第四章 园艺植物的生物学调查
第一节 园艺植物生物学调查的意义
园艺植物生物学是栽培和育种的理论基础。生物学调
查是指调查园艺植物在年周期和生命周期中，生长与发育
及形态结构，各器官发生、发展的内在规律和功能，与环
境条件和栽培技术的关系以及产量形成等等。
园艺植物生物学调查法是研究园艺植物生物学及各类
试验研究的基础，是探讨园艺作物生物学的方法，无论是
园艺植物资源搜集、遗传育种、品种或砧木区域试验、丰
产试验等，都离不开园艺植物的生物学调查。因此，它是
园艺植物科学试验的基本方法之一。
第二节园艺植物物候期调查
一、物候期观察
生物气候学时期简称物候期。物候期的观察是在一定的
条件下，随一年中季节气候的变化，观察记载园艺植物器官
相应的生长发育进程。
物候期观察方法以目测为主，辅助以工具测量及分析。
各种植物物候期观察的内容和各个物候期的特征和标准见教
案。
物候期观察时应注意事项
（ 1）选具有代表性而品种正确、生长健壮的植株 3－ 5株进行
观测。如株间差异大时,应按类选定代表树对全株进行观察。
（ 2）各物候期的观测项目的繁简要根据试验要求而定，记载
方法要有统一的标准和要求，才能进行比较。对每一物
候期的起止日期必须记清。
（ 3）每物候期观测的时间，应根据不同时期而定，灵活
掌握。
（ 4）物候期观察要细致，注意物候的转换期。同时要注
意气候变化和管理技术等对物候期变化的影响。
（ 5）物候观测应连续数年，一般要至少连续 3年。
（ 6）观测物候期的同时，要记录气候条件的变化或参照
就近气象台站的记录资料。
二、生态因子的观测
园艺植物生长发育与生态因子密切相关，生态因子主
要是气候和土壤等环境因子。在进行科研时，对环境因
子的观测十分必要，只有完全掌握这些因子的影响，才
能更完善地分析试验结果和得出较正确的结论。关于气
象因子和土壤因子各指标的调查可参考相关课程介绍内
容。下面我们介绍利用生物统计学中的相关回归分析法
计算生物学零度和建立预测开花期及成熟期数学模型的
方法。
（一）生物学零度和生物学有效积温的计算
根据从芽膨大至花瓣开出所需日数与这一阶段所需
的 0℃ 以上气温积温的直线相关，利用多年物候调查和
气象记录资料，可以建立以下回归方程。
Y ＝ T ＋ KX
式中 Y代表芽膨大至花瓣开出所需的 0℃ 以上气温积
温,T为开花前所需有效积温,K为生物学零度,X代表
芽膨大至花瓣开出所需日数。
根据直线回归的回归系数和截距的计算公式，可求得生物
学零度（ K）和开花前所需有效积温（ T）。
（二）园艺植物开花期的预测
开花期预测的方法是根据花前一个时期的气象要素与
花期的回归关系，建立预测花期的回归方程，再根据当年
的气象长期预报，即可估计当年的花期。 建立有效的预测
回归模型，选择适当的自变数很重要。应选择影响开花早
晚最有效的气象要素以及选择关系最强的气象观测时期。
步骤为：（ 1）求开花最高相关日期：分别计算花前不
同日数的日均温累计值与花期的相关系数，对这些相关系
数进行显著性测验，选择相关系数最大，而且达到显著水
平的组合，作为开花相关日期。（ 2）求开花预测回归方程
式 以花前某一阶段的温度为自变数，花期为依变数求回
归方程。花期要指定某一日期为起点，计算天数，
（三）果实采收期的预测
预测果实采收期的基本原理与花期预测是相同的，对
不同时期积温与果实采收期的相关系数进行比较，选择相
关系数最大，而且达到显著水平的时期作为自变数，利用
多年气象资料和采收期的记录，建立果实采收期的预测方
程。 此外，利用果实生长期（开花至果实成熟）也可预测
果实成熟期，求出当地各年份果实生长期的平均值，加上
当年的盛花期，可以估计大致成熟期。
第三节 园艺植物各器官的调查测定
一、根系的调查
根系调查的主要内容：根系分布（广度、深度和集中
层）；根的形态、结构、生理机能；根对土壤和栽培条件
的反应；根系生长动态变化。
（一）根系静态调查方法
1,壕沟法,一般用于大树调查。在树冠的一侧，于
树冠外缘垂直下方挖一长方形沟，近树干一侧安臵观察
框，一般可 1平方米大小，沟宽以可进入一人观测即可。
用不同符号表示各类型及各种粗度的根，将观察结果直
接标注于坐标纸相应位臵上，以便统计分析。此法可观
察一个断面的根系分布情况，若采用改良法可以观察到
距离树干不同距离土壤断面的根系分布状况。
2,方块取根法,于树冠下，以主干为中心划圆，取
其中 1/4或 1/8面积作为取样带，按不同深度土层取土，将
冲洗净泥土，统计各种根量以及比例等情况，以此结果
