試論植物效益關(guān)鍵期

杜宏彬　周桂瑜

摘 要：植物效益關(guān)鍵期系指在漏光率拐點(diǎn)或郁閉度拐點(diǎn)附近（或前后）這一時(shí)段，處于綠葉和陽光的最佳平衡點(diǎn)；此時(shí)植物接受光照射的葉面積和冠層表面積系數(shù)最大，綠葉制造的有機(jī)物質(zhì)最多，植物群體的生長也最快。在關(guān)鍵期采取有關(guān)技術(shù)措施即關(guān)鍵技術(shù)措施，可以收到事半功倍的效果。充分認(rèn)識(shí)植物效益關(guān)鍵期的客觀規(guī)律有著重要意義。錯(cuò)過和延誤了關(guān)鍵期，不僅徒勞無益，還往往導(dǎo)致作物嚴(yán)重減產(chǎn)，乃至前功盡棄。

關(guān)鍵詞：植物；空間效益；共性關(guān)鍵；關(guān)鍵技術(shù)；效益關(guān)鍵期

中圖分類號(hào) Q94 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2013）05-14-03

本文所述的植物系指綠色植物；植物效益系指綠色植物空間效益。植物效益關(guān)鍵期只是一個(gè)簡稱，詳細(xì)地說，可稱之為綠色植物提高空間效益的關(guān)鍵期，或栽培植物空間效益的關(guān)鍵期。由于植物效益關(guān)鍵期與關(guān)鍵所在（共性關(guān)鍵）和關(guān)鍵技術(shù)密切相關(guān)，因此需要就此作簡略介紹。

綠色植物體中含有葉綠素，并大量存在于綠葉之中。綠葉是綠色植物進(jìn)行光合作用的主要器官和載體，是有機(jī)物制造的源泉，是構(gòu)成作物產(chǎn)量的基礎(chǔ)和決定因素。因此，充分發(fā)揮綠葉功能，盡可能地增加有效綠葉面積，減少無效綠葉面積，是提高綠色植物空間效益和植物栽培的關(guān)鍵所在[1-4]。該關(guān)鍵所在頗具共性和普遍性，帶有絕對性，所以也可以稱為共性關(guān)鍵。就是說，它適用一切綠色植物，不論植物種（或品種）如何。其中既包括栽培植物，也包括非栽培植物；既包括陽性植物，也包括陰性植物；既含植物個(gè)體，也含植物群體；既適用于低位植物，也適用于高位植物。

一切圍繞著充分發(fā)揮綠葉功能、增加有效綠葉面積、減少無效綠葉面積，即圍繞著關(guān)鍵所在（共性關(guān)鍵）所采取的主要技術(shù)措施，就成為提高綠色植物空間效益和植物栽培的關(guān)鍵技術(shù)。該關(guān)鍵技術(shù)主要是對人工植物群體而言。諸如良種選育（包括株型選擇和塑造）、間苗間伐、整形修剪、群體栽植、套種和混交、生長方式改變、多層式立體栽培等等[1-5]。

言歸正傳，現(xiàn)在著重論述植物效益關(guān)鍵期，即綠色植物提高空間效益或栽培植物空間效益的關(guān)鍵期。

1 關(guān)于作物封行

作物封行，通俗地講就是作物群體長到一定程度，葉面積增大，把地面全部覆蓋，看不到行間的地面了。封行早晚與群體葉面積有關(guān)[1]。作物封行時(shí)的漏光率為0%（相當(dāng)于林木郁閉度1.0）[1]。

2 關(guān)于林木密郁閉

林木群體郁閉度在0.7以上（含0.7）的，稱為密郁閉；林木最高郁閉度為1.0（相當(dāng)于作物漏光率0%），最低郁閉度為0.2。

郁閉度系指森林中喬木樹冠遮蔽地面的程度，是反映林分密度的指標(biāo)。它是林地樹冠垂直投影面積與林地面積之比，用十分?jǐn)?shù)表示，完全覆蓋地面為1.0，其他為0.9、0.8、0.7、0.6……，依次類推。簡單地說，郁閉度就是指林冠覆蓋面積與地表面積的比例。

