呂英忠 李丁丁 李豪 梁志宏
摘要:本研究以2年生嫁接柿樹(shù)苗定植在空氣控根容器中,在生長(zhǎng)季測(cè)定凌晨和正午水勢(shì)、光合作用、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率,在生長(zhǎng)季結(jié)束后測(cè)定其株高、地徑、側(cè)枝長(zhǎng)、側(cè)枝基徑、地上地下部分生物量,并測(cè)定了不同徑級(jí)根的根長(zhǎng)和根重.結(jié)果表明:控根容器苗凌晨水勢(shì)顯著高于大田苗,但二者正午水勢(shì)沒(méi)有顯著差異。容器苗木的光合速率,氣孔導(dǎo)度顯著高于大田苗。容器苗的株高、基徑、側(cè)枝長(zhǎng)度、側(cè)枝基徑均顯著高于大田苗,容器苗不同直徑根的根長(zhǎng)和干重、地上部分生物量、地下部分生物量顯著高于大田苗,容器苗的根冠比與大田苗差異不顯著。以上結(jié)果表明:容器苗的水分狀況與大田苗沒(méi)有顯著差異,光合作用、苗木生長(zhǎng)均好于大田苗,細(xì)根生物量增加有利于苗木移栽后的成活。這表明控根容器苗的苗木質(zhì)量明顯好于大田苗。常規(guī)水分管理可以滿足修根容器苗的水分需求,但要注重高溫季節(jié)的及時(shí)補(bǔ)水。
關(guān)鍵詞:柿樹(shù);控根容器育苗;光合作用;水勢(shì);苗木生長(zhǎng)
文章編號(hào):1005-345X(2019)06-0007-06中圖分類號(hào):$665.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
柿樹(shù)(Diospyros kaki L.)是我國(guó)本土的樹(shù)種,分布于我國(guó)大部分地區(qū),是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)樹(shù)種,除東北三省和新疆、西藏外,全國(guó)各地都有種植。隨著柿果營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值被越來(lái)越多人所了解,柿果產(chǎn)業(yè)也得到迅速發(fā)展,苗木需求量逐漸增加。目前柿樹(shù)建園大多采用大田裸根苗,不僅苗圃輪作占用土地、定植受季節(jié)限制,而且建園后緩苗期長(zhǎng)、見(jiàn)效慢。容器育苗由于基質(zhì)比園土有更好的水分和養(yǎng)分緩沖能力,具有育苗周期短、苗木移栽成活率高、四季皆可移栽、定植后前期生長(zhǎng)快等優(yōu)點(diǎn),在林業(yè)生產(chǎn)上被廣泛應(yīng)用??馗萜饔缡抢每諝庑薷?,充分發(fā)揮容器的增根、控根和促長(zhǎng)作用培育園林綠化苗木,此種方法很好地解決了育苗過(guò)程中窩根、根盤(pán)繞生長(zhǎng)等問(wèn)題,目前在園林綠化和果樹(shù)苗木培育中應(yīng)用廣泛,這種育苗方式在葡萄、櫻桃、蘋(píng)果、楊梅等果樹(shù)苗木培育中都有應(yīng)用研究,但柿容器大苗培育未見(jiàn)報(bào)道。對(duì)柿樹(shù)容器育苗技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究,不僅有利于提高柿樹(shù)的苗木質(zhì)量,還可以為高標(biāo)準(zhǔn)建園和優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。
本文以控根容器為定植盆,以自制半輕型營(yíng)養(yǎng)土作為基質(zhì),對(duì)柿樹(shù)裸根苗進(jìn)行大苗培育,通過(guò)對(duì)柿樹(shù)水分狀況、光合作用、生長(zhǎng)和生物量分配等指標(biāo)調(diào)查測(cè)定,分析控根容器育苗對(duì)柿樹(shù)苗木水分生理狀況、光合作用和生長(zhǎng)的影響,以期為柿幼樹(shù)培育提供理論參考。