推断全树。此法工作量大。
3,骨骼法, 距主干由外至内，随挖随记录，最后用
铁丝串起可反映整个根系状况。
（ 二）根系生长动态调查
为了了解园艺植物根系一年中生长活动动态及死亡更
新情况，可对根系进行定期连续的观察，其方法有以下几
种：
1.根窖、根箱法, 在树冠外缘，开沟挖根，选根系生长较
多的地方，修建根系观察窖（简称根窖）。在有根的一侧，
安装观察框。观察时，定期记载在玻璃面看到的白色根，
按比例画在方格纸上。统计每一观察日看到新根的数量和
长度，以此为纵坐标，日期为横坐标可绘成根系生长动态
曲线。根窖的大小，依树体的根系分布而定，无统一规格。
如树龄较小和幼苗，可栽于根系观察箱（简称根箱）。根
系观察箱要求长方形，一面有玻璃，外加木板保护，大小
不等，它的构造简单，便于观察。但箱内的容积小，只适
于观察小树或幼苗的根系用。
根窖或根箱能连续观察到不同土层深度的根系生长动态，但
需要有新根生长的自然条件，特别是温湿度要与土层保持一
致，因此在建窖或建箱时，应作到保温、保湿、防光；力求
与土壤条件一致，以减少其影响。观测的间隔时间一般是每
周一次 。
2,定期取根法,此法是根据部分根系能充分地反映整个根
系生长和发育的规律，在根系生长的不同时期调查新生根与
输导根的比例来研究果树根系的活动。 定期在根系密集处，
随机取出一块土样，挑出根系，分别统计吸收根与输导根的
长度和数量。如此定期连续观测记载，可看出新根生长量。
此法是根据部分根系的活动反映整体根系的生长动态，简单
易行，无需固定的设备，便于了解农业技术措施对根系的影
响，但工作量较大。取样间隔时间为每两周一次。方法是 在
树冠外缘的内侧 30－ 40cm处，划出一定的取根区域，每次在
根系分布密集的土层中，取出定量的土块,带回实验
室，放在筛网上用水冲洗，去除泥土，然后进行调查统
计，单株重复 3－ 5次。
3.核素示踪法,为了研究园艺植物生育过程中各个阶
段根系的深度、广度及其吸收活力和功能，采用放射性
核素 32P示踪的方法，通过地上部叶片和结实器官中积累
的放射性强度来判断地下根系的生长和吸收功能，可以
不破坏根系的正常生理过程，又能比较客观地探明各个
生育期根系在土壤中伸展的深度和广度。确定不同土层
中根的吸收能力。
第一节 园艺植物生物学调查的意义
园艺植物生物学是栽培和育种的理论基础。生物学调
查是指调查园艺植物在年周期和生命周期中，生长与发育
及形态结构，各器官发生、发展的内在规律和功能，与环
境条件和栽培技术的关系以及产量形成等等。
园艺植物生物学调查法是研究园艺植物生物学及各类
试验研究的基础，是探讨园艺作物生物学的方法，无论是
园艺植物资源搜集、遗传育种、品种或砧木区域试验、丰
产试验等，都离不开园艺植物的生物学调查。因此，它是
园艺植物科学试验的基本方法之一。
第二节园艺植物物候期调查
一、物候期观察
生物气候学时期简称物候期。物候期的观察是在一定的
条件下，随一年中季节气候的变化，观察记载园艺植物器官
相应的生长发育进程。
物候期观察方法以目测为主，辅助以工具测量及分析。
各种植物物候期观察的内容和各个物候期的特征和标准见教
案。
物候期观察时应注意事项
（ 1）选具有代表性而品种正确、生长健壮的植株 3－ 5株进行
观测。如株间差异大时,应按类选定代表树对全株进行观察。
（ 2）各物候期的观测项目的繁简要根据试验要求而定，记载
方法要有统一的标准和要求，才能进行比较。对每一物
候期的起止日期必须记清。
（ 3）每物候期观测的时间，应根据不同时期而定，灵活
掌握。
（ 4）物候期观察要细致，注意物候的转换期。同时要注
意气候变化和管理技术等对物候期变化的影响。
（ 5）物候观测应连续数年，一般要至少连续 3年。
（ 6）观测物候期的同时，要记录气候条件的变化或参照
就近气象台站的记录资料。
二、生态因子的观测
园艺植物生长发育与生态因子密切相关，生态因子主
要是气候和土壤等环境因子。在进行科研时，对环境因
子的观测十分必要，只有完全掌握这些因子的影响，才
能更完善地分析试验结果和得出较正确的结论。关于气
象因子和土壤因子各指标的调查可参考相关课程介绍内
容。下面我们介绍利用生物统计学中的相关回归分析法
计算生物学零度和建立预测开花期及成熟期数学模型的
方法。
（一）生物学零度和生物学有效积温的计算
根据从芽膨大至花瓣开出所需日数与这一阶段所需
的 0℃ 以上气温积温的直线相关，利用多年物候调查和
气象记录资料，可以建立以下回归方程。
Y ＝ T ＋ KX
