油茶苗失水程度与栽植成活率的关系研究1)

胡娟娟,曹志华,李春生,张四七,刘春,束庆龙*,董传媛

(⒈安徽农业大学林学与园林学院,合肥 230036;2.安徽省林业高科技开发中心,合肥 230031)

油茶(Camellia oleif era)是集经济效益、生态效益和社会效益于一体的木本油料树种,深受广大林农的青睐,近年来被广泛栽植。但在油茶生产中,栽植成活率低下一直是普遍存在的问题,每年给林农带来重大损失。探讨影响油茶栽植成活率的机理,提高造林成活率是当前油茶生产急待解决的问题。

影响油茶栽植成活率的因素很多,如苗木质量、存放时间、栽植时的天气、栽植深度以及栽后管理措施等[1-3],但最主要、或最直接的因素是苗木栽植时的水分含量。然而,至目前为止,有关油茶苗木水分含量与栽植成活率的关系研究极少[4-6]。本文拟对油茶栽植成活率与苗失水梯度、自由水与束缚水比值和电阻值等水分生理指标之间的关系进行研究,以期找出油茶栽植成活率的各水分生理指标,为提高油茶栽植成活率提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试苗木:油茶苗木来自于舒城县河棚镇德昌良种苗木有限公司提供的“大别山1号”二年生裸根苗。

仪器设备:1/10000电子天平,500型万用电表(上海精益仪表厂),烘箱等。

药品:蔗糖

1.2 研究方法

1.2.1 失水量与成活率实验

选择晴朗天气,苗木挖起后,将供试苗木摊放在室内通风处,使其自然失水;同时取5株苗木,抖净其泥土,放在电子天平上,称其鲜重;当苗木失水至鲜重的0%(起苗后立即栽植)、5%、10%、15%、20%、25%、30%时,将堆放的苗木分批栽植于试验地,10株为一小区,重复3次。进行日常管护,1月后开始调查其栽植成活率,至成活率达到稳定水平时为止。失水量(%)=(植株鲜重-植株失水后重量)/鲜重×100%。

在苗木失水至不同梯度和每批苗木栽植时,同时测定以下与水分含量有关的内容。

1.2.2 自由水和束缚水的测定

称重法[7-10]:叶片称重后装入称量瓶中,加入适量糖液,置于暗处,盖紧,以免水分散失。其间不时轻轻摇动,到预定的时间后,充分摇动溶液,将叶片取出,用湿纱布和滤纸吸去表面糖液,立即称重。叶片自由水含量(%)=[(浸泡前叶片质量-浸泡后叶片质量)/浸泡前叶片质量]×100%,总含水量(%)=[(浸泡前叶片质量-烘烤后叶片质量)/浸泡前叶片质量]×100%,束缚水含量(%)=总含水量—自由水含量。

1.2.3 电阻值的测定

在苗木失水量达到设计的梯度时,每批苗木分别取5个植株,将万用电表的针头横向分别插入苗木的根、茎、叶部位(相近部位叶片),2根针头紧靠(相距约1.0 cm左右)插入形成层,待指针摆动稳定后读数[11-12],重复5次。

2 结果与分析

2.1 失水程度与栽植成活率的关系

从图1可以看出:油茶栽植成活率与失水程度呈负相关,随着失水量的增加,油茶苗的栽植成活率呈逐渐下降趋势。但失水量在10%以下时,成活率差异并不明显,仍保持在 90%以上;在失水量达到11%～20%时,成活率下降趋势加快,降至80%;当失水量达到21%以上时,成活率急剧下降,在失水量为35%时,苗木的生命力出现临界值,成活率为零。

图1 不同失水梯度与油茶栽植成活率的关系

方差分析表明:不同失水梯度处理对油茶栽植成活率影响差异极显著(P=0.0000＜0.05)。苗木含水量是栽植成活的关键因素,在苗木起运与存放过程中,苗木失水是不可避免的,而油茶苗为常绿树木,叶片革质较厚,失水初期或部分失水不容易察觉,被误认为是健康的,但生命力已经大大下降、甚至失去生命力,这些严重失水的苗木被栽植后,成活率低是必然的。因此,在苗木起运移栽过程中,如何保持苗木的新鲜状态,尽量减少水分散失,是提高造林成活率的技术关键。