根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織規(guī)定，郁閉度在0.20（含0.20）以上的為郁閉林，一般郁閉度0.2～0.69稱中度郁閉，郁閉度在0.70以上稱密郁閉；而郁閉度0.20（不含0.20）以下的稱為疏林[1]。

3 作物封行或林木密郁閉前后是一個(gè)明確界線

綠葉既是光合作用的重要器官和載體，也是構(gòu)成植物庇蔭的主要因素。植物群體封行或密郁閉的前后是一個(gè)明顯界線。在此之前，光照條件好，隨著植株的生長，（陽光照射下的）綠葉不斷增多，直至某個(gè)節(jié)點(diǎn)上，達(dá)到了最大值，這就是漏光率拐點(diǎn)或郁閉度拐點(diǎn)，也即是綠葉和光照的最佳平衡點(diǎn)。過了這一拐點(diǎn)，直至作物封行或林木密郁閉之后，光照環(huán)境迅速惡化，受光照射的綠葉急劇減少。此時(shí)，綠葉面積即使增加量再多，也往往是無效綠葉面積增加，并無多大實(shí)際意義[1，6-7]。

4 拐點(diǎn)前后是植物效益關(guān)鍵期

如前所述，植物群體自幼年開始，隨著植株生長，綠葉面積不斷增加，直至接近（尚未達(dá)到）作物封行或林木密郁閉時(shí)，受光照射葉面積和冠層表面積系數(shù)最大，這是綠葉和光照的最佳平衡點(diǎn)，即是漏光率和郁閉度的拐點(diǎn)。在這個(gè)節(jié)點(diǎn)上，植物有效綠葉比例最多，無效綠葉比例最少，綠葉所制造的有機(jī)物最高，植株生長速度也最快。

因此，漏光率拐點(diǎn)或郁閉度拐點(diǎn)前后（左右）的這一時(shí)段就是植物空間效益的關(guān)鍵期（注：拐點(diǎn)時(shí)的漏光率叫漏光率拐點(diǎn)；拐點(diǎn)時(shí)的郁閉度叫郁閉度拐點(diǎn)）。植物效益關(guān)鍵期的重要任務(wù)是，當(dāng)作物群體實(shí)際漏光率還不足拐點(diǎn)時(shí)，務(wù)必設(shè)法補(bǔ)足之；當(dāng)林木群體實(shí)際郁閉度超過拐點(diǎn)時(shí)，必須設(shè)法減少之。對于絕大多數(shù)作物和部分高位植物秧苗階段，其成苗時(shí)的漏光率拐點(diǎn)務(wù)必大于0%；對于絕大多數(shù)喬木樹種來說，其成林時(shí)（一般為Ⅰ林齡后期）的郁閉度拐點(diǎn)務(wù)必小于0.7。倘若在這一重要階段，未采取相應(yīng)技術(shù)措施，往往會(huì)造成嚴(yán)重減產(chǎn)，甚至前功盡棄。

當(dāng)然，有的植物一生中，拐點(diǎn)只出現(xiàn)1次，如農(nóng)作物小麥、黃麻；有的出現(xiàn)2次，如水稻、油菜（包括秧苗期）；有的可出現(xiàn)多次，如很多喬木樹種。作物漏光率和林木郁閉度有拐點(diǎn)，葉面積系數(shù)和冠表面積系數(shù)也有拐點(diǎn)[1，6]。前者測定較為簡易，后者尤其以葉面積系數(shù)測定較復(fù)雜煩瑣。