式中 Y代表芽膨大至花瓣开出所需的 0℃ 以上气温积
温,T为开花前所需有效积温,K为生物学零度,X代表
芽膨大至花瓣开出所需日数。
根据直线回归的回归系数和截距的计算公式，可求得生物
学零度（ K）和开花前所需有效积温（ T）。
（二）园艺植物开花期的预测
开花期预测的方法是根据花前一个时期的气象要素与
花期的回归关系，建立预测花期的回归方程，再根据当年
的气象长期预报，即可估计当年的花期。 建立有效的预测
回归模型，选择适当的自变数很重要。应选择影响开花早
晚最有效的气象要素以及选择关系最强的气象观测时期。
步骤为：（ 1）求开花最高相关日期：分别计算花前不
同日数的日均温累计值与花期的相关系数，对这些相关系
数进行显著性测验，选择相关系数最大，而且达到显著水
平的组合，作为开花相关日期。（ 2）求开花预测回归方程
式 以花前某一阶段的温度为自变数，花期为依变数求回
归方程。花期要指定某一日期为起点，计算天数，
（三）果实采收期的预测
预测果实采收期的基本原理与花期预测是相同的，对
不同时期积温与果实采收期的相关系数进行比较，选择相
关系数最大，而且达到显著水平的时期作为自变数，利用
多年气象资料和采收期的记录，建立果实采收期的预测方
程。 此外，利用果实生长期（开花至果实成熟）也可预测
果实成熟期，求出当地各年份果实生长期的平均值，加上
当年的盛花期，可以估计大致成熟期。
第三节 园艺植物各器官的调查测定
一、根系的调查
根系调查的主要内容：根系分布（广度、深度和集中
层）；根的形态、结构、生理机能；根对土壤和栽培条件
的反应；根系生长动态变化。
（一）根系静态调查方法
1,壕沟法,一般用于大树调查。在树冠的一侧，于
树冠外缘垂直下方挖一长方形沟，近树干一侧安臵观察
框，一般可 1平方米大小，沟宽以可进入一人观测即可。
用不同符号表示各类型及各种粗度的根，将观察结果直
接标注于坐标纸相应位臵上，以便统计分析。此法可观
察一个断面的根系分布情况，若采用改良法可以观察到
距离树干不同距离土壤断面的根系分布状况。
2,方块取根法,于树冠下，以主干为中心划圆，取
其中 1/4或 1/8面积作为取样带，按不同深度土层取土，将
冲洗净泥土，统计各种根量以及比例等情况，以此结果
推断全树。此法工作量大。
3,骨骼法, 距主干由外至内，随挖随记录，最后用
铁丝串起可反映整个根系状况。
（ 二）根系生长动态调查
为了了解园艺植物根系一年中生长活动动态及死亡更
新情况，可对根系进行定期连续的观察，其方法有以下几
种：
1.根窖、根箱法, 在树冠外缘，开沟挖根，选根系生长较
多的地方，修建根系观察窖（简称根窖）。在有根的一侧，
安装观察框。观察时，定期记载在玻璃面看到的白色根，
按比例画在方格纸上。统计每一观察日看到新根的数量和
长度，以此为纵坐标，日期为横坐标可绘成根系生长动态
曲线。根窖的大小，依树体的根系分布而定，无统一规格。
如树龄较小和幼苗，可栽于根系观察箱（简称根箱）。根
系观察箱要求长方形，一面有玻璃，外加木板保护，大小
不等，它的构造简单，便于观察。但箱内的容积小，只适
于观察小树或幼苗的根系用。
根窖或根箱能连续观察到不同土层深度的根系生长动态，但
需要有新根生长的自然条件，特别是温湿度要与土层保持一
致，因此在建窖或建箱时，应作到保温、保湿、防光；力求
与土壤条件一致，以减少其影响。观测的间隔时间一般是每
周一次 。
2,定期取根法,此法是根据部分根系能充分地反映整个根
系生长和发育的规律，在根系生长的不同时期调查新生根与
输导根的比例来研究果树根系的活动。 定期在根系密集处，
随机取出一块土样，挑出根系，分别统计吸收根与输导根的
长度和数量。如此定期连续观测记载，可看出新根生长量。
此法是根据部分根系的活动反映整体根系的生长动态，简单
易行，无需固定的设备，便于了解农业技术措施对根系的影
响，但工作量较大。取样间隔时间为每两周一次。方法是 在
树冠外缘的内侧 30－ 40cm处，划出一定的取根区域，每次在
根系分布密集的土层中，取出定量的土块,带回实验
室，放在筛网上用水冲洗，去除泥土，然后进行调查统
计，单株重复 3－ 5次。
3.核素示踪法,为了研究园艺植物生育过程中各个阶
段根系的深度、广度及其吸收活力和功能，采用放射性
核素 32P示踪的方法，通过地上部叶片和结实器官中积累
的放射性强度来判断地下根系的生长和吸收功能，可以
不破坏根系的正常生理过程，又能比较客观地探明各个
生育期根系在土壤中伸展的深度和广度。确定不同土层
中根的吸收能力。
