.幼苗的形成
▲幼苗类型
幼苗的出土方式有两种
●子叶出土的幼苗
如菜豆、大豆、西红柿、青椒等
●子叶不出土的幼苗
如豌豆、蚕豆等
▲幼苗的生长
幼苗的生长,在子叶展平前靠胚乳或子叶的贮藏养分,为异养阶段;
子叶展平后即可制造养分,开始进入自养阶段。
但这时真叶还未长出,主要靠子叶的光合作用来制造养分,所以子叶的好坏直接关系到幼苗的生长。
二、根的生长
1.根的功能
▲固定植株、吸收功能、合成与转化功能、运输功能。
▲贮藏功能,变态根、多年生植物的普通根能贮藏有机营养。
▲繁殖功能,有些靠变态根来完成和普通根的扦插繁殖。
▲改善环境的功能,改善土壤物理性能、增加土壤有机质含量。
2.根的形态和根系的构成
▲主根
主根是种子萌发后胚根向下生长形成的根。
▲侧根
侧根是主根的分枝
▲不定根
不定根是由茎、叶、老根或胚轴上长出的根。
直根系是由主根和侧根构成的根叫直根系。
须根系由不定根构成的根系叫做须根系。
如大葱、大蒜。
不定根的形成在园艺植物的扦插繁殖和压条繁殖中具有非常重要的作用。
我们知道,多数插条为茎段,扦插后能否生根是扦插成活的关键,反过来,园艺植物的扦插繁殖正是利用了植物能产生不定根这一原理。
根据植物生根的难易程度,可以把植物分成易生根的种类、较易生根的种类、较难生根的种类和难以生根的种类。
3.根的变态及其形成
▲肥大直根
肥大直根是由主根肥大发育而成的,如萝卜、胡萝卜、根甜菜的根;
▲块根
块根是由植物的侧根或不定根发育而成的,如大丽花的块根、甘薯的块根
▲气生根
气生根是生长在空气中的根,如榕树的支柱根、常春藤的攀缘根等。
4.根瘤和菌根
▲根瘤
根瘤是由于细菌侵入根部组织所致。
这种入侵的细菌就叫根瘤菌。
根瘤菌能把空气中游离的氮转变为植物能利用的含氮化合物,这就是固氮作用。
园艺植物中的豆科植物和一些绿肥植物有根瘤。
▲菌根
菌根是指根与真菌的共生体,它对有些植物也是有益的,它在从植物中吸收营养物质的同时,也给植物带来水分和无机盐。
5.根的生长发育
▲根的生长特点
加长生长和加粗生长是根系生长的基本形式。
▲根的生长条件
对根系生长影响最大的是土壤温度和水分。
根系的最适温度是20~25℃,8℃以下、36℃以上不能生长,根系生长要求适宜的土壤湿度是田间最大持水量的70~80%。
园艺植物的生长有规律性,多年生植物的根系生长高峰有2个。
●第一个高峰在华北地区一般出现在5月初至6月中,这时候地上部枝叶的生长高峰己过,有足够的养分供应根系的生长。
反过来,根系的生长又增加吸收,为地上部花果提供更多的养分和水分。
●第二个生长高峰是在炎热的夏季过后,夏末秋初时也是根系生长的最佳时期,这个时候根系的生长和吸收可促进植物合成,贮藏较多的营养物质,为越冬和来年春天的生长打好物质基础。
▲根的再生能力
断根后长出新根的能力就称为根的再生能力。
不同植物根的再生能力有较大差异,有些植物根的再生能力强,如番茄、茄子,就适合移栽育苗;
而再生能力弱的如豆类,一般不宜进行移栽。
三、茎的生长
1.茎的功能
▲支撑作用,运输功能、合成与转化功能
▲贮藏功能,变态茎、多年生植物的树干有贮藏功能
▲繁殖功能,由变态茎来完成和普通茎的扦插繁殖、压条繁殖、嫁接繁殖
2.芽的类型和特性
▲芽的异质性
芽的异质性是指同一枝条上不同部位的芽在长势及其特性上的表现有明显的差异。
▲芽的早熟性和晚熟性
▲萌芽力和成枝力
▲潜伏力
芽的潜伏力关系到树体的寿命,潜伏力能力强,当树体老化以后,可以将原来的枝条截掉,让潜伏芽萌发成新的枝条,这就是树的更新复壮。
4.茎的变态
▲地上部变态
如肉质茎、茎卷须、枝刺、皮刺、叶状茎等
▲地下茎变态
如块茎、根茎、球茎等
5.茎的生长特性
▲顶端优势与层性
顶端优势就是指活跃的顶端分生组织抑制下部侧芽萌发的现象。
顶端优势的形成与植物体内生长素的含量有关,顶端生长素含量高的植物顶端优势一般比较强。
这种现象在植物界普遍存在,而以乔木树种表现最为明显,所以,这类植物才一直往高长。
由于顶端优势和芽的异质性的共同作用,树干上有些芽萌发为强壮的枝、有些芽萌发的枝则较短,有些还不萌发,因此,所出现了层状分布,这就是层性。
苹果树的传统修剪方法就是利用了植物本身的层性,将其修剪成疏散分层形的树形。
▲分枝习性
●单轴分枝
