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葡萄病害综合管理基础知识系列:光合产物去了哪里

 海底丛林 2017-08-14

叶绿体是光合作用的核心位置,叶绿素则是叶绿体内进行光合作用的核心色素,叶片含有叶绿素最多。是不是叶片越多,叶绿素就越多,光合作用就更顺畅,葡萄的产量更高品质更好?


实际上并没有这么简单!


生产中经常遇到这样的问题,枝叶茂盛的葡萄往往座果少,或落果多。原因就是叶片光合作用的产物分配出现了问题。


那么,叶片光合作用的最初产物,葡萄糖,是如何被分配的呢?


首先,大多数先转化为蔗糖,然后,这些蔗糖或被呼吸作用消耗掉,或继续构建新的叶绿体、色素、氨基酸、细胞等等使叶片长大,或进入叶脉中的筛管,输送到其它器官,当光合作用特别快,以至于生产出来的这些糖类物质来不及被呼吸消耗掉、被转运出去的时候,就地在叶绿体内合成淀粉粒储存起来,或转移至液泡内。


晴暖的白天,光合作用效率高,合成的有机物大于呼吸消耗的有机物;但晚上的时候,没有光照也就没有有机物质的合成,却只有呼吸消耗。所以,阴天的时候,也要尽可能的为葡萄提供光源,否则,时间长了,会逐渐消耗掉植株内储存的有机营养物质。那个时候,越来越少的有机物会优先被地上器官使用,根,得到的最少。正是因为这个原因,长期阴天的后果是,根越来越弱,吸收能力下降,叶片得不到足量的水、氮磷钾和镁,叶绿素减少,最终造成叶片发黄,甚至枯萎。


所以,在这种情况下,除了要采取措施活根以外,尽量增强光照和叶面补充糖类物质也很重要。





总起来说,并不是叶片的光合作用是简单的与产量产生直接关系,它还和光合效率、光合产物的分配有关系。


没有绿色叶片,或绿色叶片面积小,就没有光合作用产物,或没有较高的光合产物。但叶片及其叶面积过大的时候,也会带来一系列问题。


要更清晰的理解这个问题,我们得先来了解两个概念:源和库。


所谓,源,是指所有能够为其它器官产生或提供营养和能量的器官。比如,能够旺盛进行光合作用的成熟叶片,萌发种子的胚乳或子叶,早春老熟粗大的葡萄茎蔓和根系等;


所谓,库,是指消耗或积累营养和能量的器官。比如正在生长的花与果实、春季萌发的芽与枝稍、秋冬季的茎蔓和根系等等;


源和库是相对的,同一器官有的时候是库,有的时候是源,这种变化和葡萄的生长规律有直接关系,也和管理水平有关系。


对于两年生以上的葡萄来说,春季当温度回升到适宜的水平以后,茎蔓和根系内的树液开始流动,把冬季充斥在导管和筛管内的气泡化解掉,同时携带着根和芽产生的生长素、细胞分裂素、赤霉素等,送达到每个器官,刺激和提醒枝稍上的芽开始萌动,根恢复生长。但萌芽和生长需要消耗能量与营养。此时,储存在老根和茎干内来自上年度光合作用合成的淀粉、蛋白质、类脂等高分子有机化合物,在一系列生物酶的作用下,分解成蔗糖,沿着筛管系统,送达到芽和幼根。


简单说,春季萌芽的时候,芽和幼根是消耗能量与营养的库,茎干与粗根是提供营养和能量的源。


因此,春季萌芽前后最需要我们做的管理措施,一是锄划地表,疏松土壤,加快土壤温度的回升,利于根内储存的有机营养物质的分解;二是喷施能够刺激萌芽的刺激素和微量元素(锌)等,对于大棚葡萄来说,温度管理也相当重要。


葡萄萌芽后紧接着就是春稍生长、开花、授粉和坐果。源和库的关系及重心也逐渐发生变化。


所有的叶片最初都是库,需要消耗营养和能量才能逐渐长大,对于春季新生的叶片,只有长到最大面积的1/3时才开始有剩余的光合产物向外输送,但也同时需要吸纳其它器官输送过来的有机营养,此时,叶柄内的筛管是双向输送有机营养物质的,这种情况一直延续到叶片长至相当于最大叶面积的一半时。


