土壤水分与气温对华北驼绒藜移栽成活率的影响

冯玉科，张力君，陈海厅，范 伟

(内蒙农业大学农学院，内蒙古呼和浩特 010019)



土壤水分与气温对华北驼绒藜移栽成活率的影响

冯玉科1，张力君*，陈海厅，范 伟

(内蒙农业大学农学院，内蒙古呼和浩特 010019)

以华北驼绒藜(Ceratoidesarborescens)为材料，通过近2年移栽建植试验，研究了土壤含水率和气温在移栽建植过程中对成活率的影响。结果表明：华北驼绒藜移栽后1周内，土壤平均含水率低于8%时，移栽成活率极低，甚至会导致移栽苗木全部死亡；土壤平均含水率高于12%，移栽成活率较高，有利于移栽建植成功。高气温与土壤缺水均会严重制约华北驼绒藜移栽建植效果；高气温会加剧土壤含水率低而造成的移栽苗木失活现象。

华北驼绒藜；移栽建植；土壤含水率；气温

引言

驼绒藜属(Ceratoides)植物属旱生半灌木，广泛分布于荒漠、半荒漠草原区，其中华北驼绒藜(Ceratoidesarborescens)是我国特产植物〔1〕，是西北干旱、半干旱地区的主要植物类型，对草原植被恢复和草场改良与建设起到重要作用，具有重要的生态建设意义〔2〕。华北驼绒藜在改良生态，营造防护带以及在农牧交错地区草场恢复等领域均可以采取移栽的方式进行群落建植，关于其移栽建植技术的研究已有相关报道，但仅限于在移栽前对苗木的处理〔3〕，季节的选择及移栽后的管理方式等〔4，5〕。而关于其在移栽建植过程中与土壤水分含量，气温等自然因素相关效应的研究还未见报道。本文通过对华北驼绒藜进行2年的移栽试验，并跟踪测量在各移栽期后1周内土壤平均含水率和气温变化，试图寻找出一种最佳的自然模式组合，以便在移栽建植华北驼绒藜时起到事半功倍的效果，为该区提供科学而有效的理论依据。

1 材料与方法

试验在内蒙古农业大学(呼和浩特)牧草生理生态研究室与试验田中进行。供试植物为华北驼绒藜(Ceratoidesarborescens)。

2014年3月23日在大田中覆膜育苗，待植株高度达到30cm以上时用于移栽。移栽时间为：2014年6月15日至10月16日，2015年3月30日至6月15日，在此期间每隔15-16天进行一次移栽，共计移栽15次。每次移栽前一日备苗，包括起苗：将苗挖出，抖掉根系上粘土；修苗：剪留主枝和主根20cm，保留侧枝和侧根；浸根处理：将根系浸入自来水中60min；晾苗：浸根处理和不浸根处理植株均在室温、避光条件下自然晾置12h。每处理植株样本量为30株。浸根处理和不浸根处理植株在田间以平行排列移栽，行距40cm，株距40cm。移栽后均不浇水，完全处于自然状态，以华北驼绒藜长出新叶为准记为成活，并计算移栽成活率。

计算公式为：移栽成活率(%)=(移栽成活株数/移栽处理株数)×100%。

从移栽当天开始，每隔3天取移栽试验田0-20cm土壤，采用烘干法测定土壤含水率，3次重复，计算1周内土壤平均含水率；用电子温度计记录每次移栽地实时温度，并结合当地气象资料计算1周内平均温度。显著平准取P=0.05，显著差异以a、b、c、d表示。

2 结果与分析

2.1 2014年华北驼绒藜移栽成活率与土壤含水率的关系

在苗木移栽建植时，土壤含水率是影响其是否能够成活的关键因子之一。从图2中可以看出，在2014年移栽期内，土壤含水率的波动变化与成活率之间存在步调相似的跃动规律。从6月中旬至7月中旬等3次移栽时期内土壤平均含水率比较平稳，直至8月1日移栽时，土壤平均含水率骤升至12%左右，显著高于前者，此时移栽成活率也有一个明显的跃升，浸根组移栽成活率可达90%以上，不浸根组为60%左右；而随着土壤平均含水率的再次下降，移栽成活率表现出较强协同性，也呈现出下降趋势。当9月16日移栽时土壤含水率又再次升高，移栽成活率也随着开始活跃。由此可认为：土壤含水率越高则越有利于移栽成活，土壤含水率的动态变化影响着移栽建植效果。

