第一节 花卉生长知多少
花是被子植物繁衍后代的生殖器官。典型的花,在一个有限生长的短轴上,着生花萼、花冠和产生生殖细胞的雄蕊与雌蕊。本节主要就花卉植物的基本结构、生长发育过程、花卉类别和花芽分化的各种情况进行概括分析。
一、花卉的繁殖方法
花卉的繁殖方法有很多种。人们通常将它们分为有性繁殖和无性繁殖两大类。
1.有性繁殖
花卉的有性繁殖(见图1-1),又叫种子繁殖或实生繁殖,主要是指用种子繁殖花卉植物的方法。优点是植株根系强大,生命力旺盛,适应性较强,寿命也较长,并能在短期内得到大量植株。缺点是很多花卉易失去母体的优良特性,出现不同程度的变异或退化,且开花结实较迟。
图1-1 花卉的有性繁殖
2.无性繁殖
花卉的无性繁殖又叫营养繁殖。利用花卉的根、茎、叶、芽等营养体的一部分来进行繁殖,从而获得新的个体的方法。它包括分株、扦插、压条、嫁接和组织培养等方法。优点是能保持母体的优良特性,可以提前开花和结果。缺点是寿命常不如种子繁殖的长,繁殖方法也不如种子繁殖简便。花卉无性繁殖的方式有以下5种。
(1)分裂生殖 由一个生物体直接分裂成两个新个体,这两个新个体大小形状基本相同。例如变形虫、草履虫、细菌等。
(2)出芽生殖 在母体的某些部位上长出芽体,芽体长大以后会从母体脱落,成为与母体一样的新个体。如酵母菌、水螅等。
(3)孢子生殖 真菌和一些植物,能够产生无性生殖的细胞——孢子。孢子在适宜的环境条件下,能够萌发并长出新个体。如青霉、曲霉、衣藻、苔藓等。
(4)营养生殖 植物体的营养器官(根、茎、叶)的一部分,从母体脱落后,能够发育成为一个新的个体。如马铃薯的块茎、草莓的匍匐茎等。
(5)断裂生殖 无性生殖方式之一。生物体在一定或不定的部位断裂成两段或几段,然后每小段发育成一新个体。如颤藻、涡虫等。
有很多花卉由于雄蕊或雌蕊瓣化成重瓣花,如菊花、牡丹、芍药等;有的因为子房退化不能结实,如一品红、扶桑等;一些原产于热带和亚热带地区的花卉,在北方也很难开花结果,即使开花结果,种子也不成熟,如龟背竹、米兰、茉莉、美人蕉等。这些花卉都需要进行无性繁殖。
二、花卉的主要器官
花卉植物大多是被子植物,一般都由根、茎、叶、花、果实和种子这些器官组成。
1.根
根是指植物体的地下部分,它具有吸收、固着、输导、合成、贮藏和繁殖等功能。一株植物所有地下根的总和称根系。根系发育的好坏、在土壤中的分布状况等除和植物种类有关外,还和土壤条件、栽培措施等密切相关,并且直接影响花卉的质量。
2.茎
茎是被子植物地上部分的骨干器官,它是将根部吸收来的水分和养分输送到地上供其他器官发育需要,并支持着叶、花、果实在空间中的合理分布。此外,茎还具有贮藏和繁殖的功能,如球根花卉茎的贮藏物质非常丰富,并可进行自然营养繁殖。许多花卉植物茎能形成不定根和不定芽,可利用这种特性进行扦插、嫁接、压条等扩大繁殖。
3.叶
叶是植物体又一重要的组成部分,其主要的生理功能是光合作用和蒸腾作用。有的花卉植物的叶还能进行繁殖,如秋海棠、落地生根、虎尾兰等就可利用叶来扦插。双子叶植物的叶一般由叶片和叶柄组成,有的在叶柄基部还有托叶,叶片形状多样,有单叶和复叶的区别;而单子叶植物叶一般呈长条形,上部为叶片,下部为叶鞘。叶又是观叶花卉主要的观赏部位,如竹芋类、万年青、凤梨类、棕榈类等。
