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江苏引种红树植物秋茄越冬抗寒技术研究

2019-09-10卢翔刘星王金旺杨升张丽娜吉红九陈秋夏

林业科技 2019年6期
关键词:水淹化学物质

卢翔 刘星 王金旺 杨升 张丽娜 吉红九 陈秋夏

摘要:  從红树林的分布北界-浙江苍南引种最耐寒红树植物-秋茄,在江苏南通滩涂区域进行抗寒驯化试验。通过物理水淹和喷洒化学活性物质(脱落酸、烯效唑、植物抗冻剂(哈漫迪和土优塔))的方法来提高秋茄的抗寒越冬能力。试验结果表明:水淹是对秋茄株高、地径、叶片数,以及越冬存活的一个不利因素。例如,水淹处理下的秋茄越冬保存率为0。高浓度的脱落酸、烯效唑、哈漫迪和土优塔均能显著提高秋茄的抗寒能力,其越冬保存率从自然对照的22.6%分别提高到55.0%、55.8%、58.8%和34.6%。

关键词:  秋茄;  越冬抗寒;  水淹;  化学物质;  保存率

中图分类号:   S 641. 1               文献标识码:   A                文章编号:1001 - 9499(2019)06 - 0015 - 03

红树植物主要分布在热带和亚热带地区,温度控制其分布范围,32°N和40°S以上高纬度地区,红树林基本被盐生灌草取代[ 1-  3 ]。秋茄(Kandelia obovata)是最耐寒的红树植物,天然分布北界为福建福鼎(27°20′N)。1950年代末,浙江沿海开展大规模的红树引种造林[ 4 - 6 ],秋茄分布北界已延伸至温州乐清(27°20′N)、台州椒江(28° 41′N)、台州三门(29°09′N)等。近年来,江苏沿海滩涂湿地功能退化严重,生态环境问题日益突出。因此,培育、发展和保护红树林,构建海岸防护林在我国具有不可替代的现实意义。江苏省南通市(31°41′N~

32°43′N)拥有206 km黄金海岸线,沿海滩涂面积20.48万hm2。在全球气候变暖,水温升高的契机下,本研究从浙江省苍南引种秋茄,在南通滩涂区域进行抗寒驯化试验。通过物理水淹和喷洒化学活性物质植物激素-脱落酸、植物生长调节剂-烯效唑、植物抗冻剂(哈漫迪和土优塔)来提高秋茄的越冬抗寒能力,以期获得南通滩涂地引种秋茄的技术体系,旨在为秋茄北移提供科学依据。

1 原产地与试验地概况

原产地位于温州市苍南县鳌江口(27°35′N),地处中亚热带季风气候区,年平均气温18 ℃,无霜期为208~288天,年降雨量1 670.1 mm。试验地位于南通启东市海防线(32°15′N),地处北亚热带湿润气候区,年平均气温15 ℃,年平均无霜期222天,年降雨量1 037.1 mm。最低月平均气温出现在1月份,一般在-2.6 ℃以上。试验期间(2018年11月至2019年3月)共出现9天最低温,跌破零度,分别为12月12日(-1 ℃)、12月28日(-2 ℃)、12月29日(-2 ℃)、1月16日(-3 ℃)、1月17日(-2 ℃)、1月20日(-1 ℃)、1月21日(-1 ℃)、1月26日(-1 ℃)、1月31日(-2 ℃)。

2 材料与方法

2. 1 试验材料和抗寒处理措施

试验材料为苍南县引种的秋茄胚轴,2018年5月末种植于南通启东市海防线红树林试验基地。采用营养钵扦插,规格为0.2 m×0.2 m,本地滩涂土填充,淹水没过容器基质层,保持根部以下位置处于淹水状态。选定露天试验区15 m×15 m,分13个试验区块(15 m×1 m),空白对照、淹水和喷施化学试剂3个处理。空白对照(300株,1个区块)为自然条件,不进行任何处理。淹水处理(900株,3个区块)从10月末开始,没过整个植株,设置3个淹水时长,分别为3、5、7天。淹水时间结束后,放水8 h再淹水,如此循环至次年2月份结束。喷施化学物质处理(3 600株,9个区块)从9月末开始,喷施一定浓度的脱落酸、烯效唑、植物抗冻剂(哈漫迪-鑫科植保和土优塔-东立信)。脱落酸:5 mg/L(低)、15 mg/L(中)、30 mg/L(高);烯效唑:50 mg/L(低)、100 mg/L(中)、250 mg/L(高);哈漫迪和土优塔:0.5 mg/L(低)、1 mg/L(中)和1.5 mg/L(高)。叶面雾状喷施,喷施量以叶面有液滴下滴为准,每隔30天喷施1次,至次年2月份结束。

