盐碱地上西府海棠、北美海棠生长特性比较
2015-10-15秦艳筠黄唯子杨静慧王彬彬李金龙
秦艳筠,黄唯子,杨静慧,龚 无,王彬彬,李金龙
(1.天津农学院 园艺园林学院,天津 300384;2.天津市绿茵景观工程有限公司,天津 300384,3.天津市北方园林公司,天津 300384)
试验研究
盐碱地上西府海棠、北美海棠生长特性比较
秦艳筠1,黄唯子1,杨静慧1,龚无1,王彬彬2,李金龙3
(1.天津农学院园艺园林学院,天津300384;2.天津市绿茵景观工程有限公司,天津300384,3.天津市北方园林公司,天津300384)
为了比较两种海棠植物在盐碱地上的生长表现,以津静公路上绿化带中的西府海棠和北美海棠为研究对象,研究了两种海棠植株的株高、茎粗、新梢长、树冠体积,年轮的年生长动态,年轮的年平均生长量等指标。结果显示:北美海棠的株高年平均生长量比西府海棠高8.7%;北美海棠的茎粗年平均生长量比西府海棠高50%;北美海棠的平均新梢生长总量比西府海棠高41%;北美海棠的平均树冠体积比西府海棠高1 822%;北美海棠年轮的年平均生长量比西府海棠高25.2%。因此,北美海棠更能适应盐碱地的生活环境。
盐碱地;西府海棠;北美海棠;生长特性;耐盐性
盐土是指含有大量可溶性盐类而使大多数植物不能生长的土壤,其盐含量一般达0.6%~1.0%或更高;碱土是指代换性钠离子阳离子代换量的百分率(ESP)超过20%,pH值在8 以上的土壤。实际上盐土与碱土常混合存在,故习惯上称之为盐碱土[2]。天津市位于华北平原东北部,渤海之滨,海河流域最下游,历来有“九河下梢之称”[1],天津市盐渍化土地面积7 800 km2, 约占天津市总土地面积65.8%,其中土壤含盐量大于0.2%的土地有4 700 km2,占总土地面积的39.3%[3],主要分布在渤海湾的滨海淤泥质滩涂地区,包括大港、塘沽、汉沽、宁河、东丽、津南及静海南部[4]。
目前,应用于天津地区园林绿化的海棠种类相对较少,大都是传统的海棠品种[5],如西府海棠在天津城市绿化中应用较多,比较适应中轻度盐碱地的生长,如袁建斌通过盐胁迫的方法比较了的西府海棠的耐盐性,认为西府海棠在0.3% ~0.6%的NaCl范围内具有一定的对盐胁迫的适应能力[6];郝志强、尹建道等通过对天津市东江港区的西府海棠适应性进行研究,发现西府海棠的适应性较强[7]。北美海棠因其品种多、适应性广、观赏性强等特点在我国园林景观中极有发展潜力[8],但由于北美海棠是近几年生产上应用的品种,其耐盐性的强弱尚无人报道。
传统植物抗性研究主要通过盐胁迫下植株的生长、生理指标的测定进行的。本试验创新之处在于通过年轮的年生长动态变化直观地观察其生长。吴祥定认为树木年轮资料具有定年准确、连续性强和分辨率高等特点,可以较为直观地观察到树木生长环境的变化[9];李颖[10]认为树木每一年年轮都可以反应当年植株生长的环境变化,同样胡万银也认为,树木年轮对生态环境适应性有一定的相关性,可以通过年轮分析判断树木对生态环境的适应能力[11]。本试验选取轻度盐碱地上的西府海棠和北美海棠植株,研究了它们的生长情况,为盐碱地上海棠的应用提供依据。
1 材料和方法
试验地点位于天津市西青区,粘壤土,全盐含量是0.25%,pH值是8.13。试验材料西府海棠(Malus micromalus)和北美海棠(Malus micromalus cv. “American”)取自天津农学院东校区正门左右两侧的绿化带,均为4年生健康植株。
试验时间为10月初。株高采用专业测高器进行测量,量取每棵树中心干从地表到顶端最高点的距离。茎粗用皮尺量,即测定树干从地面往上50 cm处的树干周长。新梢是用卷尺测量每棵树第一主枝上所有的新梢长度。西府海棠、北美海棠,单株重复5次。
用C0400型生长锥进行树芯采样,在植株基部10 cm处打钻。钻取木芯后,立刻封存入塑料袋中,带回实验室。立刻用游标卡尺由髓心向外量取早材与晚材的宽度。再用日本Nikon SMZ25体式显微镜量取各年年轮的宽度。
年均增长量=茎基木质部宽度/年轮数
2 结果与分析
2.1盐碱地上两种海棠株高的比较
由图1可知,北美海棠的株高年平均生长量为0.5 m,西府海棠的株高年平均生长量为0.46 m,北美海棠比西府海棠高8.7%。北美海棠株高生长量略高于西府海棠株高生长量。说明北美海棠相对西府海棠来说,生长得快一些。
图1 北美海棠与西府海棠株高比较
2.2盐碱地上两种海棠茎粗的比较
由图2可知,北美海棠的茎粗年平均生长量为1.41 cm,西府海棠的茎粗年平均生长量为0.94 cm,北美海棠比西府海棠高50%。北美海棠茎粗生长量明显大于西府海棠的茎粗生长量。说明北美海棠比西府海棠的树干生长得快。结合分析它们的株高年平均值和径粗年平均值,可以得知在相同的土壤、气候和人工管理等环境下北美海棠的树干的生长量明显大于西府海棠的生长量,无论是树干向上还是树干变粗的速度都快于西府海棠。
图2 北美海棠与西府海棠茎粗比较
2.3盐碱地上两种海棠新梢生长量的比较