图1 2014年华北驼绒藜移栽成活率与土壤含水率的关系

2.2 2014年华北驼绒藜移栽成活率与气温的关系

由图2可知，在7月15日移栽时平均气温最高，显著高于之后的移栽时期(P﹤0.05)。从成活率上来看，是整个2014年移栽期内最低。而在之后移栽时期中，气温逐渐降低，成活率却出现增高的趋势，尤其是8月15日，9月1日，9月16日这三次移栽时，温度变化与成活率变化的负相关性逐渐加强，趋势明显；同时可以看出，在6月15日，7月1日，7月15日这三次移栽时，土壤平均含水率变化不显著(图1)，而随着温度的上升移栽成活率却出现波动下降的趋势。因此，初步推断气温较高，增加了植物体的失水胁迫影响，不利于移栽成功。

图2 2014年华北驼绒藜移栽成活率与气温的关系

2.3 2015年华北驼绒藜移栽成活率与土壤含水率之间的关系

在2015年移栽华北驼绒藜中，成活率与土壤含水率之间的变化驱动关系更为明显，随着土壤含水率的不断降低，成活率下降幅度巨大。2015年3月30日移栽时，土壤含水率高达11%，显著高于之后各移栽时期土壤含水率(P﹤0.05)，此时华北驼绒藜移栽成活率也相应达到最高水平，浸根组接近100%，不浸根组可达60%。而在4月30日，5月15日和5月30日移栽时，土壤含水率低于8%，成活率极低，即使浸根处理后也全部死亡。为两年试验中移栽成活率最低。

图3 2015年华北驼绒藜移栽成活率与土壤含水率的变化关系

2.4 2015年移栽华北驼绒藜成活率与气温的变化关系

2015年移栽华北驼绒藜成活率与气温之间的变化规律波动较大。3月30日与4月15日两次移栽时平均气温没有显著性差异，但结合图3可知，这两次移栽，前者土壤含水率高于后者达显著水平(P<0.05)，致使移栽成活率远远大于后者；而之后的移栽中气温在不断攀升，尽管6月15日移栽时气温显著高于4月30日，5月15日和5月30日，但结合图3可知，6月15日土壤含水率要略高于这3次移栽时期。可能是这略微的土壤含水率差异已经超过了移栽华北驼绒藜可以忍受的水分胁迫阈值。因此认为，相对于气温的高低而言，土壤含水率的多少是决定移栽成功与否最关键的因子。

图4 2015年移栽华北驼绒藜成活率与气温的变化

3 讨论

植物在其长期的进化过程中，表现出了对水分的不同适应性，当土壤水分含量远离植物水分适宜范围时，将对植物产生多方面的影响〔6〕。尤其是随着土壤含水率的降低，会逐渐加深对植物组织器官的胁迫，影响植物体正常的生理表现。例如，土壤水分的亏缺会导致植物组织鲜重，组织含水量，相对含水量等呈下降趋势〔7〕，而且会严重影植物体的光合作用〔8，9〕，致使植物生命活力逐渐减弱，甚至死亡。本研究发现，当移栽后1周内土壤含水率平均低于8%时，如2015年4月30日至5月30日等3次移栽华北驼绒藜时成活率极低，甚至有全部死亡的现象；而当土壤平均含水率高于12%时，2014年8月1日与2015年3月30日移栽成活率明显高于其余各时期(图1，图3)。

