苹果植株的花芽分化和枝条发育规律是其生长、开花、结果的核心生理过程,直接关系到产量和果实品质。下面进行详细解读:
核心概念:
- 花芽分化: 指苹果植株的芽(通常是顶芽或侧芽)从营养生长状态(只长叶)转变为生殖生长状态(能开花)的复杂生理和形态变化过程。这是次年开花结果的基础。
- 枝条发育: 指枝条从芽萌发开始,经历生长、加粗、成熟、衰老、更新等过程,形成树体骨架、承载叶片进行光合作用、着生花芽并最终结果。
一、 花芽分化:孕育来年花果的关键
花芽与叶芽的区别:
- 叶芽: 芽体相对瘦长,内部只包含叶原基(将来发育成叶片)。
- 花芽: 芽体通常更饱满、圆钝(特别是顶花芽),内部包含花原基(将来发育成花)或混合原基(既有花原基也有叶原基)。
花芽分化的过程:
花芽分化是一个连续的过程,通常分为两个主要阶段:
- A. 生理分化期:
- 时期: 通常在春梢停长后(约5月下旬至7月上旬)开始,是决定芽能否转向花芽的关键质变期。
- 特点: 肉眼无法观察到形态变化。树体内部发生复杂的生理生化反应,积累形成花芽所需的营养物质(特别是碳水化合物)、内源激素(细胞分裂素、脱落酸增加,赤霉素减少)达到一定阈值。
- 影响因素: 光照充足、适度的水分胁迫(不严重干旱)、充足的磷钾肥、适度的氮素营养、良好的叶片功能、合理的负载量(结果不过多)、夏季修剪(改善光照、缓和生长势)等都有利于生理分化。
- B. 形态分化期:
- 时期: 生理分化后开始,持续到秋季落叶前(约7月中下旬至10月),甚至在冬季休眠期缓慢进行。
- 特点: 芽内部组织开始可见的形态学变化,需要解剖显微镜观察。主要阶段包括:
- 分化初期: 生长点变宽、变平。
- 花序原基分化期: 生长点周围形成多个小突起(花序原基)。
- 花蕾原基分化期: 在每个花序原基上分化出单个花蕾原基(苹果是伞形花序)。
- 萼片原基分化期: 花蕾原基顶端分化出萼片原基。
- 花瓣原基分化期: 萼片内侧分化出花瓣原基。
- 雄蕊原基分化期: 花瓣内侧分化出雄蕊原基。
- 雌蕊原基分化期: 花蕾中心分化出雌蕊原基(心皮)。
- 越冬与完成: 形态分化通常在落叶前完成到雌蕊原基阶段。冬季休眠期间分化基本停止。次年春季萌芽前,随着气温回升,花器官(花瓣、雄蕊、雌蕊)继续快速发育完善。
花芽分化的一般规律:
- 时间性: 主要发生在当年生新梢停止生长或缓慢生长后(夏季)。不同地区、品种略有差异,但主要集中在6-9月。
- 部位性:
- 顶花芽: 主要着生在短枝(长度<5cm) 的顶端。短枝停长早,营养积累充分,是形成顶花芽的主要部位。
- 腋花芽: 着生在中长枝(长度>15cm) 的叶腋处。腋花芽的形成需要枝条生长势缓和、光照充足、营养积累好。某些品种(如嘎啦、富士的部分品系)易形成腋花芽。
- 枝条年龄: 通常2-6年生的健壮枝条是形成优质花芽的主要部位。过老或过旺的枝条花芽形成少且质量差。
- 阶段性: 经历生理分化和形态分化两个不可分割的阶段。
- 相对集中性: 在一年中有一个相对集中的分化高峰期(生理分化期)。
- 可调控性: 通过栽培措施(修剪、施肥、灌溉、控旺、疏花疏果等)可以显著影响花芽的数量和质量。
影响花芽分化的关键因素:
- 营养状况: 碳水化合物积累是基础,碳氮比(C/N)高有利于花芽分化(但并非越高越好,需平衡)。磷、钾、硼、锌等元素也至关重要。