5 不同植物種的效益關(guān)鍵期

不同作物成熟期的高度不同，其漏光率也不一樣；同一喬木樹種各生長階段的高度不同，其郁閉度拐點(diǎn)也有區(qū)別。各主要植物種的空間效益關(guān)鍵期群體漏光率拐點(diǎn)（或郁閉度拐點(diǎn)）曲線如圖1所示。從圖1可以看出，越是低矮的植物，對漏光率要求越低，可以是0%（相當(dāng)于郁閉度1.0）或接近于1%。越是高大的植物，對漏光率的要求越高，可以達(dá)到40%（郁閉度小于0.6）以上。其中草皮、綠萍等少數(shù)植物，漏光率拐點(diǎn)為0%；水稻漏光率拐點(diǎn)約5%；大部分農(nóng)作物漏光率拐點(diǎn)都在10%以下；灌木和高稈作物的漏光率拐點(diǎn)約10%～20%；小喬木20%～30%（郁閉度0.7～0.8）；一般喬木約30%～40%（郁閉度0.6～0.7）；高大喬木在40%以上（郁閉度0.6以下）。

作物群體一定高度時(shí)的實(shí)際漏光率，在不足漏光率拐點(diǎn)的情況下，應(yīng)立即采取措施（如間苗等），使其達(dá)到拐點(diǎn)左右的漏光率。例如當(dāng)水稻漏光率不足5%時(shí)，要通過各種管控措施，使其達(dá)到5%。林木群體一定高度時(shí)的實(shí)際郁閉度，在超過郁閉度拐點(diǎn)的情況下，就應(yīng)立即采取措施（如間伐、修剪等），使其達(dá)到郁閉度拐點(diǎn)。例如馬尾松林平均高度6m時(shí)的實(shí)際郁閉度為0.8以上，就要使之降低至郁閉度拐點(diǎn)0.65附近。

總之，低位植物和部分高位植物秧苗階段，適宜的漏光率拐點(diǎn)為接近于0%（相當(dāng)于郁閉度接近于1.0），約1%～2%。絕大多數(shù)高位植物漏光率拐點(diǎn)約在3%～40%（相當(dāng)于郁閉度0.60～0.97）。

6 同一植物種的效益關(guān)鍵期

植物空間效益關(guān)鍵期，有的植物一生中出現(xiàn)多次，尤其是木本植物?，F(xiàn)以杉木為例（見圖2）。杉木1a實(shí)生苗木通常高度30～40cm，年末郁閉度拐點(diǎn)接近于1.0。利用該1a生苗木，造林成活率較高。倘若不移植而繼續(xù)留床，至2a生時(shí)高度可達(dá)1m，郁閉度為1.0，但植株下半部分針葉已枯死，若用之于造林，則成活率低下。1a生實(shí)生苗造林后，要利用各種技術(shù)措施維持各個(gè)時(shí)期的郁閉度拐點(diǎn)。當(dāng)植株長到2m時(shí)，郁閉度拐點(diǎn)為0.9；高度3m時(shí)，郁閉度拐點(diǎn)約為0.8；高度6m時(shí)郁閉度拐點(diǎn)為0.75；9m時(shí)郁閉度拐點(diǎn)為0.65。事實(shí)說明，拐點(diǎn)隨著植株高度變化而變化，當(dāng)每次實(shí)際郁閉度超過郁閉度拐點(diǎn)，就應(yīng)當(dāng)立即采取措施，使其降低至郁閉度拐點(diǎn)。只有這樣，杉木林才能健康成長，并有可能育成大材。

7 植物效益關(guān)鍵期的若干技術(shù)措施

植物效益關(guān)鍵期的技術(shù)措施屬于關(guān)鍵技術(shù)范疇[3]，其對象主要是栽培中的綠色植物群體，通過提高漏光率和降低郁閉度，使作物群體處于漏光率拐點(diǎn)附近；使林木群體處于郁閉度拐點(diǎn)附近。主要目的是防止、推遲以至打破作物封行或林木密郁閉時(shí)間，增加有效綠葉面積，減少無效綠葉（老葉和被庇蔭葉）面積，使有效綠葉面積和冠層表面積系數(shù)始終接近、保持或達(dá)到最大值。

