不同栽培基质对沙枣生长性状及生理指标的影响
2014-08-16秦彩云翟淑芬陈士刚李青梅王聪慧张维胜
秦彩云,翟淑芬,陈士刚,李青梅,王聪慧,张维胜,陶 晶
(1.吉林省林业科学研究院,吉林长春 130033;2.长春市新立城水库管理局,吉林 长春 130119;3.吉林省天然林保护工程管理中心,吉林长春 130022)
沙枣(Elaeagnus angustifolia L.)属胡颓子科胡颓子属落叶乔木或大灌木[1],生长迅速,根系发达,具根瘤,生命力强,是优良的饲料林和盐碱地造林树种[2]。沙枣由吉林省林业科学研究院引入吉林省栽培以来,在苏打盐碱地生态治理和园林绿化中表现优异,已成为吉林省西部主要的造林树种。多年的盐碱地沙枣造林实践和统计数据显示,栽植初期适当的土壤改良有助于提高造林成活率,改善生长状况。作者对不同栽培基质下沙枣的生长性状及生理指标的变化状况进行了对比试验,旨在探讨适合沙枣生长的经济适用的栽培基质配比方案。
1 试验材料及方法
1.1 试验材料
试验地点设在吉林省林业科学研究院试验苗圃。沙枣为新疆塔城种源的1 a生苗(种植前地上保留15 cm)。选用栽培基质为有机肥(长春地区)、沙土(农安地区)、盐碱土(农安地区)混合物。
1.2 试验方法
将有机肥、沙土、盐碱土按照一定比例混合,装入营养钵,底部垫托盘。根据2012年度试验数据,在栽培基质中,当有机肥和沙土的配比较高时,沙枣各项生长、生理指标较好,但在实际造林中,操作性不强且造林成本偏高。栽培基质采用未经土壤改良的盐碱土时,沙枣生长较为缓慢。2013年度试验保留部分原处理,并增加处理4和处理5,处理样本扩大到每个处理50株。具体栽培基质见表1。2013年4月将1 a生苗移入营养钵,每钵1株。
表1 各处理土壤配比及pH情况
1.2.1 生长指标调查
自6月1日起,每10 d测量1次树高、地径生长量,秋季落叶后测量最后1次。
1.2.2 质膜透性的测定
剪取各处理相同叶位、长势一致的叶片,用湿纱布包好带回室内。水洗并用滤纸吸干外附水分,剪成大小一致的方块(去除大叶脉),准确称取材料0.5 g。将材料放入三角瓶中,加入25 ml蒸馏水,加盖,使叶片完全浸入水中,于室温下浸泡24 h。先将浸泡液充分摇匀,再测定电导率值。为测定相对外渗电导值,将测过电导率的各三角瓶(浸泡液及材料),放入沸水中煮沸30 min,冷却至室温后再测定总电导率值。
计算公式:
1.2.3 脯氨酸含量的测定
标准曲线的绘制:取脯氨酸标准溶液各2 ml加入8个试管中,再分别加入2 ml冰醋酸
式中:C—样品脯氨酸含量(μg·ml-1);
W—样品干重(g);
A—标准曲线上查得的脯氨酸含量(μg);
V1—样品提取液总体积(ml);
V2—样品反应液体积(ml)。1.2.4 含水量的测定
根据根、茎、根瘤的鲜重(FW)、干重(DW),分别计算其含水量。
计算公式:
1.2.5 根系活力的测定
标准曲线的绘制:取 0.4%TTC溶液0.4 ml,加入乙酸乙脂 19.6 ml和少量保险粉,充分摇动,所生成的红色TTF溶液作为已知母液。取干净试管6只,依次加入上述母液0.5 ml、1.0 ml、2.0 ml、3.0 ml、4.0 ml、5.0 ml,再依次加入甲醇 19.5 ml、19.0 ml、18.0 ml、17.0 ml、16.0 ml、15.0 ml,每管 TTF 含量为20 μg、40 μg、80 μg、120 μg、160 μg、200 μg,混匀后,以甲醇为对照,于485 nm下比色,记录OD值,绘出标准曲线。
显色:试验结束后,取出根系,流水冲洗掉附在根系上的河沙,选取长度与粗度基本一致的根尖材料0.5 g,放入三角瓶中,分别加入0.4%TTC 溶 液 和 0.2 mol· L-1H3PO4(pH7.0)各5 ml,充分混合,并使根尖切段完全浸入上述溶液中,置于37℃温箱中保存1 h,使根尖切段显色(红色)。和2 ml茚三酮,于沸水浴中加热10~20 min,冷却后,加入4 ml甲苯,萃取。吸取甲苯层,测515 nm处的 OD值。以脯氨酸含量(μg·ml-1)为横坐标、以OD值为纵坐标,绘制标准曲线。
游离脯氨酸的提取:称取各处理的叶片材料0.5 g,放入试管中,加入10 ml蒸馏水,沸水浴10~20 min,过滤,定容至50 ml,供测定用。