- 内源激素: 细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)促进分化;赤霉素(GA,主要来自种子和幼嫩组织)、生长素(IAA)抑制分化。
- 光照: 充足的光照是光合作用的基础,直接影响碳同化和营养积累。郁闭果园花芽分化不良。
- 水分: 适度干旱胁迫(新梢停长后)有利于提高C/N比和ABA水平,促进分化。但严重干旱或涝害均不利。
- 温度: 适宜的温度(20-25℃左右)有利于分化过程。过高或过低均不利。
- 树势与负载: 中庸健壮的树势最有利于花芽分化。当年结果过多(超载)会严重消耗养分,抑制花芽分化(大小年现象)。
- 栽培措施:
- 夏季修剪(摘心、扭梢、拉枝、环割/剥): 缓和生长势,改善光照,提高C/N比,显著促进花芽形成(尤其是对旺树、幼树)。环剥/割是强力促花措施,但需谨慎使用,避免过度伤害树体。
- 合理施肥: 花芽分化前(春梢停长后)增施磷钾肥,控制氮肥(尤其后期)。
- 疏花疏果: 合理负载,减少养分消耗,保证花芽分化所需营养。
- 控水: 在花芽生理分化临界期适度控水(需根据土壤和天气灵活掌握)。
二、 枝条发育:构建树冠与结果的基础
枝条类型:
- 按性质分:
- 营养枝(发育枝): 只着生叶芽,主要进行营养生长,扩大树冠,制造养分。又可分为:
- 普通营养枝: 生长中等健壮。
- 徒长枝: 生长过旺,节间长,组织不充实,消耗大,通常需疏除或改造。
- 纤细枝(弱枝): 生长细弱,光照不足或营养不良导致。
- 叶丛枝: 极短枝(<1cm),只有顶芽,叶片簇生,积累养分后可转化为结果枝。
- 结果枝: 着生花芽并能开花结果的枝条。按长度分:
- 短果枝: <5cm,顶芽为花芽。苹果最主要的结果枝类型,结果可靠,品质好。
- 中果枝: 5-15cm,顶芽为花芽,或中部有腋花芽。
- 长果枝: >15cm,顶芽为花芽,或上部有腋花芽。幼树、旺树上较多。
- 腋花芽枝: 枝条侧芽形成花芽并能开花结果。
- 按年龄分: 新梢(当年生枝)、一年生枝、二年生枝...多年生枝(骨干枝)。
- 按位置分: 主枝、侧枝、延长枝、背上枝、背下枝、侧生枝等。
枝条发育规律:
- 萌芽与抽梢: 春季气温回升,芽体萌动,鳞片脱落,幼叶展开,新梢开始生长。
- 加长生长: 新梢依靠顶端分生组织和节间伸长快速生长。苹果在一年中通常有2-3次明显的生长高峰(春梢、夏梢、秋梢),具体次数和长度受品种、树龄、树势、肥水、气候影响。
- 春梢: 春季萌发后旺盛生长形成,通常生长量大,组织充实,是形成结果枝和骨干枝的基础。
- 夏梢/秋梢: 春梢停长后再次萌发形成。在温暖多雨、肥水充足、幼旺树上易发生。秋梢组织常不充实,抗寒性差,花芽分化不良。
- 加粗生长: 由形成层细胞分裂活动完成,贯穿整个生长季,但高峰稍晚于加长生长高峰。加粗生长使枝条增粗,形成年轮。
- 木质化与成熟: 随着生长季后期气温下降,新梢生长减缓并停止,组织逐渐充实(木质化),积累养分,形成饱满的顶芽和侧芽,为越冬和次年生长做准备。
- 顶端优势: 枝条顶端的芽或枝条生长势最强,抑制下部芽或侧枝生长的现象。是树体保持向上性和层性的基础。修剪常利用或打破顶端优势来调控树形和结果。
