落叶、落花、落果一直困扰着植物的栽培管理者,植物的落叶、落花、落果极大的影响了生产的效益。为了能科学的处理这个问题,下面从植物的生理过程来分析如何减少落叶、落花、落果现象,希望能启发生产者们并减少生产上的损失。
在植物生理学中,植物器官的脱落是指:植物为适应环境,保存自己和保证后代繁殖的一种生物学现象。如在干旱少雨的情况下,作物的叶片或花果会提早脱落,这是作物在养分失调的情况下,对外界环境的一种适应,一种“应急措施”,属于正常现象。但是还有一种过量的非正常的植物器官脱落,大量的落叶、落花、落果令农民朋友苦不堪言,这也是我们在种植时急需解决的问题。
1. 植物器官脱落的种类
☺正常脱落 -- 由于衰老或成熟引起的脱落。
☹胁迫脱落 -- 由于逆境条件引起的脱落。
☹生理脱落 -- 植物自身的生理活动引起的脱落。
[微风]生理脱落和胁迫脱落都属于异常脱落,需要我们去面对解决。
✍离区:
在作物的叶柄、果柄和花柄的基部有一特殊的区域,称为分离区,主要是由几层排列紧密的离层细胞组成的。
脱落发生的部位离层
2. 脱落时的生化及细胞变化
✍离层:1~3层细胞。
✍保护层:脱落后形成的一层木栓化保护组织,防止暴露面干燥和微生物侵染。
离层与保护层
(1)生化变化
当某些条件达到时,离层细胞即可分离出小泡,并分泌出和脱落有关的一些酶类,使细胞壁和中胶层分解和变圆膨大,排列疏松,形成脱离层;在外力的作用下,就会导致离层细胞分离、脱落,最终器官脱落。也就是我们所见到的叶、花、果的脱落。
植物内部变化
脱落时果胶酶(作用分解细胞壁)的变化
(2) 细胞变化
离层细胞细胞壁或整体首先溶解,相邻细胞分离。
离层细胞 变化
3. 脱落与植物激素
(1)生长素(梯度学说)
✍远基端浓度 > 近基端浓度, 抑制脱落。
✍两端浓度差小或不存在,器官脱落。
✍远基端浓度 < 近基端浓度,加速脱落。
离层周围结构
生长素与离层关系
(2)乙烯 -- 促进脱落
✍诱导纤维素酶和果胶酶的合成。
✍促使IAA钝化和抑制IAA向离层输导,使离层IAA含量少。
✍乙烯是与脱落有关的重要激素。内源乙烯水平与脱落率呈正相关。
[微风]乙烯的效应依赖于组织对它的敏感性,当离层细胞处于敏感状态时,低浓度乙烯即能促进纤维素酶及其他水解酶的合成及转运,导致叶片脱落。
左为乙烯处理,右为正常处理
[微风]离区的生长素水平是控制组织对乙烯敏感性的主导因素,只有当其生长素含量降至某一临界值时,组织对乙烯的敏感性才得以发展。
乙烯对脱落的作用
(3)脱落酸
秋天短日照促进脱落酸(ABA)合成,能导致季节性落叶。脱落酸(ABA)促进脱落的主要原因是刺激乙烯的合成,并提高组织对乙烯的敏感性。
(4)赤霉素和细胞分裂素
这两种激素对脱落也有影响,不过都不是直接的。赤霉素(GA)和细胞分裂素(CTK)能够颉抗脱落酸(ABA)和ETH(一种植物激素)的作用。
4. 外界条件对脱落的影响
(1)温度 -- 过高和过低影响授粉,而导致脱落。
(2)氧气 -- 高氧或缺氧都加速脱落。
(3)水分 -- 干旱或淹水促进器官脱落。
(4)光照 -- 充足光照或长日照抑制脱落;弱光或短日照促进脱落。
(5)矿质 -- 缺氮(N)、锌(Zn)、硼(B)、钙(Ca)等,导致脱落。
(6)病害--作物受病原菌侵染,有害昆虫、害螨为害,导致脱落。
(7)药害--施药不当,造成作物直接或者间接伤害,导致脱落。
5. 脱落的调控解决方法
(1)正确应用植物生长调节剂
如施用生长素类调节剂可延缓果实脱落;采用乙烯合成抑制剂如AVG能有效地防止果实脱落,乙烯作用抑制剂硫代硫酸银(STS)能抑制花脱落。
应用脱叶剂(如乙烯利),促进叶片脱落,利于机械收获作物(如棉花、豆科植物);也可用萘乙酰胺等对梨、苹果疏花疏果,以避免坐果过多而影响果实的品质。
(2)提高作物抗逆性
培育优良种苗,管理健康作物,喷施5%氨基寡糖素AS(显胜)植物诱抗剂、75%吡唑丙森锌WP(好克舒)诱导抗逆保护性杀菌剂,促进作物根系发达,茎秆粗壮,叶片厚绿,以适应复杂的生长环境条件,提高作物抗逆能力。
(3)改善肥水条件
根据作物需求,合理增减水肥供应,适时喷施氨基酸锌硼水溶肥(欣鹏友)、氨基酸钙水溶肥(靓果盖)、氨基酸铜锌硼锰铁(战象森林)水溶肥。适当修剪,可使叶、花、果得到足够养分,减少脱落。
(4)基因工程
通过调控与衰老有关基因的表达,进而影响脱落。
6.落叶、落花、落果植物生理实质——脱落之意义与启示
为了减少脱落导致落花落果影响生产的效益,通过以上了解到通过应用植物生长调节剂、提高作物抗逆性、改善肥水条件、 基因工程可以调控植物的脱落,在了解了其内部因素外还需知道环境因素对其也有重要影响,温度 --过高和过低促进脱落;氧气 --高氧或缺氧都加速脱落; 水分 -- 干旱或淹水促进器官脱落;光照 -- 充足光照或长日照抑制脱落;弱光或短日照促进脱落;矿质 --缺氮(N)、锌(Zn)、硼(B)、钙(Ca)等,导致脱落。因此为了减少落花落果就需要同时关注植物生长的内部环境以及外部环境,协调平衡后才能够达到最好的生产目标。
作者简介:中国植物保护学会会员,安全科学使用农药形象大使,金草帽基层农技百强专家,多次荣获植保产品推广贡献奖,致力于传播农业基础知识,关注作物主要病虫害的发生及防治,为粮、果、蔬增产提质奉献微薄之力。欢迎互关互赞,交流分享。