4.花
花是植物的生殖器官,形状各异,色彩斑斓,又是大多数花卉主要的观赏部位。花的形成是经花芽分化并逐渐形成花蕾,最后开放。典型的花由花梗、花托、花萼、花冠、雄蕊、雌蕊等部分组成。有的花缺少其中一部分或几部分,而且具观赏价值的部位也不尽相同。色彩纷呈的花卉如图1-2所示。
图1-2 色彩纷呈的花卉
5.果实
果实是植物开花、传粉、受精后由雌蕊的子房膨大后发育而来的。其大小、形状、颜色等各不相同,是某些花卉主要观赏部位,如佛手、五色椒、火棘、冬珊瑚等。
6.种子
种子是花卉主要的繁殖器官,由受精胚珠发育而来。其大小、形状各异,但其基本结构相似,都由种皮、胚、胚乳三部分组成。
三、花卉的生命历程
花卉植物大多是被子植物,一般被子植物成熟种子经过休眠后,在适宜的环境条件下开始萌发,胚根和胚芽先后向土壤和大气中继续生长发育,最后形成地下的根系和地上的茎及其上的叶。根、茎、叶主要起着吸收和制造植物生长发育必需的营养物质的作用。根、茎、叶自身的不断生长壮大过程称为营养生长。植物的营养生长进行到一定程度后便进行生殖生长,即开始进行花或花序原基的分化,然后开花、结果、产生新的种子。花、果实、种子形成和发育过程称为生殖生长。
从个体发育而言,由种子发芽到新种子的获得,可以分为种子时期、营养生长时期和生殖生长时期,每个时期又可分为几个生长期,每一时期各有其特点。
1.种子时期
(1)胚胎发育期 从卵细胞受精开始,到种子成熟为止。
(2)种子休眠期 种子成熟以后,大多数都有不同程度的休眠(营养繁殖器官如鳞茎、块茎、块根等也有休眠期)。休眠状态的种子代谢水平低,如保存在冷凉而干燥的环境中,可以降低其代谢水平,保持更长的种子寿命。
(3)发芽期 经过一段时间的休眠以后,遇到适宜的环境(温度、氧气及水分等)即能萌发。萌发时呼吸作用旺盛、生长迅速,所需能量来自种子本身的贮藏物质。
2.营养生长时期
(1)幼苗期 种子发芽以后就进入幼苗期,即营养生长的初期。幼苗生出的根吸收土壤中的水分及矿质营养,子叶出土的花卉叶子伸出后开始进行光合作用。幼苗期植株生长迅速、代谢旺盛,光合作用所产生的营养物质除呼吸消耗外,全部供给新生的根、茎、叶生长的需要。花卉幼苗生长的好坏对以后的生长及发育有很大的影响。幼苗生长速度快,对土壤水分及养分的要求严格,如图1-3所示。
图1-3 太阳花幼苗期
(2)营养生长旺盛期 幼苗期以后,一年生花卉有一个营养生长的旺盛时期,枝叶及根系生长旺盛,为以后开花结实打下营养基础。二年生花卉有两个营养生长旺盛时期,多年生花卉每年春季都有营养生长旺盛期。
(3)营养休眠期 二年生花卉及多年生花卉都有生长休眠期,有的是自发的(或称真正的)休眠,但大多数是被动的(或称强制的)休眠,一旦遇到适宜的温度、光照及水分条件,即可打破休眠,发芽或开花。
3.生殖生长时期
(1)花芽分化期 花芽分化是植物由营养生长过渡到生殖生长的形态标志。二年生花卉通过一定的发育阶段以后,在生长点进行花芽分化,然后现蕾、开花。多年生花卉达到成花年龄后每年都要进行花芽分化。在栽培时,要提供满足花芽分化的环境,使花芽及时发育。
