Фазы роста и плодоношения (фенофазы) / Ярусность / Годичный цикл роста и развития

Фенофазы развития цветочной почки яблони: 

1 - почка в покое; 2 - начало вегетации; 3 - начало роста почки; 4 - распускание почки; 5 - выдвигание соцветия; 6 - обособление бутонов; 7 - появление венчиков; 8 - расхождение лепестков; 9 - цветение; 10 - опадение лепестков; 11 - завязывание плодов; 12 - смыкание чашелистиков; 13 - рост плода; 14 - зрелые плоды.

Фазы роста и плодоношения - фенофазы, ежегодно повторяющиеся этапы сезонного развития плодовых деревьев. 

Для ростовых процессов, например, наиболее часто различают покой, набухание почек, раздвигание почечных чешуй, рост побегов в длину, рост побегов, ветвей и ствола в толщину, пожелтение листьев, листопад, закаливание. 

Для плодовых почек обычно различают несколько фенофаз развития: покой, раздвигание почечных чешуй, появление бутонов, обособление бутонов, окрашивание бутонов, цветение, опадение резервных завязей, созревание плодов. 

В каждой из приведённых фенофаз можно в случае необходимости выделить более дробные. Так, например, покой различают предварительный, глубокий и вынуждённый; для цветения - начало цветения, массовое цветение, конец цветения и т.п.

Годичный цикл развития. 

Годичный цикл роста и развития (годичный ритм развития) плодовых и ягодных культур представлен двумя основными периодами: 

1) вегетации и 

2) осенне-зимнего покоя (глубокого и вынужденного).

Годичная периодичность развития характерна для всех листопадных плодовых растений умеренного пояса, но сроки вступления в периоды зависят от породы и даже сорта. 

Кроме того, периоды обычно не совпадают во времени и для разных частей одного и того же дерева - надземной и корневой систем. Так, период вегетации надземной системы определяется сроками от начала сокодвижения (часто совпадающего с началом распускания почек) до массового опадения листьев; период вегетации корневой системы - от начала весеннего роста активных корней до окончания их роста в осенне-зимний период.

Годичный цикл развития, в свою очередь, представляет совокупность чётко разграниченных между собой отдельных фаз развития, или фенологических фаз, периодически сменяющих друг друга в течение года и одновременно ежегодно повторяющихся. Годичный цикл развития плодовых культур (на примере яблони) состоит из девяти основных фаз развития. 

В отдельных случаях фенофазы делят на более мелкие подфазы (например, подфазы развития побега, цветковой почки и т.д.).

1. Период роста вегетативных частей. 

Этот возрастной период охватывает развитие молодого растения от его возникновения до появления первого урожая. Для большинства сортов яблони и груши этот срок в среднем определяется в 5-8 лет и для косточковых - в 4-5 лет. В этот период растение сильно растёт, образуется ствол или стволы, формируются основные сучья кроны, появляются обрастающие веточки, а также развивается корневая система.

Агротехнические мероприятия в этот период должны быть направлены на правильное формирование кроны, развитие корневой системы и обеспечение нормального роста.

2. Период роста и плодоношения. 

Этот период охватывает развитие плодового дерева от первых урожаев до наступления регулярного плодоношения. Для сортов яблони и груши этот срок определяется в 5-10 лет. В этот период дерево отличается сильным поступательным ростом скелетных ветвей, увеличением количества обрастающих веточек и повышением урожая плодов. 

Задачи агротехники в этот период - это дальнейшее формирование кроны деревьев и создание благоприятных условий их роста, развития и плодоношения.

3. Период плодоношения и роста. 

Этот период в развитии плодовых деревьев начинается с момента регулярного плодоношения до максимального плодоношения. Для яблони и груши он длится 10-20 лет. Характеризуется он увеличением плодовых веточек и урожая, замедлением роста вегетативных частей деревьев и началом отмирания слабых старых затенённых скелетных и обрастающих частей внутри кроны. 

Задачи агротехники в этот период - это вырезка отдельных слабых и затенённых ветвей и веточек, усиление ухода за деревьями и почвой.

4. Период плодоношения. 

