试论植物效益关键期

杜宏彬　周桂瑜

摘 要：植物效益关键期系指在漏光率拐点或郁闭度拐点附近（或前后）这一时段，处于绿叶和阳光的最佳平衡点；此时植物接受光照射的叶面积和冠层表面积系数最大，绿叶制造的有机物质最多，植物群体的生长也最快。在关键期采取有关技术措施即关键技术措施，可以收到事半功倍的效果。充分认识植物效益关键期的客观规律有着重要意义。错过和延误了关键期，不仅徒劳无益，还往往导致作物严重减产，乃至前功尽弃。

关键词：植物；空间效益；共性关键；关键技术；效益关键期

中图分类号 Q94 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）05-14-03

本文所述的植物系指绿色植物；植物效益系指绿色植物空间效益。植物效益关键期只是一个简称，详细地说，可称之为绿色植物提高空间效益的关键期，或栽培植物空间效益的关键期。由于植物效益关键期与关键所在（共性关键）和关键技术密切相关，因此需要就此作简略介绍。

绿色植物体中含有叶绿素，并大量存在于绿叶之中。绿叶是绿色植物进行光合作用的主要器官和载体，是有机物制造的源泉，是构成作物产量的基础和决定因素。因此，充分发挥绿叶功能，尽可能地增加有效绿叶面积，减少无效绿叶面积，是提高绿色植物空间效益和植物栽培的关键所在[1-4]。该关键所在颇具共性和普遍性，带有绝对性，所以也可以称为共性关键。就是说，它适用一切绿色植物，不论植物种（或品种）如何。其中既包括栽培植物，也包括非栽培植物；既包括阳性植物，也包括阴性植物；既含植物个体，也含植物群体；既适用于低位植物，也适用于高位植物。

一切围绕着充分发挥绿叶功能、增加有效绿叶面积、减少无效绿叶面积，即围绕着关键所在（共性关键）所采取的主要技术措施，就成为提高绿色植物空间效益和植物栽培的关键技术。该关键技术主要是对人工植物群体而言。诸如良种选育（包括株型选择和塑造）、间苗间伐、整形修剪、群体栽植、套种和混交、生长方式改变、多层式立体栽培等等[1-5]。

言归正传，现在着重论述植物效益关键期，即绿色植物提高空间效益或栽培植物空间效益的关键期。

1 关于作物封行

作物封行，通俗地讲就是作物群体长到一定程度，叶面积增大，把地面全部覆盖，看不到行间的地面了。封行早晚与群体叶面积有关[1]。作物封行时的漏光率为0%（相当于林木郁闭度1.0）[1]。

2 关于林木密郁闭

林木群体郁闭度在0.7以上（含0.7）的，称为密郁闭；林木最高郁闭度为1.0（相当于作物漏光率0%），最低郁闭度为0.2。

郁闭度系指森林中乔木树冠遮蔽地面的程度，是反映林分密度的指标。它是林地树冠垂直投影面积与林地面积之比，用十分数表示，完全覆盖地面为1.0，其他为0.9、0.8、0.7、0.6……，依次类推。简单地说，郁闭度就是指林冠覆盖面积与地表面积的比例。

根据联合国粮农组织规定，郁闭度在0.20（含0.20）以上的为郁闭林，一般郁闭度0.2～0.69称中度郁闭，郁闭度在0.70以上称密郁闭；而郁闭度0.20（不含0.20）以下的称为疏林[1]。

3 作物封行或林木密郁闭前后是一个明确界线

绿叶既是光合作用的重要器官和载体，也是构成植物庇荫的主要因素。植物群体封行或密郁闭的前后是一个明显界线。在此之前，光照条件好，随着植株的生长，（阳光照射下的）绿叶不断增多，直至某个节点上，达到了最大值，这就是漏光率拐点或郁闭度拐点，也即是绿叶和光照的最佳平衡点。过了这一拐点，直至作物封行或林木密郁闭之后，光照环境迅速恶化，受光照射的绿叶急剧减少。此时，绿叶面积即使增加量再多，也往往是无效绿叶面积增加，并无多大实际意义[1，6-7]。