(2)开花期 从现蕾开花到授粉、受精,是生殖生长的一个重要时期。这一时期花卉对外界环境的抗性较弱,对温度、光照及水分的反应敏感。温度过高或过低、光照不足或过于干燥等,都会妨碍授粉及受精,引起落蕾、落花。
(3)结果期 观果类花卉的结果期是观赏价值最高的时期。果实的膨大生长是依靠光合作用产生的养分从叶中不断地运转到果实中去的。木本花卉结果期间一边开花结实,一边仍继续进行营养生长,而一、二年生花卉的营养生长时期和生殖生长时期的区别比较明显。
上面所述的是花卉的一般生长发育过程,并不是每一种花卉都经历所有的时期。营养繁殖的多年生观叶花卉在栽培过程中不经过种子时期,也不必注意到花芽分化问题及开花结果问题。
四、花卉常见的分类方式
花卉的种类极多,范畴普遍,不但包含有花的植物,还包含苔藓和蕨类植物。其栽培利用方法也多种多样。因此,花卉有多种分类方式。下面列举几种常用的分类方式。
1.根据生态习惯分类
(1)一年生花卉 一年生花卉是指在一个生长季或生长周期内完成生活史的花卉。一年生花卉又称春播花卉,通常在春天播种、夏秋季开花生长,然后于冬季到来前枯逝而亡,整个生长过程在一个生长周期内完成。
(2)二年生花卉 二年生花卉是指在两个生长季内或生长周期内完成生活史的花卉。二年生花卉又称秋播花卉,这类花卉,通常在秋天播种,当年只生长养分器官,次年春季开花,然后枯逝而亡。此类花卉耐寒性较强,多产于温带或寒温带地区。
一般一年生花卉,在春季播种,花期相较于秋播晚。如果需要提早开花,需要早春在温室中育苗。
一、二年生花卉以播种繁殖为主,此类花卉种类繁多,品种丰富,应用十分广泛。
(3)多年生花卉 多年生花卉是指个体寿命超过两年的,能多次开花的花卉。依据地下部分形态变更,又可分两类。
①宿根花卉 地下部分形态正常,不产生变态的花卉。越冬时,植株地下根、茎不发生变态。在次年春季,根、茎上的越冬芽开始萌发,形成新的植株。一次栽植可多年受益,多数宿根花卉适宜在寒冷地区生长,以分株繁殖为主,是园林布置的重要花卉。如芍药(图1-4)、玉簪、萱草等。
图1-4 宿根花卉——芍药
②球根花卉 地下部分变态肥大者。球根花卉植株的地下球形、块状的变态茎或变态根,根内贮存大量养分,为多年生草本植物。原产温带、寒温带地区的球根花卉耐寒力较强,冬季地上部分枯萎,地下的根、茎可自然越冬。原产热带、亚热带地区的球根花卉耐寒力差,入冬前需将根、茎挖掘出来置于室内贮藏。根据变态根、变态茎的变态形状,球根可分为鳞茎、块茎、根茎、球茎、块根五大类。其繁殖方法多为分球、扦插、播种等。
a.鳞茎类。地下茎呈鱼鳞片状。外被纸质外皮的叫有皮鳞茎,如水仙、郁金香、朱顶红。鳞片的外面没有外皮包被的叫无皮鳞茎,如百合。
b.块茎类。地下茎呈不规矩的块状或条状,如马蹄莲、仙客来、大岩桐、晚香玉等。
c.根茎类。地下茎肥大呈根状,上面有显明的节,新芽生长于分枝的顶端,如美人蕉、荷花、睡莲等。
d.球茎类。地下茎呈球形或扁球形,外面有革质外皮。如唐菖蒲、小苍兰等。
e.块根类。地下主根肥大呈块状,根系从块根的末端生出,如大丽花。
(4)水生花卉 水生花卉是指在水中或沼泽地中生长的花卉,用于装点池塘、湖泊、河流等水体。北方地区水生花卉种类较少,且多处于野生、半野生状态,如睡莲(图1-5)、荷花等。
图1-5 水生花卉——睡莲