1.材料與方法
1.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)在山西省太谷縣山西省農(nóng)科院果樹(shù)研究所苗木繁育基地進(jìn)行,北緯37°12′,東經(jīng)112°28,暖溫帶大陸性氣候,無(wú)霜期170d,海拔830m,年均降雨量462.9mm。
選擇生長(zhǎng)一致的2年生柿子嫁接苗木(砧木為黑棗,接穗為牛心柿12株,分別定植在控根容器和大田中,水分管理均為當(dāng)土壤相對(duì)含水量低于60%時(shí)進(jìn)行澆水,全光照。育苗基質(zhì)為原土:秸稈:牛糞:珍珠巖=2:3:3:1混合而成,這一基質(zhì)配比是我們之前的研究中篩選出來(lái)的,容器為40cm×40cm的控根容器。大田苗定植在周邊的大田中,土壤為沙壤土,園土和育苗基質(zhì)的養(yǎng)分狀況見(jiàn)表1。秋季落葉后收獲植株,對(duì)其形態(tài)指標(biāo)和生物量測(cè)定。
1.2指標(biāo)測(cè)定
1.2.1水勢(shì)和光合作用
選擇7月連續(xù)晴天,用PMSl505D-EXP(PMS Albany USA)測(cè)定,凌晨水勢(shì)的測(cè)定時(shí)間是日出前,正午水勢(shì)的測(cè)定時(shí)間是12:00-14:OO。光合指標(biāo)的測(cè)定時(shí)間是7月連續(xù)晴天上午的9:00=11:00。用Li-6400(Li-Cor,Lincoln,USA)光合測(cè)定系統(tǒng)紅藍(lán)光源葉室測(cè)定,選擇苗木中上部向陽(yáng)面的成熟葉片進(jìn)行檢測(cè)。記錄凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度(Ci)和蒸騰速率(Tr),并根據(jù)光合速率和蒸騰速率計(jì)算瞬時(shí)水分利用效率(WUE)。處理與對(duì)照各選3株樹(shù),每株測(cè)定5枚葉片.生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定:苗高用布卷尺進(jìn)行測(cè)量,讀數(shù)精確到1cm。直徑用游標(biāo)卡尺測(cè)量,讀數(shù)精確到0.01mm。測(cè)定苗高、地徑、側(cè)枝數(shù)、側(cè)枝基徑后,將苗木用大量水沖洗干凈,在根莖處切斷,分成地上部分和地下部分,將根根據(jù)直徑分為小于1mm、1-2mm、2-5mm、5mm以上,用根系分析儀測(cè)定不同徑級(jí)的根系長(zhǎng)度。之后將植物材料放人85℃烘箱內(nèi)烘干,取出后用萬(wàn)分之一天平稱量其干重。
1.3 數(shù)據(jù)分析
采用SPSS23.0軟件進(jìn)行單因素統(tǒng)計(jì)分析方差分析,對(duì)照和處理的均值比較采用T檢驗(yàn)以P<0.05作為差異顯著性標(biāo)準(zhǔn),用SigmaPlot10.0軟件進(jìn)行繪圖。所有指標(biāo)測(cè)定均為3個(gè)以上重復(fù)。
2結(jié)果與分析
2.1容器育苗對(duì)苗木凌晨和正午水勢(shì)的影響
由圖1可以看出,容器柿子苗的凌晨水勢(shì)顯著高于大田苗(P<0.05),高出大田苗0.12MPa,但二者的正午水勢(shì)沒(méi)有顯著差異。
2.2容器育苗對(duì)苗木光合作用的影響