В этот период деревья дают максимальные урожаи. У яблони и груши он начинается после 15-20 лет и продолжается примерно до 40 лет. В это время почти полностью прекращается поступательный рост скелетных частей, а продолжают развиваться на них укороченные приросты с розетками листьев. 

Агротехнические мероприятия в этот период должны быть направлены на сильное укорачивание скелетных ветвей и вырезку избыточных обрастающих веточек, а также на усиление ухода за деревом и почвой.

5. Период плодоношения и усыхания. 

У яблони и груши этот период примерно начинается в возрасте 40-50 лет. Характеризуется он уменьшением образования новых плодовых частей и прогрессивным их отмиранием. Деревья дают относительно высокие урожаи, но плоды их становятся мельче.

Агротехнические мероприятия те же, что и в предыдущем периоде.

6. Период усыхания, плодоношения и роста. 

В этот период наблюдается затухание жизнедеятельности дерева. Начинается отмирание небольших скелетных частей кроны, а также частичное отмирание более крупных скелетных ветвей. Наблюдается значительное уменьшение плодоношения и появление из спящих почек сильных жировых побегов (волчков) на штамбе дерева и у основания скелетных сучьев.

Для яблони этот период примерно начинается после 50-летнего возраста дерева. 

Помимо ухода за деревом и почвой, большое внимание должно быть обращено на использование сильных жировых побегов для формирования новых скелетных сучьев вместо отмирающих.

7. Период усыхания, роста и плодоношения характеризуется массовым усыханием крупных скелетных сучьев, усиленным появлением волчков в нижних частях кроны и резким уменьшением плодоношения. У яблони он наступает примерно в возрасте 50-60 лет. 

Уход за деревом в этот период состоит из омоложения и восстановления его плодоношения.

8. Период усыхания и роста. 

В этот период отмирают крупные основные скелетные части дерева, плодовые образования, прекращается плодоношение и развивается приствольная поросль. Он наступает для яблони примерно после 60-80 лет жизни. 

В условиях производства плодовые насаждения, достигшие этого периода развития, теряют свою хозяйственную ценность и выкорчёвываются.

9. Период роста. В этот период происходит полное отмирание всей кроны дерева и его ствола. Жизнедеятельность сохраняется лишь у основания ствола, где появляются пнёвые поросли.

В производственных условиях это состояние деревьев не встречается, так как они выкорчёвываются ещё в предыдущем периоде, после прекращения плодоношения. 

Уход за плодовым деревом должен проводиться в зависимости от биологических особенностей его возрастного периода.

Знание возрастных периодов жизни плодовых деревьев имеет большое практическое значение. Оно помогает применять различные агротехнические мероприятия в зависимости от возрастного периода деревьев и сокращать или удлинять продолжительность периодов их роста и плодоношения.

Скорость прохождения возрастных периодов в значительной мере зависит от породно-сортовых особенностей растений, уровня агротехники и комплекса экологических условий. 

Факторы, оказывающие отрицательное влияние на растения, ускоряют их старение и сокращают продолжительность периодов. 

Благоприятные внешние условия, а также высокий уровень агротехники увеличивают продолжительность возрастных периодов и соответственно повышают срок эксплуатации насаждений.

Несмотря на то, что разные плодовые породы имеют существенные различия в характере прохождения возрастных изменений надземной системы, в целом этот процесс имеет у них много общего.

Прохождение растениями сезонных фаз развития зависит от термического режима зоны и конкретных погодных условий вегетационного периода. 

Так, при одинаковых температурных условиях сроки прохождения фенофаз у разных плодовых культур неодинаковые, что объясняется разными температурами, при которых наблюдается начало вегетации у отдельных растений. Эта температура называется биологическим нулём. 

В настоящее время установлено, что для большинства листопадных древесных пород умеренного пояса биологический нуль равен +5°С, для винограда +10°С, для кофе +15°С и т.д. 

Поэтому для наступления какой-либо фенофазы важна не общая сумма положительных температур, а сумма эффективных (активных) температур, представляющая собой среднюю суточную температуру, уменьшенную на значение температуры биологического нуля. 

Так, например, для условий средней полосы съёмная зрелость плодов яблони наступает при накоплении суммы активных температур (выше +5°С) 2000-2400°. Эта сумма меняется (и соответственно изменяются сроки наступления оптимальной съёмной зрелости плодов) в зависимости от сорта.

