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落叶果树需冷量及其估算模型研究进展

2008-02-1908:00来源：:《北方果树》浏览：2563次评论(0)
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作者:赵海亮等来源
落叶果树的需冷量得到满足，才能顺利完成自然休眠，进行下一个生长发育循环（尤其是正常开花结果），否则其他环境条件再适宜，果树也不萌芽开花，即使萌芽也不整齐，生长结果不良，达不到促进栽培的目的。因此，对落叶果树需冷量及其估算的研究至关重要，成为落叶果树设施栽培成败的关键。本文仅就需冷量估算模型进行介绍，以期为设施栽培和更完善的需冷量估算提供理论依据。
1需冷量的概念
落叶果树解除自然休眠（内休眠）所需的有效低温时数称为果树的需冷量，又称为低温需求量或需冷积温。
对于果树需冷量的度量一直倍受人们关注。落叶果树的需冷量具有遗传性，即不同果树树种、品种的需冷量存在差异；即使同一树种、品种在年际间也存在差异，不同地区之间差异更大。说明需冷量与植物本身的生态适应性有关。目前还未找到一个适合各个树种、品种和地区的统一的有效的估算需冷量的模型。目前的需冷量估算模型即休眠解除模型主要是物候学模型，而不是生态生理学模型，没有以休眠的生理进程为基础，所以确定休眠解除日期和估算～21～
2目前主要的几种需冷量估算模型
2.1低于7.2℃模型
由美国Weinberger于1905年提出。该模型以秋季日平均温度稳定通过7.2℃的日期为有效低温累积的起点，以打破生理休眠所需7.2℃或以下的累积低温值作为品种的需冷量，单位为ch。Weinberger采用7.2℃作为有效低温的上限值，并于1956年用相关性分析的方法检验了这个临界低温值的实用性。结果表明，以7.2℃为临界低温值计算得到的累计低温时数与延长休眠的严重程度相关性很高（负相关），同时Weinberger还对美国经常发生延长休眠的145个地点的月平均温度和低温小时累计数资料用统计方法求得它们之间的对应关系。虽然做了许多研究，但7.2℃是不是有效低温的最恰当的上限值，低于7.2℃的温度与7.2℃本身在有效程度上是否相同，以及有效低温有没有下限值这些问题并没有解决。对这个问题以往所做的实验其结果缺乏一致性。在此基础上，后来一些休眠研究者又提出了0－7.2℃模型，即0－7.2℃温度范围是打破生理休眠的最有效温度范围，其他温度范围均无效。然而事实并非如此，上述两种模型均未考虑不同温度的破眠效果不同，这与自然条件及生物体的多样性不符。因此，近几年来低于7.2℃模型应用较少，0－7.2℃模型的应用相对较为广泛。
2.2犹他模型
美国Utah州立大学Richardson提出了计算需冷量的“冷温单位模型”，又称“犹他模型”。该模型规定对破眠效率最高的最适冷温一个小时为一个冷温单位；而偏离适期适温的对破眠效率下降甚至具有负作用的温度其冷温单位小于1或为负值。以秋季负累积低温单位绝对值达到最大值时的日期为有效低温累积的起点，单位为CU。不同温度的加权效应值不同（即不同温度对需冷量累积的贡献大小不同）：2.5～9.1℃打破休眠最有效，该温度范围内1h为一个冷温单位（1CU）；1.5～2.4℃及9.2～12.4℃只有半效作用，该温度范围内1h相当于0.5个冷温单位；低于1.4℃或12.5～15.9℃之间则无效；16～18℃低温效应被部分抵消，该温度范围内1h相当于-0.5个冷温单位；18.1～21℃低温效应被完全抵消，该温度范围内1h相当于-1个冷温单位；21.1～23℃温度范围内1h相当于-2个冷温单位。只有当积累的冷温单位之和达到或超过最低需冷量时数时，才能解除休眠，才能进行促成栽培。目前该模型相对来说是较为完善的，也是应用得最普遍的。
高东升等于1996-1999年在山东地区以适于设施栽培的2年生和5年生葡萄、普通桃、油桃、杏、李、甜樱桃为试材，于每年的10月30日始，每隔2d采集1次带有花芽的枝条各10条（如带有叶片，可人工去掉），基部剪平，放在盛有清水的盆中，立刻移入玻璃加温温室。温室控制培养条件（温度）昼25℃∕夜15℃，光照强度800～1200umol∕㎡s,光照14h∕黑暗10h,空气湿度50﹪～65﹪。每隔5d换1次水，连续培养30d。分别统计花芽和叶芽的萌芽率，如萌芽率超过50﹪，则记为以通过自然休眠，低温量已满足。试验期间，利用LI-1000田间数据自动记录仪连续检测采样地域的气温变化，统计落在每个温度段上的有效单位之和，然后结合所培养枝条的芽通过休眠时所经过的天数，就可以借助简单的数学计算估算出所测树种的需冷量了。常见的设施栽培品种‘巨峰’葡萄为1640CU，‘曙光’油桃为780CU，‘凯特’杏为910CU，‘红灯’樱桃为1200CU，‘大石早生’李为820CU。
而Erez的实验表明，18℃以上才表现高温的负效应