4 拐点前后是植物效益关键期

如前所述，植物群体自幼年开始，随着植株生长，绿叶面积不断增加，直至接近（尚未达到）作物封行或林木密郁闭时，受光照射叶面积和冠层表面积系数最大，这是绿叶和光照的最佳平衡点，即是漏光率和郁闭度的拐点。在这个节点上，植物有效绿叶比例最多，无效绿叶比例最少，绿叶所制造的有机物最高，植株生长速度也最快。

因此，漏光率拐点或郁闭度拐点前后（左右）的这一时段就是植物空间效益的关键期（注：拐点时的漏光率叫漏光率拐点；拐点时的郁闭度叫郁闭度拐点）。植物效益关键期的重要任务是，当作物群体实际漏光率还不足拐点时，务必设法补足之；当林木群体实际郁闭度超过拐点时，必须设法减少之。对于绝大多数作物和部分高位植物秧苗阶段，其成苗时的漏光率拐点务必大于0%；对于绝大多数乔木树种来说，其成林时（一般为Ⅰ林龄后期）的郁闭度拐点务必小于0.7。倘若在这一重要阶段，未采取相应技术措施，往往会造成严重减产，甚至前功尽弃。

当然，有的植物一生中，拐点只出现1次，如农作物小麦、黄麻；有的出现2次，如水稻、油菜（包括秧苗期）；有的可出现多次，如很多乔木树种。作物漏光率和林木郁闭度有拐点，叶面积系数和冠表面积系数也有拐点[1，6]。前者测定较为简易，后者尤其以叶面积系数测定较复杂烦琐。

5 不同植物种的效益关键期

不同作物成熟期的高度不同，其漏光率也不一样；同一乔木树种各生长阶段的高度不同，其郁闭度拐点也有区别。各主要植物种的空间效益关键期群体漏光率拐点（或郁闭度拐点）曲线如图1所示。从图1可以看出，越是低矮的植物，对漏光率要求越低，可以是0%（相当于郁闭度1.0）或接近于1%。越是高大的植物，对漏光率的要求越高，可以达到40%（郁闭度小于0.6）以上。其中草皮、绿萍等少数植物，漏光率拐点为0%；水稻漏光率拐点约5%；大部分农作物漏光率拐点都在10%以下；灌木和高秆作物的漏光率拐点约10%～20%；小乔木20%～30%（郁闭度0.7～0.8）；一般乔木约30%～40%（郁闭度0.6～0.7）；高大乔木在40%以上（郁闭度0.6以下）。

作物群体一定高度时的实际漏光率，在不足漏光率拐点的情况下，应立即采取措施（如间苗等），使其达到拐点左右的漏光率。例如当水稻漏光率不足5%时，要通过各种管控措施，使其达到5%。林木群体一定高度时的实际郁闭度，在超过郁闭度拐点的情况下，就应立即采取措施（如间伐、修剪等），使其达到郁闭度拐点。例如马尾松林平均高度6m时的实际郁闭度为0.8以上，就要使之降低至郁闭度拐点0.65附近。

总之，低位植物和部分高位植物秧苗阶段，适宜的漏光率拐点为接近于0%（相当于郁闭度接近于1.0），约1%～2%。绝大多数高位植物漏光率拐点约在3%～40%（相当于郁闭度0.60～0.97）。

6 同一植物种的效益关键期

植物空间效益关键期，有的植物一生中出现多次，尤其是木本植物。现以杉木为例（见图2）。杉木1a实生苗木通常高度30～40cm，年末郁闭度拐点接近于1.0。利用该1a生苗木，造林成活率较高。倘若不移植而继续留床，至2a生时高度可达1m，郁闭度为1.0，但植株下半部分针叶已枯死，若用之于造林，则成活率低下。1a生实生苗造林后，要利用各种技术措施维持各个时期的郁闭度拐点。当植株长到2m时，郁闭度拐点为0.9；高度3m时，郁闭度拐点约为0.8；高度6m时郁闭度拐点为0.75；9m时郁闭度拐点为0.65。事实说明，拐点随着植株高度变化而变化，当每次实际郁闭度超过郁闭度拐点，就应当立即采取措施，使其降低至郁闭度拐点。只有这样，杉木林才能健康成长，并有可能育成大材。

