劉運(yùn)偉,李陽,張巍
(黑龍江省林業(yè)科學(xué)院伊春分院,黑龍江 伊春 153000)
蔓越橘屬于杜鵑花科(Ericaceae)越橘屬(Vacciniumspp.)植物,又被稱為蔓越莓、小紅莓、酸果蔓等,為常綠灌木植物[1],原產(chǎn)地為北美大陸,在歐洲、亞洲和北美也有分布。果實(shí)表皮及果肉鮮紅色,果實(shí)中含有豐富的維生素、黃酮類物質(zhì)、原花青素、鞋花酸、酌酸、白藜盧醇,以及Na、K、Fe、Mn等多種礦質(zhì)元素。具有很高的抗氧化性[2],可用來預(yù)防壞血病、動脈硬化、抗幽門螺旋菌、抗腫瘤、保護(hù)口腔和牙齒、降壓以及預(yù)防和抑制尿路感染的再次復(fù)發(fā)等功效[3],同時也是細(xì)菌凝集反應(yīng)很好的抑制劑,是非常具有代表性的保健漿果資源。蔓越橘在醫(yī)療和食品上都有很高的應(yīng)用價(jià)值[4]。伊春林區(qū)可栽培的經(jīng)濟(jì)類漿果資源相對較少,蔓越橘品種的引進(jìn),可以豐富伊春林區(qū)小漿果市場,對促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有重要意義。為研究蔓越橘品種在小興安嶺林區(qū)的栽培適應(yīng),2014年分別引進(jìn)西爾斯(Searles)、斯坦科維奇(Stankawich)、麥克法林(McFarlin)、豪斯(Howes)四個品種的蔓越橘兩年生苗木。四個蔓越橘品種均為二年生無性扦插苗,苗高、地徑等苗木大小基本一致,品種純正。蔓越橘苗木2014年統(tǒng)一在伊春市友好林業(yè)局試驗(yàn)基地內(nèi)栽植。
試驗(yàn)樣地地址位于黑龍江省伊春市友好林業(yè)局萬畝藍(lán)莓園內(nèi)。友好萬畝藍(lán)莓園(128°82′E , 47°85′N)平均海拔347.1 m,年均溫0.4 ℃,≥10 ℃積溫2250.6 ℃,日照時數(shù)2430.4 h,無霜期110 d,年降水量629.6 mm,屬北溫帶大陸性濕潤季風(fēng)氣候區(qū),年平均氣溫為0.4 ℃,1月份平均氣溫-23 ℃,7月份平均氣溫為20.5 ℃,冬季平均氣溫-16.2 ℃,早霜9月上旬,晚霜翌年5月中下旬消失,無霜期為110 d左右,平均年降水量為630 mm。
2014~2015年分別對試驗(yàn)材料的芽萌動期、展葉期、新梢生長期、花期、果期和落葉期等物候期指標(biāo)進(jìn)行觀測。因2014年為引種定植年,樹體經(jīng)過緩苗期后,萌動、生長期等會不同程度有所推遲,具有特殊性,所以以2015年的物候期觀察指標(biāo)為準(zhǔn)。
方法為每個品種選5株代表株,編號后掛記錄牌。依據(jù)各品種不同特性,連續(xù)觀察各品種定值后的各項(xiàng)生理指標(biāo)變化,調(diào)查內(nèi)容包括萌動期、生長期、花期、果期、新梢生長期、基生枝萌發(fā)期、落葉期等指標(biāo)。
采用常壓恒溫干燥法。
試驗(yàn)材料為引進(jìn)品種“西爾斯”,在2014年11月~2015年3月期間每月20日對樣本樹種進(jìn)行枝條采集,每次采集單株樣本10株,采集后立即帶回試驗(yàn)室以待測定。首先用去離子水沖洗 2~3遍采集的蔓越橘枝條,去除表面灰塵與污垢,再用濾紙吸附剩余水分,將處理好的蔓越橘枝條剪成小段,每個樣本稱取2 g放入錐形瓶中,量取20 mL去離子水加入錐形瓶中。用真空干燥箱對樣本加壓,處理5 d,用電導(dǎo)率儀測定浸提液的初始電導(dǎo)率C1,然后將錐形瓶置于沸水中沸水浴15 min,再將浸提液定容至20 mL,待浸提液冷卻至室溫時,震蕩,測定終電導(dǎo)率C2,每個處理重復(fù)3次,計(jì)算相對電導(dǎo)率[6]。
相對電導(dǎo)率=(C1/C2)×100%。
數(shù)據(jù)用Excel 2007進(jìn)行處理,用SPSS 19.0軟件進(jìn)行方差分析。
為探究蔓越橘引種后在小興安嶺高寒林區(qū)的生殖生長性狀及表現(xiàn),對此次所引進(jìn)的4個蔓越橘各品種進(jìn)行物候期觀測,結(jié)果見表1。
表1 蔓越橘物候期觀測表 月-日
植物物候是對氣候變化響應(yīng)最敏感和最直觀的“指示器”[7]。中國東北部處于北半球高緯度地區(qū)[8],植物物候?qū)Νh(huán)境溫度變化的感應(yīng)具有代表性也更具顯著性[9]。通過對所引進(jìn)的4個蔓越橘品種在黑龍江省伊春林區(qū)物候觀測表明,各品種萌動期基本發(fā)生在4月中、下旬。芽膨大與芽開放日間相差13 d左右。花期一般在6月上旬至6月25~30日。各個品種的枝條高生長期一般出現(xiàn)在7月份(表1)。