光合速率的強(qiáng)弱可以很好地反映苗木葉片合成有機(jī)物質(zhì)、積累碳水化合物和儲(chǔ)備能量的能力,也能反映植物根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收能力,充足的水分和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)是維持較高光合速率的基礎(chǔ)。由圖2可以看出,容器苗的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率均顯著高于大田苗(P<0.05)。分別比大田苗高22%、19%和18%,說(shuō)明基質(zhì)比土壤對(duì)柿容器苗具有更好的水分和養(yǎng)分供應(yīng)能力,同時(shí)氣孔開(kāi)張程度也較大,水分損失較多。容器苗和大田苗間的水分利用效率沒(méi)有顯著差異,表明二者的植物光合作用和氣孔導(dǎo)度對(duì)水分限制的響應(yīng)都同步,未受到環(huán)境脅迫。
2.3容器育苗對(duì)苗木株高、側(cè)枝長(zhǎng)、地徑、側(cè)枝基徑的影響
苗木株高、側(cè)枝長(zhǎng)、地徑、側(cè)枝基徑等生長(zhǎng)指標(biāo)可以衡量苗木對(duì)基質(zhì)的適應(yīng)性,是體現(xiàn)苗木質(zhì)量的主要指標(biāo)。從圖3可知,控根容器苗的株高、側(cè)枝長(zhǎng)和地徑都顯著高于大田苗(P<0.05),分別比大田苗高出54.3%、84%、105%,說(shuō)明容器苗的基質(zhì)可以比土壤提供更加優(yōu)越的生長(zhǎng)環(huán)境;側(cè)枝基徑略高于大田苗,但二者沒(méi)有顯著性差異。
2.4 容器育苗對(duì)苗木生物量及根冠比的影響
由圖4可以看出,容器苗的地上部分生物量比大田苗高130%,顯著高于大田苗(P<0.05),地下部分生物量也顯著高于大田苗(P<0.05),表明容器苗較大田苗生長(zhǎng)更加迅速,基質(zhì)促長(zhǎng)效果明顯,這與苗木株高、側(cè)枝長(zhǎng)、地徑等指標(biāo)顯著高于大田苗相一致。而容器苗和大田苗的根冠比沒(méi)有顯著性差異,說(shuō)明容器苗生長(zhǎng)前期控冠效果并不明顯。
2.5容器育苗對(duì)苗木不同基徑根的重量、長(zhǎng)度的影響
由圖5上可以看出,容器苗徑級(jí)根的干重顯著高于大田苗(P<0.05),根直徑在0-l(mm)、1-2(mm)、2-5(mm)和5mm以上的分別比大田苗高630%、147%、209%、47%。4類容器苗根徑中,直徑0-1mm的根重所占比例最高,直徑1-2mm的根所占比例最低,由大到小依次排序是:W(0-1mm)>W(>5mm)>W(2-5mm)>W(1-2mm);而大田苗4類根徑中,直徑5mm以上的根所占比例最高,也是直徑1-2mm的根所占比例最低,由大到小排序依次是:W(>5mm)>W(2-5mm)>w(0-1mm)>W(1-2mm)。
由圖5下可以看出,容器苗的總根長(zhǎng)顯著高于大田苗(P<0.05),比大田苗高251%。且直徑在0-1mm、1-2mm、2-5mm、5mm以上方面均關(guān)。在本研究中,容器苗的凌晨水勢(shì)高于大田苗,這說(shuō)明經(jīng)過(guò)傍晚的水分補(bǔ)充后,育苗基質(zhì)提供的水分優(yōu)于大田,容器苗在經(jīng)過(guò)夜間的補(bǔ)水后其水分顯著高于大田苗(P<0.05),分別比大田苗高198%,110%,91%,65%。徑級(jí)在0-1mm容器苗的根長(zhǎng)占比高于大田苗,而1-2mm、2-5mm和5mm以上根長(zhǎng)占比低于大田苗。
3討論
3.1容器育苗對(duì)苗木水分狀況和光合作用的影響