7 植物效益关键期的若干技术措施

植物效益关键期的技术措施属于关键技术范畴[3]，其对象主要是栽培中的绿色植物群体，通过提高漏光率和降低郁闭度，使作物群体处于漏光率拐点附近；使林木群体处于郁闭度拐点附近。主要目的是防止、推迟以至打破作物封行或林木密郁闭时间，增加有效绿叶面积，减少无效绿叶（老叶和被庇荫叶）面积，使有效绿叶面积和冠层表面积系数始终接近、保持或达到最大值。

在植物效益关键期内，要根据不同植物种（或品种）特点，有针对性地采取关键技术措施。例如：移植、间苗、间伐、纵向修剪、修剪整形、减少无效绿叶、植株高度控制、化学调控、管理措施等等。

在植物效益关键期，采取相关技术措施即关键技术措施，就可以得到事半功倍的效果。倘若错过或延误了该关键期，往往会导致作物严重减产，乃至使整个植物群体报废。当然，也有少数植物（如绿萍、苔藓等）和部分高位植物幼苗阶段，其漏光率拐点等于或接近于0%，不需要采取上述措施。禾本科部分植物如水稻封行后，最大叶面积系数恰逢孕穗期至抽穗期，抽穗后缓慢下降，其漏光率即会自然提高。因此不需要采取特别措施，只要管理跟上去就可以了[8]。

在生产实践中，错失或延误植物效益关键期的情况不胜枚举，往往造成不必要的损失。如浙江某地9a生柑桔园，郁闭度达0.9时，仍不愿采取措施降低郁闭度，致使结果稀少，由原来产柑桔1 250kg/667m2下降到只有15kg/667m2，桔园基本衰退报废[9]。

8 结论

植物效益关键期问题十分重要，因为它事关植物群体能否持续生长，能否获得高产高效益，切不可等闲视之。

（1）作物群体在封行之前、尚未封行的某一时段和林木群体在密郁闭之前、尚未密郁闭的某一时段，是绿叶与阳光之间的最佳平衡点，也即是拐点。这就是植物效益的关键期。在这个时期（拐点附近），植物受光照射的叶面积和冠层表面积最大，绿叶制造的有机物最多，植株生长也最快。（2）大部分低位植物和部分高位植物的秧苗阶段漏光率拐点较低，约1%～2%，一般务必大于0%。这些植物在接近封行、尚未封行时，就应采取间苗或移植等措施。（3）作物秧苗移植或定植后，在封行之前，成苗的漏光率拐点通常为3%～10%；高秆作物和灌木的漏光率拐点约11%～20%。林木秧苗移植或定植后，在密郁闭之前，成林的郁闭度拐点通常为0.5～0.69（属中度郁闭），一般最高拐点务必小于0.7。（4）作物或林木秧苗定植后，在一个生命周期中的拐点次数，有的植物只有1次，有的植物2次，还有的植物可出现多次。（5）作物和林木的漏光率拐点和郁闭度拐点随着植株高度变化而变化。作物植株高度越低，其漏光率拐点也越低，反之亦然；林木植株越高，其郁闭度拐点则越小，反之亦然。（6）在植物效益关键期内采取有关技术措施即关键技术措施，目的是保持漏光率拐点和郁闭度拐点水平，即维持植物群体效益关键期，从而可取得事半功倍的效果。错失和延误效益关键期往往会造成严重减产，乃至前功尽弃。

参考文献

[1]盛伯增，吕新浩，杜宏彬.绿叶功能浅析[J].新农民，2011（10）：97-99.

[2]杜宏彬，徐伶，刘振华.绿色植物提高空间效益的共性关键技术[J].今日科技，2010（6）：41-42.

[3]杜宏彬，吕吉尔.论绿色植物栽培的共性关键技术[J].安徽农学通报，2011（24）：32-34.

[4]杜宏彬，吕吉尔.试论植物有效绿叶面积[J].安徽农学通报，2012（2）：14-16.

[5]杜宏彬.绿色植物空间效益概论[J].安徽农学通报，2013（4）.

[6]杜宏彬，徐国绍.植物叶面积系数探究[J].新农民，2011（10）：197-198.

[7]陈凯，胡国谦.果树叶面积系数的测量[J].植物杂志，1984（1）：8-9.

[8]水稻的叶面积系数[Z]. 鹰潭农事通，2009-11-10.

[9]杜宏彬.果树重度修剪方法[P].中国：CN101049073A，2007-05-09.

（责编：徐世红）