2.2 自由水/束缚水比值与栽植成活率的关系

对苗木不同失水程度其自由水/束缚水的比值与栽植成活率的关系研究表明:当比值在3.5%以上时,苗木栽植成活率仍保持在90%以上;但当比值低于1.7%时,苗木栽植成活率出现急剧下降的趋势;在比值低于0.7以下时,苗木栽植成活率为零。

图2 自由水与束缚水比值对油茶苗栽植成活率的影响

不同自由水和束缚水比值对油茶栽植成活率影响差异达到极显著水平(P=0.0000＜0.05)。自由水与束缚水的比值是反映苗木对水分的利用状况,当自由水与束缚水的比值较大时,苗木体内有足够的自由水供植物生命活动所需,生长旺盛,苗木栽植后易成活;相反,苗木体内自由水供应不足时,苗木必然难以成活。

2.3 电阻值与栽植成活率的关系

2.3.1 不同失水程度与电阻值的关系

叶片、根、茎在不同的含水量下,其电阻值存在差异,而且随着含水量的不同其电阻值有一定的变化趋向,见图3。

苗木根、茎、叶的电阻值随着失水梯度的增加而增加,综合图1和图2可以得出,电阻值越大其栽植成活率就会越低。在不同失水梯度下,根、茎、叶的电阻值变化是不同的,其中叶片电阻值变化比较缓慢,根、茎电阻值变化比较剧烈,在实际应用中,选择变化幅度大的器官可能更容易获得较好的结果。

图3 不同失水梯度与叶片、根、茎电阻值的关系

2.3.2 电阻值与栽植成活率的关系

电阻值可间接反映苗木的水分含量和生长势,植物组织电阻值的大小主要受含水量的影响。苗木生长状况不同,组织的汁液浓度必将存在较大差异,如生长旺盛的苗木树汁多,电阻小;生长较弱的苗木汁液少,电阻值增大;苗木处于枯死状态、较干燥的组织电阻值极大[13]。本研究结果表明:苗木的栽植成活率与电阻值呈反比,即苗木电阻值愈大其栽植成活率愈低(详见表1)。

表1 不同油茶叶片、根、茎电阻值对栽植成活率的影响

从表1可以看出:不同植物部位,其电阻值大小和电阻值增长速率是不同的,初期,电阻值大小顺序为:叶片＞茎＞根;但随后却出现相反的结果,电阻值增长速度为:根＞茎＞叶片。

当根、茎电阻值在50kΩ左右、叶片电阻值在73.44k Ω时,栽植成活率保持在 90%以上;当根、茎电阻值在100kΩ以上、叶片电阻值在 85.42kΩ时,成活率开始显著下降;当根、茎电阻值在180kΩ以上、叶片电阻值在122 kΩ以上时,苗木失去生命力,栽植后全部枯死。

2.4 油茶苗木水分生理指标三种测定方法比较

有表2可以看出:栽植成活率与失水程度和电阻值呈负相关,与自由水与束缚水比值呈正相关。当失水程度达到 20%时,叶片、茎、根电阻值分别是85.42 kΩ,116 kΩ,126.06 kΩ;自由水与束缚水比值在1.90;苗木成活率急剧下降,失去了栽培的意义。

在以上油茶苗木水分的三种测试方法中:自由水/束缚水比值法最为精确,但需要较多的设备和条件,程序也相对繁琐,并只能在室内进行;失水程度法较为精确,但需要从起苗开始(称鲜重以便比较)进行全程测定;电阻值法可能因操作上的不同存在一定的误差,但简便易行,可在各种场合使用。在今后生产中,种植者可根据条件选择合适的方法,监测并保证栽植的苗木失水程度在20%以下,以确保较高的造林成活率。