游离脯氨酸的测定:取滤液2 ml,加冰醋酸2 ml和茚三酮2 ml,沸水浴10~20 min,冷却后加入4 ml甲苯,萃取。吸取甲苯层,515 nm下比色,记录OD值。
计算公式:
提取:将三角瓶内的显色液倒净,加入甲醇10 ml,使已显色的根尖切段完全浸入其中,加盖,置于30℃ ~40℃温箱中,至根尖切段完全变白为止。吸取提取液,以甲醇为对照,于485 nm下比色,记录OD值。
计算公式:
C—标准曲线上查得的TTF(μg);
M—提取液稀释倍数;
N—根尖切段数量(g);
T—显色时间(h)。
2 结果与分析
2.1 不同栽培基质配比对树高和地径生长的影响
依据调查数据绘制树高、地径生长曲线及其生长增量曲线,结果见图1~图4。
图1 不同土壤处理对沙枣高生长的影响
图2 不同土壤处理对沙枣根径生长的影响
图3 不同土壤处理对沙枣高生长增量的影响
图4 不同土壤处理对沙枣根径生长增量的影响
从图1~图4中可以看出,处理2在各处理中高生长表现最好,在生长后期优势更为明显,其它4个处理差别不显著。单就前4次调查(生长前期)结果而言,5种处理无明显差别。根茎调查数据同样显示处理2的绝对值较大,处理5表现也较好。
在高生长和根茎生长增量图中,可以更直观地看到各处理树高和根茎增加的趋势和幅度。处理2在树高生长增量方面突出,增加值与其它4种处理具有一定的差距,并且这种趋势从生长初期就已确定。根茎增加值对比中处理5、2、3无太大差别,处理1在后期增加量也较明显。在较好的3种处理中,处理2的根茎增量在生长后期同样表现良好。
处理3在树高、根茎生长量、增加值方面表现居中,没有因为土壤中含盐碱土比例大而受到较大影响。考虑到造林成本和生长表现两个方面,建议在营造以生物量为重要指标的沙枣饲料林时,应采用类似处理2的土壤配比,可以显著增加产量。而营造生态林时,考虑到材料、人工等成本因素,表现适中而成本较低的处理3较为实用。
2.2 不同栽培基质配比对含水率的影响
根据根、茎、根瘤的测定数据计算其含水率并作图,结果见图5~图7。
图5 不同土壤处理对沙枣根含水率的影响
图6 不同土壤处理对沙枣茎含水率的影响
图7 不同土壤处理对沙枣根瘤含水率的影响
从图5~图7中可以看出,在不同处理对沙枣根、茎、根瘤含水率的影响试验中,处理3的含水率较低,但未同其它处理形成显著差异。5种处理的根、茎、根瘤含水率虽有一定区别,但都与沙枣正常生长环境的各部分含水率差别不大,属正常范围。试验结果证明,在一定范围内,盐碱胁迫对沙枣植株内部含水率的影响有限,未改变其正常的生理活动。
2.3 不同栽培基质配比对叶片伤害率的影响
根据测定的电导率值计算叶片的伤害率,结果见图8。
图8 不同土壤处理对沙枣叶片伤害率的影响
从图8中可以看出,不同基质对沙枣叶片的伤害率随处理时间的增加逐步增大,但各个处理的叶片伤害率数值相差不大,各个处理曲线有交叉,可能是采样部位细微差别的原因。实际观察为成熟叶受盐碱伤害较大,其次为老叶,幼叶抗性较强,所以在处理后期指标较为接近。
2.4 不同栽培基质配比对叶片脯氨酸含量的影响
根据叶片脯氨酸的测定数据做图,结果见图9。
从图9中可以看出,处理3沙枣叶片中的脯氨酸含量较高,处理后期为其它处理的1.5倍左右,其余处理较为接近,但总体趋势是随时间延长,脯氨酸含量呈上升趋势。结合生长量指标发现,虽然处理3的脯氨酸含量最高,但未显著影响树高和根茎的生长。
2.5 不同栽培基质配比对根系活力的影响
根系活力的测定与计算结果见图10。
图10 不同土壤处理对沙枣根活力的影响
从图10中可以看出,处理1、处理2的根部活力较强,处理3、处理4、处理5活力较弱,总体反应了不同栽培基质对沙枣根活力的影响。但数值仅反应了处理结束后沙枣根部的活力指标,处理过程中的变化更为复杂,需要系统研究。
3 结论
以沙枣为研究材料,经过对5种栽培基质上生长性状和有关生理指标试验结果的分析,可以看出,适当的土壤改良可促进沙枣的生长,改善其生理指标。有机肥∶沙∶盐碱土=1∶1∶1的基质较为适合营造以生物量为主要指标的沙枣饲料林,可以显著增加产量;有机肥∶沙∶盐碱土=1∶2∶1则适合营造生态林,可以在保证沙枣正常生长的情况下尽量节约材料、人工,降低生产成本。各项指标数据基本反应了沙枣在盐碱胁迫下正常的生理变化规律,同时也证明该树种具备较高的耐盐碱特性。
[1]陈有民.园林树木学[M].北京:中国林业出版社,1988.
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