蔓越橘的抗寒能力十分強(qiáng),最低可以抵抗-30 ℃的低溫環(huán)境。生長期短,一般90~130 d無霜期即可滿足其正常開花結(jié)果需要。經(jīng)比較,引進(jìn)的斯坦科維奇、豪斯、麥克法林和西爾斯4個品種在物候期時間上總體處于同一周期,各品種間并沒有表現(xiàn)出巨大差異。
果樹的抗寒性是果樹在遭受寒冷侵害時的抵抗能力與適應(yīng)能力[10]。由表2可知,在各品種均未進(jìn)行埋土防寒的情況下,“西爾斯”品種抗寒性最高,“豪斯”品種次之。各品種中“斯坦科維奇”抽枝率達(dá)到24%,為各品種中表現(xiàn)最差。
表2 蔓越橘不同品種抗寒性的比較
通過表3可以看出,蔓越橘枝條相對電導(dǎo)率值隨月均溫度變化呈現(xiàn)先增高后降低的波動。這表明在寒冷條件下,蔓越橘枝條的細(xì)胞膜最早受到傷害,致使電解質(zhì)外滲,蔓越橘枝條的組織浸泡液的電導(dǎo)率呈梯度升高。通過對各個月份電導(dǎo)率分析表明,11月電導(dǎo)率值相對較小,在1月份達(dá)到峰值。2月起呈現(xiàn)下降趨勢。這是因?yàn)榍捌?1月份、12月份隨著溫度下降,蔓越橘枝條細(xì)胞內(nèi)的電解質(zhì)逐步外滲而導(dǎo)致的。隨后,1月份開始?xì)鉁刂鸩缴?,電解質(zhì)外滲現(xiàn)象明顯減少,使其相對電導(dǎo)率值一定程度的下降。到3月份時,相對電導(dǎo)率值基本保持在1.57左右,表明蔓越橘枝條電解質(zhì)滲出情況在這一時間段相對穩(wěn)定。
表3 不同月份電導(dǎo)率值測定
對各月份蔓越橘電導(dǎo)率進(jìn)行比較分析表明,在置信度95%區(qū)間,顯著性水平為0.05時,1月份與11月、2月、3月電導(dǎo)率分析概率P值分別為0.036、0.022和0.023,且P<0.05,說明了1月份相對電導(dǎo)率值與其它月份相對電導(dǎo)率值呈顯著差異。對蔓越橘各月份相對電導(dǎo)率測組內(nèi)差異,結(jié)果顯示,各月份的方差值都基本在同一水平,組內(nèi)方差值并無明顯的波動。
植物的含水量是分析植物生理狀態(tài)十分重要的指標(biāo),它體現(xiàn)了森林開發(fā)利用的價(jià)值和經(jīng)營水平[11]。對2014年11月~2015年3月采集的蔓越橘枝條進(jìn)行含水率和生物量測定,由結(jié)果可知,各個月份蔓越橘枝條的含水量百分比一般在53%左右。測算表明各月份含水率差異不明顯。蔓越橘枝條的鮮重、干重以及生物量三項(xiàng)指標(biāo)中,11月份和3月份的鮮重、干重分別下降了38.52%和41.45%,通過對蔓越橘枝條生物量進(jìn)行測算,結(jié)果顯示2015年3月與2014年3月相比下降8.71%。
圖1 蔓越橘不同月份含水率和生物量測定
有研究顯示,枝條含水量下降表明枝條表皮的保水力降低,抗寒水平也隨之下降[12]。而蔓越橘枝條含水量在各月份不同溫度脅迫下基本保持不變,這表明蔓越橘枝條遭遇低溫傷害時細(xì)胞保水能力并沒有隨著溫度下降有所降低。本試驗(yàn)表明,蔓越橘枝條具有一定保水性,同時也意味著試驗(yàn)中各品種的蔓越莓均具有一定抗寒能力。
綜合分析,除枝條含水量外,蔓越橘生物量和相對電導(dǎo)率等指標(biāo)均隨月均溫度變化而變化,即隨溫度的降低而呈升高走勢。這說明低溫脅迫的過程中,蔓越橘受寒害程度隨溫度降低而增加。
蔓越橘被稱之為當(dāng)今世界回報(bào)收益率非常高的小漿果類果樹之一,具有廣闊的市場前景。通過本次試驗(yàn)可以說明,蔓越橘可以在包括小興安嶺高寒林區(qū)推廣栽培,但在品種選擇上要選擇抗寒性較強(qiáng)的品種。
以往對電導(dǎo)率的檢測試驗(yàn)多是將枝條采集后帶回試驗(yàn)室進(jìn)行不同溫度處理,而本次試驗(yàn)中,為得到更準(zhǔn)確數(shù)據(jù),課題組在不同月份對枝條進(jìn)行采集檢測。試驗(yàn)結(jié)果表明,不同低溫條件下,蔓越橘枝條的相對電導(dǎo)率隨外界溫度降低而呈現(xiàn)升高的趨勢,而這一變化規(guī)律是由于蔓越橘細(xì)胞受到低溫脅迫所引起的應(yīng)激反應(yīng),這代表著蔓越橘可以抵抗一定程度的低溫脅迫。
在不同的低溫條件影響下,蔓越橘枝條的含水率差異并不明顯,而其干物質(zhì)的量卻隨月份溫度的不同表現(xiàn)出逐步降低的走勢。這表明,蔓越橘抗寒性相對較強(qiáng),可以適應(yīng)小興安嶺高寒林區(qū)的氣候條件。