- 芽的异质性: 同一枝条上不同部位的芽,由于形成时的营养、光照、激素条件不同,其饱满程度和发育潜力(抽枝能力、成花能力)存在差异。通常枝条中上部的芽最饱满。
- 成枝力与萌芽率:
- 成枝力: 枝条上的芽萌发后抽生长枝(>15cm)的能力。成枝力强的品种(如富士)树冠容易郁闭。
- 萌芽率: 枝条上所有芽萌发的百分率。萌芽率高的品种(如嘎啦)容易形成短枝,利于早结果。
- 枝条年龄与结果:
- 幼树(营养生长期): 以营养生长为主,抽生大量长枝,树冠迅速扩大。花芽少且多在生长势缓和的枝条上。
- 初果期: 开始由营养生长向生殖生长转化。中长枝比例下降,短枝数量增加。花芽主要着生在健壮的短枝和部分中长枝的顶端或腋部。
- 盛果期: 营养生长与生殖生长相对平衡。短枝成为主要结果部位。树冠外围继续延伸,内膛光照管理是关键。需要持续更新结果枝组。
- 衰老期: 营养生长衰弱,新梢生长量小。结果部位外移,内膛光秃。短枝多但质量下降,花芽形成能力减弱。需要强剪更新复壮。
枝条发育与花芽分化的关系:
- 基础: 健壮、充实、适时停长的枝条是花芽分化的物质基础和载体。枝条制造和积累的养分是花芽分化的前提。
- 关键: 枝条的停长时期直接影响花芽分化。停长早(如短枝),积累时间长,养分充足,C/N比高,利于花芽分化。停长晚(如徒长枝、秋梢),积累时间短,养分不足,C/N比低,不利于分化。
- 调节: 通过修剪(如短截、疏枝、缓放、拉枝、摘心、环剥等)可以调控枝条的数量、类型、生长势、角度、光照,从而影响养分的制造、分配和积累,最终调控花芽的形成。
三、 管理启示:协调生长与结果
促花芽分化:
- 夏季是关键: 重点抓好春梢停长后的管理(6-8月)。
- 改善光照: 合理修剪(疏除过密枝、徒长枝,开张角度),保持树冠通风透光。
- 平衡肥水: 分化前控氮增磷钾,适度控水(生理分化临界期)。
- 缓和树势: 对旺树、幼树采用拉枝、拿枝、扭梢、环割/剥(慎用)等措施。
- 合理负载: 严格疏花疏果,避免大小年。
- 保叶防病: 确保叶片健康,延长光合时间。
调控枝条发育:
- 整形修剪: 构建合理树形(如纺锤形、开心形),平衡树势。幼树轻剪缓放多留枝,促进早结果;盛果树精细修剪,更新复壮结果枝组,维持光照;老树回缩更新。
- 利用芽的异质性和顶端优势: 短截促发强枝(延长头、更新枝),缓放促生短枝(结果枝)。
- 拉枝开角: 缓和枝条生长势,改善光照,促进基部芽萌发和短枝形成。
- 适时摘心: 控制新梢旺长,促发分枝,增加枝量(幼树)或促进成花。
- 肥水管理: 前期(萌芽-春梢生长期)保证肥水供应促进生长;后期(春梢停长后)控制氮肥和水分,促进枝条充实和花芽分化。
总结:
理解苹果花芽分化和枝条发育的规律,是进行科学栽培管理(尤其是修剪)的核心理论基础。花芽分化是“结果”的起点,发生在夏季的枝条上;枝条发育是“生长”的表现,为花芽分化和结果提供载体和养分。栽培者的核心任务就是通过综合措施(修剪、肥水、植保等),调控营养生长(枝条发育)与生殖生长(花芽分化、开花结果)之间的动态平衡,在保证树体健壮、寿命长久的前提下,实现连年优质丰产。观察苹果植株时,要特别关注春梢停长后的状态、短枝的数量和质量、枝条的光照状况以及树势的强弱,这些都是判断花芽分化潜力和制定下一步管理措施的重要依据。