水勢(shì)是反應(yīng)植物水分狀況的有效指標(biāo),一般凌晨水勢(shì)是植物水勢(shì)日變化中的最高值,即一天中水分狀況最好的時(shí)段,而正午水勢(shì)是一天中水勢(shì)變化的最低值,即一天中水分狀況最差的階段。凌晨水勢(shì)主要受到土壤水分狀況的影響,也有研究中用凌晨水勢(shì)可以替代土壤水勢(shì)來(lái)反應(yīng)土壤的水分狀況,而正午水勢(shì)一方面與土壤水分狀況有關(guān),另一方面與植物的蒸散、水分輸導(dǎo)能力等因素有狀況也好于大田苗。兩者的正午水勢(shì)差異不顯著,表明兩種苗木在經(jīng)歷一上午的蒸散后,二者植物水分狀況沒(méi)有顯著性差異。同時(shí)我們也發(fā)現(xiàn)容器苗的凌晨水勢(shì)和正午水勢(shì)的差值更大,這表明容器苗的水分狀況在一天中波動(dòng)更大,這說(shuō)明體積有限的容器基質(zhì)水分供應(yīng)不及大田苗穩(wěn)定。
通常植物水勢(shì)會(huì)低于土壤水勢(shì),這樣有利于土壤一根系一植物一大氣這一水分循環(huán)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。但水勢(shì)過(guò)低也會(huì)影響到植物的光合作用,如在干旱過(guò)程中植物的水勢(shì)通常會(huì)大幅度降低。植物的光合系統(tǒng)應(yīng)對(duì)水分供應(yīng)不足導(dǎo)致的水勢(shì)降低通常的響應(yīng)規(guī)律是:植物短期的響應(yīng)是氣孔關(guān)閉,從而降低蒸散耗水,但同時(shí)也限制了CO2從氣孔進(jìn)入,從而抑制光合作用;較嚴(yán)重的干旱也會(huì)導(dǎo)致植物光合系統(tǒng)受到損傷,進(jìn)一步限制光合作用。除了水分狀況會(huì)影響到植物的光合作用外,養(yǎng)分狀況也會(huì)影響到植物的光合作用,如氮肥的施用能夠提高植物光合作用和水分利用效率。在本研究中,兩種苗木的正午水勢(shì)相當(dāng),容器苗的光合作用更大,這種差異主要是養(yǎng)分的差異造成的,育苗基質(zhì)的養(yǎng)分含量更高(見(jiàn)表1),更加提高了容器苗的光合作用。
3.2容器育苗對(duì)柿樹(shù)苗木生長(zhǎng)的影響
苗木質(zhì)量是影響苗木移植成活率和定植后生長(zhǎng)情況的關(guān)鍵因素。目前形態(tài)指標(biāo)依然是評(píng)價(jià)苗木指標(biāo)的主要指標(biāo)體系。在本研究中,容器苗在苗高、地徑、側(cè)枝數(shù)等方面均高于大田苗,容器苗在地上部分生物量和地下部分生物量方面均高于大田苗。容器育苗和大田苗的根冠比差別不大。以上結(jié)果表明容器苗在生長(zhǎng)上存在明顯優(yōu)勢(shì)。
本研究中還發(fā)現(xiàn)了容器苗細(xì)根生物量(直徑<2mm)占整個(gè)容器苗總根生物量的33.51%,而大田苗細(xì)根生物量只占苗木總根生物量的11.39%。細(xì)根是植物進(jìn)行吸收功能的部分,而粗根的主要功能是輸導(dǎo)和儲(chǔ)藏,細(xì)根的比例更高表明容器苗的吸收部位較大田苗占有明顯優(yōu)勢(shì)。究其變化原因可能是容器苗在空氣修根作用下促進(jìn)了細(xì)根的發(fā)生和生長(zhǎng),而這種細(xì)根的發(fā)生和生長(zhǎng)也為地上部分提供更多的水分與養(yǎng)分元素,有利于苗木的生長(zhǎng)和抗逆。
4結(jié)論
容器柿樹(shù)苗的凌晨水勢(shì)更高,光合作用更大。容器柿樹(shù)苗木在株高、基徑、側(cè)枝數(shù)、不同直徑根、地上和地下部分生物量都優(yōu)于大田苗,表明容器苗在苗木生長(zhǎng)和苗木質(zhì)量上有較大優(yōu)勢(shì),有利于移栽后的成活和生長(zhǎng);但水分供應(yīng)穩(wěn)定性不及大田苗,因此需要注重水分管理,尤其是在夏季高溫時(shí),及時(shí)補(bǔ)水對(duì)苗木正常生長(zhǎng)尤為重要。因此在生產(chǎn)上容器育苗結(jié)合滴灌補(bǔ)水是補(bǔ)充水分的及時(shí)有效方式。