单轴分枝是指从幼苗开始,顶端优势就比较强,顶芽活动始终占优势,就形成一个直立的主轴,这种分枝方式叫单轴分枝,如乔木树、缠绕性豆类。
●合轴分枝
如果顶端优势不是很强,顶芽活动到一定时候后死亡,或分化为花芽,或发生变态,而靠近顶芽的侧芽开始迅速生长,代替顶芽的位置。
不久,这条新枝的顶芽又停止生长,再由其下面的侧芽所代替。
这种分枝方式叫合轴分枝。
如葡萄、番茄。
●假二叉分枝
有一种分枝方式是顶芽停止生长变成花芽,其下两侧对生的两个侧芽同时发育为新枝。
新枝的顶芽的生长活动也同母枝一样,再生一对新枝,如此不断下去,这种分枝方式叫假二叉分枝。
如茄子、辣椒。
大家注意观察,茄子的第一层花是1个,第二层花是两个,第三层花是4个,第四层花是8个,以此往下推。
它们还有一些好听的名字,依次叫做门茄、对茄、四门斗、八面风,再多的就叫满天星。
四、叶的生长
1.叶的功能
▲光合作用、蒸腾作用、吸收功能、合成作用
▲贮藏作用;
变态叶、肥厚的叶
▲繁殖功能;
少数种类
2.叶的形态
叶的形态主要是指叶的形状、大小、叶色等。
3.叶的变态
主要有叶球、鳞茎、苞叶、卷须、针刺等。
它们有些在生产上是有用的,如叶球、鳞茎;
有的有观赏价值,如苞叶;
有些则没有利用价值,如卷须、针刺等。
4.叶的生长与叶幕的形成
叶幕就是树冠内集中分布并形成一定形状和体积的叶群体。
叶幕的厚薄与产量形成有密切的关系,特别是对结果影响较大。
叶幕的厚薄一般用叶面积指数来表示,一般果树的叶面积指数在3~5比较合适,小于3时说明生长势弱,叶量较少,光和能力不足,不能充分供应果实生长所需要的养分;
大于5时说明叶幕过厚,营养生长过旺,树体本身消耗的养分较多,也没有足够的养分供应果实的生长发育。
试验证明,苹果、梨等果树的叶面积指数在3~5之间,加上适当的果实数量,可保证果实正常的生长发育和获得较好的品质。
蔬菜中的果菜类要求与果树大致相当,叶菜类的叶面积指数可大一些,即密度可以大一些,一般以8左右较为适宜,叶面积指数再大时,生长拥挤、植株瘦弱,也不能获得高的产量和好的品质。
5.营养生长对环境条件的要求
▲温度
各种园艺植物对温度都有一个最基本的要求,即生长的最低温度、最适温度和最高温度,也称作三基点温度。
按照园艺植物对温度的要求不同,可将其分为五大类:
耐寒多年生园艺植物、耐寒园艺植物、半耐寒园艺植物、喜温园艺植物和耐热园艺植物。
▲光照
影响植物生长的主要是光强和光质,优以光强最为明显。
根据植物对光强的反应可将植物分成三大类:
阳生植物、阴生植物和中生植物。
▲水分
●旱生植物
旱生植物一般原产于干旱地区,在形态上一般叶片较小,表皮角质化、肉质化或具有发达的贮水组织,并有较发达的根系,如仙人掌类、景天类的花卉。
●湿生植物
湿尘植物多产于热带雨林或荫蔽的环境下,一般叶片较大,组织柔弱,根系浅,吸收能力不强,如黄瓜、白菜。
●中生植物
中生植物对水分要求中等,即不耐湿也不耐旱。
第二节园艺植物的生殖生长
一、花芽分化
1.花和花序
▲花的组成及形态构造
一朵完整的花应由花柄、花托、花萼、花冠、雌蕊和雄蕊几部分组成。
花中最重要的部分是雌蕊和雄蕊。
●雌蕊
根据子房与花托相连的形式,子房位置有三种类型:
上位性子房
底部与花托相连,如桃、油菜的花
下位性子房
子房与花托完全愈合在一起的称下位性子房,如苹果、梨、黄瓜。
半下位性子房
子房的下半部与托连在一起,称半下位性子房。
如石楠、绣球等
●雄蕊
就一朵花而言,花柄、花托、花萼、花冠、雌蕊、雄蕊各部分都俱全的称为完全花,缺少其中之一就是不完全花。
两性花:
具有发育健全的雌蕊和雄蕊的花称为两性花。
单性花:
只有雌蕊或只有雄蕊的花称为单性花。
▲花序类型
花序:
对一个花枝来说,其上着生的往往不是一朵花,而是很多花,这样的花枝就叫花序。
●有限花序
如伞形花序、头状花序、聚伞花序等
●无限花序
如总状花序、穗状花序、圆锥花序等
2.花芽分化的概念
花芽分化就是指液芽的生理和组织状态向花芽的生理和组织状态转化的过程。
花芽分化是植物从营养生长向生殖生长过渡的形态标志。
花芽分化分为两个阶段:
▲形态分化阶段
各部分花器官出现时,称为形态分化阶段;
▲生理分化期阶段