(5)岩生花卉 岩生花卉指耐旱性强,适合在岩石园栽培的花卉。常在园林中选用。一般为宿根性或基部木质化的亚灌木类植物,还有蕨类等好阴湿的花卉。
2.根据园林用处分类
(1)花坛花卉 花坛花卉是指适用于布置花坛的一、二年生草本露地花卉,比如春天开花的有三色堇、石竹;夏天花坛花卉常栽种凤仙花、雏菊;秋天选用一串红、万寿菊、九月菊等;冬天花坛内可恰当安排羽衣甘蓝等。
(2)盆栽花卉 盆栽花卉是指适宜在花盆内栽植、用于装潢室内及庭园的花卉。如扶桑、文竹、一品红、金橘等。
(3)室内花卉 室内花卉是从众多的花卉中选择出来的,具有很高的观赏价值,适宜在室内环境中较长期摆放的一些花卉。这种花卉比较耐阳而喜温暖,对栽培基质水分变化不过分敏感。一般观叶类植物都可作为室内花卉来欣赏。如发财树、巴西木、绿伟人、绿萝、五彩玉米等。
(4)切花花卉 切花花卉是以生产切花为栽培目的花卉。
①宿根类 如非洲菊、满天星(图1-6)、鹤望兰。
图1-6 切花花卉——满天星
②球根类 如百合、郁金香、马蹄莲、小苍兰等。
③木本类 如桃花、梅花、牡丹。
(5)阴棚花卉 阴棚花卉指在园林设计中,亭台树荫下生长的花卉。麦冬草、红花草以及蕨类植物,皆可作为阴棚花卉。
(6)喜阳性花卉 需要充足的阳光照射才能开花的花卉,叫作喜阳性花卉。喜阳性花卉适合在全光照、强光照下生长。如果光照不足,就会生长发育不良,开花晚或不能开花,且花色不鲜,香气不浓。
①春季花卉 梅花、水仙、迎春、桃花、白兰玉、紫玉兰、琼花、贴梗海棠、木瓜海棠、垂丝海棠、牡丹、芍药、丁香、月季、玫瑰、紫荆、锦带花、连翘、云南黄馨、余雀花、仙客来、风信子、郁金香、马蹄莲、长春菊、天竺葵、报春花、瓜叶菊、矮牵牛、虞美人、金鱼草、美女樱等。
②夏秋季花卉 白玉花、茉莉、米兰、九里香、木本夜来香、桂花、广玉兰、扶桑、木芙蓉、木槿、紫薇、夹竹桃、三角花、菠萝花、六月雪、大丽花、五色梅、美人蕉、向日葵、蜀葵、非洲菊、鸡蛋花、红花葱兰、翠菊、一串红、鸡冠花、凤仙花、半枝莲、雁来红、雏菊、万寿菊、菊花、荷花、睡莲等。
③冬季花卉 蜡梅、一品红、银柳、茶梅、小苍兰等。
④果木类 银杏、石榴、金橘、橘、葡萄、枇杷、枣树、柿、猕猴桃、无花果、冬珊瑚等。
⑤藤本类 紫藤、凌霄、蔷薇花、木香、金银花、爬山虎、牵牛花、茑萝等。
⑥观叶类 五针松、黑松、锦松、雪松、龙柏、枷罗木、杨柳、柽柳、红枫、棕榈、大叶黄杨、橡皮树、苏铁、龙血树、芭蕉、变叶木、假叶树、彩叶草等。
⑦多肉类 仙人掌、三角柱、仙人球、仙人山、宝石花、绒毛掌(图1-7)等。
图1-7 多肉类花卉——绒毛掌
3.根据经济用途分类
(1)药用花卉 如牡丹、芍药、桔梗、牵牛、麦冬、鸡冠花、凤仙花、百合、贝母及石斛等为主要的药用植物。另外,金银花、菊花、荷花等均为常见的中药材。
(2)香料花卉 香花在食品、轻工业等方面的用处很广。如桂花可作食品香料和酿酒,茉莉、白兰等可熏制茶叶,菊花可制高等食品和菜肴,白兰、玫瑰、水仙花、蜡梅等可提取香精,其中玫瑰花中提取的玫瑰油,在国际市场上被誉为“液体黄金”。
(3)食用花卉 应用花的叶或花朵直接食用。如百合,既可做切花,又可食用;菊花、黄花菜既可用作绿化苗木,又可以食用。