В производственных условиях при уходе за плодовыми насаждениями, кроме фенологических фаз развития растений, часто учитывают фенофазы развития цветковых почек. Это связано с тем, что развитие цветковых почек определяет завязывание и формирование плодов, а к определённым фазам их развития приурочивается проведение агротехнических приёмов по уходу за урожаем (например, обработка ядохимикатами, внесение удобрений, полив и другое). Поэтому при разработке технологии возделывания плодовых и ягодных растений важно учитывать их фенофазы роста и развития.

Ярусность. 

На побеге или годичной ветви в результате разнокачественности прорастают не все почки, часть из них остаются спящими. Из пробудившихся почек только некоторые побеги растут интенсивно и образуют боковые ответвления. Остальные обычно имеют небольшую длину. В последующем рост слабых боковых ответвлений быстро замедляется и они превращаются в обрастающие ветви. Эта особенность пробудимости почек и побегообразования обусловливает неравномерное (групповое) размещение крупных боковых ответвлений на стеблевых осях с большими или меньшими интервалами между смежными группами. Закономерное чередование на стеблевых осях участков, занятых и не занятых крупными боковыми ответвлениями, называется ярусностью.

Ярус в кроне плодовых деревьев - группа основных ветвей на стволах плодовых деревьев или боковых ответвлений на этих ветвях.
Побеги из почек на прошлогодних приростах развиваются у деревьев неодинаково: наиболее сильные побеги вырастают из концевых (верхушечных) почек; чем дальше от верхних концов прошлогодних приростов расположены боковые почки, тем, как правило, слабее вырастающие из них побеги.
Часть почек в самых нижних частях приростов остаётся спящими (не пробуждается). Каждому году роста ствола или ветви соответствует ярус более сильных разветвлений на концах соответствующих приростов.
По числу ярусов у молодых деревьев легко определяется их возраст.
Ярусное расположение ветвей используют при формировании и обрезке плодовых деревьев. В кронах различают яруса основных скелетных сучьев (первый, второй и т. д.) и разветвлений на них. 

 

Степень ярусности боковых ответвлений в ярусе определяется также интенсивностью роста и величиной побегов. На слабых приростах крупные боковые побеги обычно не формируются и ярусы не образуются.

На стволе или на любой скелетной ветви первый ярус (нижний) более развит, чем второй, второй сильнее, чем третий и т.д.

Поскольку на слабых годичных приростах ярусы не формируются, то общее их количество на одной оси у полновозрастных растений бывает всегда меньше числа годичных приростов или общего возраста этой оси.

Поэтому проявление ярусности ослабевает у пород с более коротким жизненным циклом, у которых рост надземной системы или отдельных её частей быстро замедляется (кустарники).

Морфологический параллелизм. 

В результате полярности и верхушечного типа ветвления у плодовых деревьев крупные скелетные ветви формируются ярусами из верхних групп почек побегов. Наряду с этим расположение почек обусловливает определённую ориентацию их и развивающихся из них побегов и ветвей в пространстве. Следовательно, одноименные ветви в ярусах имеют сходные тенденции роста и близкие условия воздушно-светового питания, что, в свою очередь, обусловливает их морфологическое подобие и сходное пространственное положение.

Закономерное морфологическое подобие одноименных частей, их пространственного положения и характера роста в кроне одного и того же растения, а также сходство плана строения одноименных частей и всей надземной системы у одновозрастных растений одного и того же сорта, произрастающих в одинаковых экологических условиях, получили название морфологического параллелизма.

Закон циклической смены обрастающих и скелетных ветвей. 

Долговечность отдельных частей надземной системы растений изменяется в широких пределах (обрастающие ветви яблони живут 10-15 лет, скелетные - десятки лет, а ствол - 80-100 лет и более). 

Долговечность той или иной части растения зависит в первую очередь от интенсивности и продолжительности роста (зависимость прямая).

Замедление или почти полное прекращение поступательного роста свидетельствует о старении, которое приводит к отмиранию отдельной ветви или всего растения.