温度是影响植物生长的主要环境因子之一。高温胁迫会影响植物的光合作用与呼吸作用〔10〕，而且气温的升高会加剧干旱胁迫对植物体的影响〔11〕。此外有研究表明，土壤含水率的降低会导致土壤的比热下降，在白天，含水率越低土壤温度越高〔12〕。而高温、干旱双因子胁迫作用较之单因子对植物生理的影响更为显著〔13〕。因此，尽管华北驼绒藜耐旱性强，可以适应较低的土壤水分含量，但是在高温季节不灌溉条件下，移植入含水率较低的土壤中，也难以保证其成活。如2014年7月15日移栽时，尽管土壤含水率与其余多数移栽时期没有表现出显著性差异(图1)，但气温却显著高于其余多数移栽时期(图2)，致使成活率难以达到理想水平。由此可以推断，在这样一种高温的移栽环境，土层的温度也会受太阳辐射和低含水率等双重因素而增高，势必加快了华北驼绒藜地上部分与地下根系等各组织器官的水分耗散，株体生命活力也慢慢减弱，严重时就导致了移栽成活率的下降甚至移栽苗木全部死亡。同时发现，经过浸根处理后移栽华北驼绒藜成活率会大大提高，可能是起苗后充分浸水保证了根部对水分的需求，加快了移植入土壤中后对新环境的适应能力。综上可以认为，为避免移栽成活率骤降，确保移栽建植效果，可以选择在土壤墒情好时，或气温较温和的条件，最好的移栽时机便是在土壤水分含量较高，气温偏低的季节，并配以浸根处理会保障华北驼绒藜移栽成功。

4 结论

4.1 在华北驼绒藜移栽后1周内，土壤平均含水率低于8%时，移栽成活率极低，甚至移栽苗木全部死亡；当土壤平均含水率高于12%时，移栽成活率较高，有利于移栽建植成功。

4.2 高气温与土壤缺水双自然因素会严重制约华北驼绒藜移栽建植效果；高气温会加剧土壤含水率低而造成的移栽苗木失活现象。

〔1〕中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志〔M〕.北京:科学出版社,1979,25(2):24-28.

〔2〕中国饲用植物志编辑委员会.中国饲用植物志〔M〕.北京:农业出版社,1987:428-431.

〔3〕王润泉,王国成,赵淑芬,等.华北驼绒藜育苗移植试验研究报告〔J〕.内蒙古草业,2006,12(4):24-26.

〔4〕赛希雅拉，阿拉塔，孙海莲.华北驼绒藜育苗及防护林建植技术〔J〕.畜牧与饲料科学.2012,33(11-12):95-96.

〔5〕孙海莲,阿拉塔,王海明.华北驼绒藜育苗移栽技术研究〔J〕.畜牧与饲料科学.2012,33(11-12):80-84.

〔6〕Meyer W S. Walker S.Leaflet orientation in water-stressed soybeans 〔J〕. American Society of Agronomy.1981,73( 6):1071-1074.

〔7〕温翠平，李威，漆智平,唐树梅.水分胁迫对王草生长的影响〔J〕.草业学报.2012,21(4):72-78.

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〔9〕姚庆群,谢贵水.干旱胁迫下光合作用的气孔与非气孔限制〔J〕.热带农业科学，2005,25(4):80-85.

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Effects of soil moisture and air temperature on survival rate ofCeratoidesarborescenstransplanting

Feng Yu-ke1, Zhang Li-jun, Chen Hai-ting2，Fan Wei2

(Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010019, China)

In this paper,Ceratoidesarborescensas the experimental material , through nearly two years transplanting, studied the effects of soil moisture content and air temperature on survival rate ofC.arborescenstransplanting. The results showed that afterC.arborescenstransplanting one week, when the soil moisture content below 8%, transplanting survival rate was extremely low, even leaded to transplanting seedlings all died; when the soil moisture content higher than 12%, transplanting survival rate was higher, and would be conducive to successful transplanting. High temperature and soil water shortage would seriously restrainC.arborescenstransplanting effect; the high temperature could reduce the soil moisture content and caused transplanting seedlings inactivation.

Ceratoidesarborescens; transplanting; soil moisture content; air temperature

2015-09-06

咏 梅(1974-)女，蒙古族，畜牧师，从事草原保护建设工作。

Q945.3

A

2095—5952(2015)04—0003—29