五、花卉生长的“青春期”
花芽分化和发育是植物一生中最关键的阶段,花芽的多少和质量不但直接影响观赏效果,而且也影响到种子的生产。因此,了解和掌握各种花卉的花芽分化时期和规律,确保花芽分化的顺利进行,对花卉栽培和生产具有重要意义。
随着植物开花生理学研究的不断深入,有关花芽分化的机理提出许多学说,如碳氮比(C/N)学说、成花素学说等。
(1)碳氮比学说 这种学说认为植物体内同化产物糖类与含氮化合物含量的比例(C/N),是决定花芽分化的关键,当C/N比值大,可以促进花芽分化;C/N比值小,花芽分化将不能进行。同化养分的多少决定花芽分化能否进行、开花的数目和花朵的大小。
(2)成花素学说 这种学说认为植物体内各种激素趋于平衡,则形成花原基,进而开始花芽分化。
综合有关的研究和报道,花芽分化是在内外条件综合作用下发生的,而物质基础是首要因素,激素和一定的外界环境因子则是重要条件。
1.花芽分化的类型
根据花芽开始分化的时间及完成分化全过程所需时间的长短不同,可分为以下几个类型。
(1)夏秋分化类型 花芽分化一年一次,于6~9月高温季节进行,至秋末花器主要部分的分化已完成,第二年早春或春天开花,但其性细胞的形成必须经过低温,包括许多木本花卉,如牡丹、丁香、梅花、榆叶梅(图1-8)等。球根花卉也在夏季较高温度下进行花芽分化,而秋植球根花卉在进入夏季后,地上部分全部枯死,进入休眠状态停止生长,花芽分化却在夏季休眠期间进行,此时温度不宜过高,超过20℃则花芽分化受阻,通常最适温度为17~18℃,但也视种类不同而异。春植球根花卉则在夏季生长期进行花芽分化。
图1-8 夏季分化花卉——榆叶梅
(2)冬春分化类型 原产于温暖地区的某些木本花卉及一些园林树种多属此类型。如柑橘类从12月到次年3月完成分化,分化时间短并连续进行。一些二年生花卉和春季开花的宿根花卉仅在春季温度较低时期进行花芽分化。
(3)多次分化类型 一年中多次发枝,每次枝顶均能形成花芽并开花。如茉莉、月季、倒挂金钟、香石竹等四季开花的花卉。
(4)不定期分化类型 这种类型每年只分化一次花芽,但时期不定,只要达到一定的营养积累就能开花,如凤梨科和芭蕉科的某些种类。
2.不同器官的相互作用与花芽分化
(1)枝叶生长与花芽分化 良好的营养生长是花芽分化的物质基础,有一定的茎(枝)量才能有一定的花芽量。但是营养生长太旺,特别是花芽分化前营养生长不能停缓下来时,不利于花芽分化。
(2)开花结果与花芽分化 大量开花结果影响植株同时分化花芽。其原因一是营养的竞争,二是幼果的种子产生大量抑制花芽分化的激素(如赤霉素),如月季花及时摘去月季果是促进成花的有效措施,花芽分化情形如图1-9所示。
图1-9 花芽分化情形
3.控制花芽分化的园艺措施
根据以上叙述,控制(包括促进与抑制两方面)花芽分化的技术措施主要有以下两方面。
(1)促进花芽分化 减少氮肥施用量;减少土壤供水;将生长着的枝梢摘心以及扭梢、弯枝、拉枝、环剥、环割、倒贴皮、绞缢等;喷施或土施抑制生长、促进花芽分化的生长调节剂;疏除过量的果实;修剪时多轻剪、长留缓放。
(2)抑制花芽分化 实行促进营养生长的措施(多施氮肥、多灌水);喷施促进生长的生长调节剂,如赤霉素;多留果;修剪时适当重剪、多短截。