形态分化阶段之前,生长点内部就已经发生着各种生理变化,如基因的激活、营养物质的积累、成花物质的合成等,这叫生理分化期。
花芽分化的临界期是指生长点对内、外条件反应的敏感期。
3.花芽分化的机制
关于花芽分化的机制目前仍没有定论,有几种假说,如碳氮比学说、内源激素平衡说、能量物质说、核酸的作用等。
4.花芽分化的类型与时期
▲夏秋分化型
花芽分化一年进行一次,在每年的6~9月份进行,如许多落叶果树、木本花卉。
但是,这类植物虽然在秋末已分化完了各种花器官,但其性细胞的分化却要在冬春季完成,春季开花。
对于落叶果树来说,还有一个问题,这就是它们的花芽分化期正是其果实发育和成熟期,所以果实发育与花芽分化之间的矛盾比较突出,正确地处理好这一对矛盾是获得优质高产和连续丰收的关键。
▲冬春分化型
原产温暖地区的常绿树木,如柑橘类,它们在12月到第二年3月进行花芽分化,春季开花
一二年生花卉、蔬菜及部分宿根花卉,比较有代表性的有白菜类、甘蓝类、萝卜等。
它们的花芽分化在冬季进行,必须经过一定时间的低温(春化作用)才能完成。
▲一次分化、一次开花型
主要是一些当年夏秋季开花的蔬菜和花卉种类,如紫薇、木槿,还有部分开花较晚的宿根花卉,如菊花、萱草等。
▲多次分化型
如月季、枣树、葡萄等,一年中可以多次开花,月季也因此而得名。
对于花卉来讲,一年四季开花,更具有观赏价值;
而对于北方果树来说却未必是好事。
比如像葡萄,夏季开花、坐果到秋季往往不能成熟,没有商品价值,反而消耗了养分。
所以,一般春季第一批开花坐果后,将以后再开的花全部打掉。
▲不定期分化型
每年只分化一次花芽,但栽培季节不同而无一定期,只要植株达到一定叶面积就能进行花芽分化。
因此,这种类型的都是一年生植物,如茄果类、瓜类、百日草、万寿菊等。
5.影响花芽分化的环境因素及花芽分化的调控
▲花芽分化的环境因素
●温度
多数植物的花芽分化与营养生长要求的温度相同或略高,但越冬性植物和多年生木本植物则要求一定的低温。
如白菜类、甘蓝类、根菜类、芹菜等。
这类植物若不给予一定的低温,生长几年也不会开花。
这种必须低温才能完成花芽分化和导致开花的现象称为春化作用。
●光照
光照对花芽分化的影响主要是光周期的作用。
光周期是指一天中从日出到日落的理论日照数。
光周期现象是指光周期长短对植物生长发育的反应。
根据植物对日照长短的要求不同,可分成长日照植物、短日照植物、中性植物。
●水分
水分对花芽分化的影响不是绝对的,只是延迟或促进花芽分化。
一般来说,土壤水分充足,植物生长旺盛,不利于花芽分化;
相反,较干旱的土壤,营养生长减缓,有利于花芽分化。
▲花芽分化的调控
●温度调控
利用温度进行花芽分化的调控在冬春分化型的植物种类比较常见。
例如,可以采用低温春化处理的方法。
就是将萌动的种子或一定大小的植株放入低温环境中感受一定时间的低温。
关于春化处理的最低温度和时间因植物种类不同而异。
如大白菜的种子,在3~5℃下20天完成春化作用,而在10℃时,可能就要30天以上才能完成。
●光照调节
利用光照调节花芽分化的时期,在花卉生产中常采用补光或遮光的措施。
目前的节日用花采用光照调节。
如秋菊为短日照植物,一般在10月份开花,要使其在夏季长日照里开花,就要每天遮光4~6小时;
如要使其延迟到元旦开花,那么从进入秋季、日照变短开始,就要每天进行补光,使日照长度延长12小时以上,不让它进行花芽分化。
等临近元旦前30~40天再恢复短日照,这样元旦前后便可开花。
●花芽性别分化的调节
在实际工作中,不但开花早晚可以调节,而且花的性别也可以调控。
这在瓜类中应用较多。
如黄瓜在较高的温度和较长的日照下易分化雄花;
在较低的温度和较短的光照下易分化雌花。
生产上应用较多的还是使用植物生长调节剂,在1~2片叶的苗期喷洒乙烯利,在3~4片叶时就会出现雌花,而且上部节位的雌花节率也高。
二、开花与坐果
1.开花与开花物侯期
开花:
从植物学的角度说,就是花粉粒和胚囊成熟、花被展开,雌蕊和雄蕊裸露出来的现象。
只有开花,植物才能发生授粉受精现象,异花授粉植物更是如此。
每种植物的开花又都有一定的时期和规律性,在自然条件下,春天开花的植物永远都是春季开花,秋季开花的植物
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