在植物效益關(guān)鍵期內(nèi)，要根據(jù)不同植物種（或品種）特點(diǎn)，有針對性地采取關(guān)鍵技術(shù)措施。例如：移植、間苗、間伐、縱向修剪、修剪整形、減少無效綠葉、植株高度控制、化學(xué)調(diào)控、管理措施等等。

在植物效益關(guān)鍵期，采取相關(guān)技術(shù)措施即關(guān)鍵技術(shù)措施，就可以得到事半功倍的效果。倘若錯(cuò)過或延誤了該關(guān)鍵期，往往會(huì)導(dǎo)致作物嚴(yán)重減產(chǎn)，乃至使整個(gè)植物群體報(bào)廢。當(dāng)然，也有少數(shù)植物（如綠萍、苔蘚等）和部分高位植物幼苗階段，其漏光率拐點(diǎn)等于或接近于0%，不需要采取上述措施。禾本科部分植物如水稻封行后，最大葉面積系數(shù)恰逢孕穗期至抽穗期，抽穗后緩慢下降，其漏光率即會(huì)自然提高。因此不需要采取特別措施，只要管理跟上去就可以了[8]。

在生產(chǎn)實(shí)踐中，錯(cuò)失或延誤植物效益關(guān)鍵期的情況不勝枚舉，往往造成不必要的損失。如浙江某地9a生柑桔園，郁閉度達(dá)0.9時(shí)，仍不愿采取措施降低郁閉度，致使結(jié)果稀少，由原來產(chǎn)柑桔1 250kg/667m2下降到只有15kg/667m2，桔園基本衰退報(bào)廢[9]。

8 結(jié)論

植物效益關(guān)鍵期問題十分重要，因?yàn)樗玛P(guān)植物群體能否持續(xù)生長，能否獲得高產(chǎn)高效益，切不可等閑視之。

（1）作物群體在封行之前、尚未封行的某一時(shí)段和林木群體在密郁閉之前、尚未密郁閉的某一時(shí)段，是綠葉與陽光之間的最佳平衡點(diǎn)，也即是拐點(diǎn)。這就是植物效益的關(guān)鍵期。在這個(gè)時(shí)期（拐點(diǎn)附近），植物受光照射的葉面積和冠層表面積最大，綠葉制造的有機(jī)物最多，植株生長也最快。（2）大部分低位植物和部分高位植物的秧苗階段漏光率拐點(diǎn)較低，約1%～2%，一般務(wù)必大于0%。這些植物在接近封行、尚未封行時(shí)，就應(yīng)采取間苗或移植等措施。（3）作物秧苗移植或定植后，在封行之前，成苗的漏光率拐點(diǎn)通常為3%～10%；高稈作物和灌木的漏光率拐點(diǎn)約11%～20%。林木秧苗移植或定植后，在密郁閉之前，成林的郁閉度拐點(diǎn)通常為0.5～0.69（屬中度郁閉），一般最高拐點(diǎn)務(wù)必小于0.7。（4）作物或林木秧苗定植后，在一個(gè)生命周期中的拐點(diǎn)次數(shù)，有的植物只有1次，有的植物2次，還有的植物可出現(xiàn)多次。（5）作物和林木的漏光率拐點(diǎn)和郁閉度拐點(diǎn)隨著植株高度變化而變化。作物植株高度越低，其漏光率拐點(diǎn)也越低，反之亦然；林木植株越高，其郁閉度拐點(diǎn)則越小，反之亦然。（6）在植物效益關(guān)鍵期內(nèi)采取有關(guān)技術(shù)措施即關(guān)鍵技術(shù)措施，目的是保持漏光率拐點(diǎn)和郁閉度拐點(diǎn)水平，即維持植物群體效益關(guān)鍵期，從而可取得事半功倍的效果。錯(cuò)失和延誤效益關(guān)鍵期往往會(huì)造成嚴(yán)重減產(chǎn)，乃至前功盡棄。

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[9]杜宏彬.果樹重度修剪方法[P].中國：CN101049073A，2007-05-09.

（責(zé)編：徐世紅）