换句话说,绿色叶片可以进行光合作用,但真正达到净输出有机物质的时候,要在叶片面积超过其最大叶面积的一半以后,在这之前,还需要其它源输送过来的含碳有机物质。


当该叶片达到净输出有机营养物质以后,就再也不能收纳其它器官输送过来的有机营养物质,即便在严重遮阴的情况下。当叶片达到最大面积的时候,意味着合成的有机营养物质净输出最多,但也开始走向衰老。


所以,生产中,所采取的管理措施实际上是围绕着加速叶片的生长,延缓叶片的衰老来进行的。


对于一个新梢来说,当具有5~6片叶的时候,其基部叶龄最大的叶开始先向新梢顶端的嫩叶输出光合产物,然后才输向基部其它的库。


当叶片处于新梢顶端下数第6~8节时,生长最快,当处于13~15节时,生长停止;


春稍上生长最早的叶片因为当时的气温低,生长速度慢,叶片小,叶龄在120~150天;当新梢进入盛长时期,形成的叶片生长速度快,叶片大,叶龄在160~170天。生长末期的叶片,因为气温下降,叶片也较小,寿命短。只有120~140天。


生产中,通过土壤管理、浇水、施肥、疏花、摘心、疏果等措施,控制叶片的生长速度,以使叶片生长与花芽分化、萌芽、花序形成、开花、座果、果实发育等生理发育时期相匹配,既不能生长太快,也不能生长太晚。


当葡萄开花的时候,春稍及其叶片的生长速率达到高峰,因为这个时候,葡萄的花器开始急需更多的有机营养物质,但此时的叶片能否顺畅地满足花器的需求,和葡萄品种特性以及管理水平有直接的关系。


第一,有的品种,尤其是一些早熟品种,对于有机营养物质的需求非常迫切、敏感,稍不小心就会出现花芽发育不良、开花少或花而不实,比如巨峰;


第二,如果此时的叶片数量及其叶面积较小,或因为缺水缺肥,叶片的光合能力差,就难以有足够的有机营养物质供应给花器;


第三,如果此时的叶片数量及其叶面积较大,尤其是因为氮肥过多光合速率很高,但合成的这些有机营养会更多的输送到其它叶片和茎蔓,消耗于过度生长的春稍上,花器实际得到的有机营养也不会多;


当葡萄座果后,枝稍的叶面积及其光合作用效率达到最大值,叶片的光合作用基本上都是围绕着果实的发育进行的,此时,葡萄需要更多的水分和矿质营养来满足形成更多的叶绿体、叶肉细胞等,比如,氮、磷和硫是叶绿体形成和活动的最大元素,镁是叶绿素分子的核心元素,铁、铜等是光合作用过程中电子传递所必需的,钾则是众所周知的生物酶的催化剂,有充足的钾意味着光合作用更通畅,钙担当的角色更多更重要;


因此,在座果后,是葡萄施肥的第一个关键时期,也是需肥量最大的时期。此时施肥以氮肥为主,磷肥和钾肥配合,叶面喷施钙、硼等中微量元素。


当果实接近成熟的时候,叶片合成的光合产物及其能量开始向枝蔓上转移以利于花芽的分化。此时应该适当补充以磷和钾为主的营养,氮肥施用量视叶片的健康水平确定,不宜过多;


当果实成熟后,叶片所生产的有机产物,又向茎干和粗根转移并储存起来以备第二年春季生长所用。这段时间需要做的有两项,一是继续防控病菌侵染果实和叶片,延缓叶片的衰老;二是秋季施肥。


关于秋季施肥,有的人有误解,认为是提前把肥料施在土壤里被根系吸收后储存在根和茎蔓内,其实不然,根和茎蔓主要储存的不是施入的这些离子态的矿质营养,而是经过导管输送到叶片满足光合作用过程,然后再把光合产物输送到茎蔓储存起来。基于这个原理,秋季施肥要在根系进入盛长时期与叶片具有光合能力的时候进行,过早,土壤温度偏高根系尚未进入盛长时期,吸收能力差,过晚,叶片开始凋萎脱落,光合能力差,也不行。


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