Поступательный рост осевых органов закономерно убывает с увеличением порядка ветвления, и в той же последовательности сокращается их долговечность. Длина годичных приростов на каждой стеблевой оси с возрастом постепенно уменьшается. Поэтому долговечность отдельных участков оси сокращается от основания к вершине. В той же последовательности уменьшается долговечность боковых ответвлений одного и того же порядка ветвления.

Наиболее медленные темпы и короткий период поступательного роста имеют обрастающие ветви. Поэтому они менее долговечны и в зависимости от породно-сортовых особенностей отмирают в возрасте 2-15 лет, реже - 20 лет.

Первые обрастающие ветви у молодых растений образуются на периферии кроны. По мере удлинения стеблевых осей новые обрастающие ветви возникают всё дальше и дальше от центра кроны. 

После достижения среднего возраста (начало массового усыхания обрастающих ветвей) первоначально образовавшиеся ветви начинают отмирать и скелетные ветви постепенно оголяются от основания к вершине. Зона, занятая обрастающими ветвями, постепенно перемещается к периферии кроны.

Поскольку в верхней части несущей ветви долговечность обрастающих ветвей меньше, чем у основания, то к моменту почти полного замедления поступательного роста скелетной оси начинается массовое отмирание обрастающих ветвей на всей занятой ими части скелетной оси. 

Такое резкое нарушение коррелятивных связей приводит к пробуждению спящих почек в глубине кроны, росту крупных ветвей из волчковых побегов и временному восстановлению нарушенного равновесия между надземной и корневой системами. Часть скелетных ветвей с боковыми полускелетными ответвлениями и сохранившимися обрастающими ветвями выше места отрастания волчковых побегов усыхает, что свидетельствует о начавшемся процессе смены полускелетных и скелетных ветвей.

Цикл развития ветви, образовавшейся из волчкового побега, завершается её отмиранием и началом роста волчков в более глубинной части кроны, то есть ещё ближе к основанию скелетной ветви. Такое перемещение возникновения волчковых побегов в глубь кроны в процессе смены скелетных ветвей получило название отступающего роста. 

Таким образом, цикл полной смены скелетной ветви протекает прерывисто и включает несколько дополнительных циклов.

У деревьев полная смена надземной системы заканчивается её отмиранием и представляет собой завершение первого этапа в онтогенезе. 

Следующий этап начинается с возобновления надземной системы из пнёвой поросли, образующейся у основания штамба, в зоне корневой шейки. 

Каждый этап онтогенеза представляет собой сложную совокупность циклов полной смены обрастающих, полускелетных, скелетных ветвей и ствола, которые протекают как одновременно, так и в определённой последовательности.

Таким образом, закон циклической смены обрастающих и скелетных ветвей - закономерная последовательность новообразования и смены отдельных структурных частей и всей надземной системы у плодовых растений в их онтогенезе.

Закономерности роста корней. 

В отличие от надземной системы, корневая система у плодовых растений при благоприятных почвенных условиях (положительная температура, наличие влаги и др.) не имеет выраженного органического покоя и корни могут расти круглый год. Однако обычно корни растут в течение 6-9 месяцев, в зависимости от зоны, рост их протекает ритмично, или волнами. 

Волнообразный характер роста определяется многими причинами: почвенной засухой летом, формированием большого урожая плодов и т.д. 

Обычно наблюдается три волны роста корней: весенний максимум (до массового распускания почек), летний максимум (после окончания роста побегов) и осенний (после съёма урожая и окончания листопада). 

Осенний максимум роста корней может длиться 1-1,5 месяца и более, вплоть до понижения температуры почвы в зоне локализации корневой системы до 0°С и ниже. 

При нарушении системы агротехнического ухода за плодовыми растениями, например отсутствие полива и др., летнего максимума роста корней может не быть.

Поэтому мерами агротехники необходимо добиваться равномерного роста корневой системы в течение всего вегетационного периода.

Продолжительность жизни всасывающих корней равна 15-20 дням, после чего они отмирают. 

Новые всасывающие корни формируются на ростовых корнях только при благоприятных почвенных условиях. Поэтому для поддержания постоянного равномерного роста активных корней (всасывающих и ростовых) необходим высокий агротехнический фон в плодовых насаждениях.