由图3可知,北美海棠的平均新梢生长总量为112.32 cm,西府海棠的平均新梢生长总量为79.66 cm,北美海棠比西府海棠大41%。北美海棠的平均新梢生长总量明显大于西府海棠的平均新梢生长总量。
图3 北美海棠与西府海棠平均新梢生长总量比较
2.4盐碱地上两种海棠树冠体积的比较
由图4可知,北美海棠的平均树冠体积为1.73 m³,西府海棠的平均树冠体积为0.09 m³,北美海棠比西府海棠高出1 822%,北美海棠的平均树冠体积明显大于西府海棠的平均树冠体积。
图4 北美海棠与西府海棠树冠体积比较
2.5盐碱地上两种海棠年轮的年均生长量的比较
图5 北美海棠与西府海棠年轮的年均生长量比较
由图5可知,北美海棠年轮的年平均生长量为0.407 cm,西府海棠年轮的年平均生长量为0.325 cm,北美海棠比西府海棠高25.2%,北美海棠年轮的年平均生长量大于西府海棠生长量。分别分析它们的新梢长总量平均值、树冠体积平均值、年轮的年平均生长量也能得出与前两个生长值相同的结果,北美海棠与西府海棠的比较结果完全一致,北美海棠比西府海棠长得更高,更快,更粗壮,新梢萌发能力也强。
2.6盐碱地上两种海棠年轮的年动态变化比较
由图6可知,北美海棠在第1年至第2年年轮生长最快,且在第2年达到增长峰值,在后续几年中呈现平稳生长趋势;西府海棠在第1年至第3年持续增长,且在第3年达到增长峰值,但在第4年增长幅度大幅减小,呈现缓慢生长趋势。总的来说,北美海棠每年的年轮生长量都高于西府海棠的年轮生长量。
图6 北美海棠与西府海棠年轮的生长动态变化比较
通过比较两种海棠新梢生长量的大小可以看出,北美海棠的新梢生长量比西府海棠高41%,萌发新枝的能力更强。而且北美海棠的树冠体积明显大于西府海棠,差异明显。这是由于北美海棠新枝生长快,树形比西府海棠开展,枝条也更加舒展,冠幅大;而西府海棠较北美海棠而言,虽然株高、干高无明显差异,但枝条紧凑,不向外开展,导致冠幅很小,由此树冠体积也很小。因此,北美海棠在同等立地条件下的园林表现要优于西府海棠,是十分优良的园林树种。
3 讨论与结论
年轮是次生木质部每年生长的转折。树木每一年年轮都可以反应当年植株生长的环境变化[10],因此,依据树木年轮的变化,可以较全面地、动态地观察其生长状况,比较其耐盐性。通过比较两种海棠的年轮的生长动态变化,北美海棠较西府海棠更适宜在盐碱地生长。
综合比较,若栽种高大粗壮、生长较为快速、枝叶繁茂的海棠时,选北美海棠为宜。而若栽种矮小、树干较细、冠幅较小的海棠时则宜选择西府海棠。考虑到北美海棠的适应性更强,较耐寒而且对于土质的要求也不严格,抗病能力强,病虫害较少,根系也十分发达,吸收水分和营养物质的能力很强,较耐瘠薄等特性,可以将其用于土壤环境较差,盐碱、瘠薄的土壤。
[1] 张璐,孙向阳,尚成海,等.天津滨海地区盐碱地改良现状及展望[J].中国农学通报,2010,26(18):180-185.
[2] 杨永利,张连成,程耀民.彩色树种在天津滨海盐碱地引种试验及适应性[J].天津农业科学,2012,18(3):164-168.
[3] 姜世平,袁东升,赵万苓,等.天津滨海盐碱地绿化技术研究[J].园林科技,2011(4):1-6.
[4] 黄明勇,张民胜,张兴,等.滨海盐碱地地区城市绿化技术途径研究—天津开发区盐滩绿化20 年回顾[J].中国园林,2009(9):7.
[5] 王婷.天津地区观赏海棠引种与筛选 [J].北方园艺,2015(3):70-72.
[6]袁建斌.盐胁迫对西府海棠胜利特性的影响[J].2014,231(4):27-28.
[7]郝志强,尹建道.天津市东疆港区绿化树种适应性评价[J].城市环境与城市生态,2010,23(5):25-29.
[8]姜永峰,唐世勇,邢英丽,等.北美海棠品种及在北方园林景观中的应用[J].农业科技通讯,2014(10):277-278.
[9]吴祥定.树木年轮分析在环境变化研究中的作用[J].第四纪研究,1990(2):188-196.
[10] 李颖.树木年轮生态敏感度研究及在树木适应性评价中的应用[D].太原:山西农业大学2013.
[11] 胡万银.晋中地区不同树木年轮和生态反应值得相关性研究[J].天津农业科学,2013,19(12):95-97.
S685.99
A
1002-0659(2015)06-0001-03
2015-09-26
国家农业科技成果转化资金项目“耐盐耐旱林、草资源高效培育技术集成及重盐碱地、旱荒地改良示范”(2012GB2A100015);天津市科委重大科技专项“优质早熟浆果新品种引种和耐盐碱育种及设施栽培”(12ZCDZNC04800);天津市科委科技特派员项目“耐盐耐旱彩叶植物品种筛选和耐盐机理研究”(14JCTPJC00530);天津市科技成果转化及产业化推进计划项目“优质彩叶北美海棠新品种种苗的规模化繁育”(14ZXNZNC0040)
主要作者简介:秦艳筠(1989-),女,硕士,主要从事园林植物耐盐生理研究,E-mail:1539396068@qq.com
简介:杨静慧(1961-),女,教授,博士,主要从事园艺植物栽培、抗逆生理和分子育种研究,E-mail:ajinghuiyang2@aliyun.com