表2 油茶苗栽植成活率与失水程度、自由水与束缚水比值和电阻值的关系

3 结论与讨论

3.1 影响油茶造林成活率的因素很多,其中移栽过程中苗木失水是最主要的因素。研究结果表明:当苗木失水程度在20%以内时,栽植成活率仍保持在80.0%以上;但当失水程度超过20%时,成活率急剧下降,失去栽培意义。

3.2 苗木电阻值与失水程度呈正相关,但根、茎、叶的电阻值变化规律有所不同,失水初期,电阻值大小顺序为:叶片＞茎＞根;随后,随着失水程度的增加,根、茎、叶的电阻值出现相反的结果:根＞茎＞叶片。此变化规律可能与苗木根、茎、叶所处的位置(与土壤距离)以及它们的构造特征有关。

3.3 苗木自由水/束缚水的比值与栽植成活率的关系研究表明:当比值在3.5%以上时,苗木栽植成活率达到90%以上;当比值低于1.7%时,苗木栽植成活率出现急剧下降的趋势,当比值低于0.7以下时,苗木失去生命力。

3.4 在本研究中的苗木水分三种测试方法中,各有其优缺点,如自由水/束缚水比值法十分精确,但需要较多的设备并只能在室内进行,在生产中难以推广应用;失水程度法也较精确,但需要从起苗开始全程测定;电阻值法受人为操作因素影响较大,但简便易行。在生产中,可根据条件选择适合的方法,及时准确监测苗木的水分含量,确保油茶苗木栽植时处于水分充足的健康状态,以保证造林成活率。

[1]夏德飞.提高油茶扦插成活率的技术研究[J].湖南林业科技,1999,26(3):74-76.

[2]孙景洲,魏玉桂,李玉晏,等.提高苗木调运成活率要点[J].中国林业,2010,76(13):57-57.

[3]何伟杰,于文东.提高樟子松造林成活率有关问题的探讨[J].林业科技情报,2008,40(3):34-35.

[4]I.N.Sokol'skii,A.I.Ban'kovskii and E.P.Zinkevich.Triterpene glycosides from Camellia oleifera and Camellia sasanqua[J].Chemistry of Natural Compounds,1975,11(1):116-117.

[5]Harue Abe,Rikyu Matsuki,Saneyoshi Ueno,Makoto Nashimoto,Masami Hasegawa.Dispersal of Camellia japonica seeds by Apodemus speciosus revealed by maternity analysis of plants and behavioral observation of animal vectors[J].Ecological Research,2006,21(5):732-740.

[6]Tapan K .Mondal,Amita Bhattacharya,Malathi Laxmikumaran,Paramvir Singh Ahuja.Recent advances of tea(Camellia sinensis)biotechnology[J].Plant Cell,Tissue and Organ Culture,2004,76(3):195-254.

[7]佘文琴,刘星辉.荔枝叶片膜透性和束缚水/自由水与耐寒性的关系[J].福建农业大学学报,1995,24(1):14-18.

[8]王传义,张忠锋,徐秀红,等.烟草叶片中自由水含量测定方法比较分析[J].中国烟草科学,2008,29(3):29-31.

[9]刘向莉,高丽红,刘明池.植物组织中自由水和束缚水含量测定方法的改进[J].中国蔬菜,2005,(4):9-11.

[10]李玲,李娘辉,蒋素梅,等.植物生理学模块实验指导[M].北京:科学出版社,2009.76-78.

[11]许成林,束庆龙,刘兰玉,等.板栗膏药病对树皮电阻值的影响[J].经济林研究,2008,26(3):98-101.

[12]刘红宇,束庆龙,徐建敏,等.板栗树皮电阻值与枝干病害的关系[J].经济林研究,2004,22(1):46-48.

[13]郭文川,伍凌,魏永胜.失水对植物生理特性和电特性的影响[J].西北农林科技大学学报,2007,35(4):185-191.