2. 2 秋茄幼苗生长形态观测和寒害调查

2018年5月末,每个试验区块(15 m×1 m)再按4 m×1 m的规格划分为3个小区,每个小区100株。9月末,每个小区选取生长良好的秋茄幼苗10株作为重复(标记),于9、10、11月末连续测定幼苗的株高、基径和叶片数。12月份开始出现大幅降温,零度以下秋茄生长基本停止。2019年3月,气温回暖,于月末调查秋茄的越冬保存率。

3 结果与分析

3. 1 秋茄生长状况

由图1可见,9~10月份秋茄处于生长期,株高增幅1.5 cm;10~11月期间,秋茄停止生长,株高基本不变。脱落酸显著促进秋茄的高生长,而烯效唑、哈漫迪和土优塔处理下的秋茄株高变化幅度不大,总体而言,水淹抑制秋茄的生长,增幅低于对照。基径代表秋茄新生主干的粗细,9~11月的秋茄基径呈增加趋势;而10~11月脱落酸和烯效唑处理下的秋茄基径呈相反趋势;11月的基径小于10月。9~11月期间,秋茄的叶片数量呈增长趋势,而水淹处理下的叶片呈现持续脱落趋势;化学试剂喷洒下,9~10月的秋茄叶片数量增加,进入11月,叶片普遍开始脱落。这说明高浓度的化学试剂可以有效抑制秋茄叶片的脱落,11月末的叶片数量高于9月,而中、低浓度处理下呈现相反趋势。

3. 2 秋茄越冬保存率评价

喷洒活性化学物质均能提高秋茄的抗寒能力、越冬存活率(表1)。高浓度脱落酸、烯效唑、哈漫迪和土优塔处理下,保存率从自然对照的22.6%分别提高到55.0%、55.8%、58.8%和34.6%;低浓度和中浓度处理下,秋茄的保存率只有7.0%~14.9%,显著低于对照;水淹处理下,秋茄全部死亡,保存率为0,说明水淹不利于秋茄抗寒存活。

4 讨论与结论

4. 1 自然条件下,9~10月是秋茄的生长期,株高、地径和叶片数呈现增加趋势;10~11月,秋茄株高基本不变,地径和叶片数仍然保持一定的增长。脱落酸对秋茄株高生长的促进效果最好,而其他化学物质处理下的株高变化幅度不大,且水淹抑制秋茄的生长。对基径而言,自然对照、抗冻剂和水淹处理下的秋茄基径在10~11月仍然保持增长,而脱落酸和烯效唑抑制秋茄的基径生长。进入11月,各处理下的叶片呈现脱落趋势,其中水淹处理下的叶片脱落情况最严重。越冬保存率结果也证实水淹是一个不利因素,水淹3、5、7天秋茄全部死亡。高浓度的化学物质能有效提高秋茄的抗寒存活能力,提升效果为:哈漫迪>烯效唑>脱落酸>土优塔;而低、中浓度无此效果,甚至保存率远远低于自然条件,可能是因为对照区域的位置偏高,处理区的秋茄受一定程度的水胁迫。由于前期试验设置的化学物质浓度有限,其最高效应的浓度仍需进一步研究和确认。

4. 2 红树林目前引种的最北端在浙江省,本研究试验地点32°15′N为目前红树植物生长最北的记录。本研究成果突破了我国红树林的种植北界,丰富了红树林地理分布学的科学内涵,为秋茄北移提供了科学依据,具有重大的学术价值。

参考文献

[1] 罗忠奎,  黄建辉,  孙建新.  红树林的生态学功能及其资源保护[J].  亚热带资源与环境学报,  2007,  2(2):  37 - 47.

[2] 王文卿,  王瑁.  中国红树林[M].  北京:  科学出版社,  2007.

[3] Spalding M, Blasco F, Field C. World mangrove atlas [M].Okinawa, Japan: International Society for Mangrove Ecosystems,1997.

[4] 陈秋夏,  杨升,  王金旺,  等.  浙江紅树林发展历程及探讨[J]. 浙江农业科学,  2019,  60(7):  1 177 - 1 181.

[5] 陈秋夏,  郑坚,  王金旺.  浙江人工红树林[M].  北京:  中国林业出版社,  2015.

[6] 王开发,  蒋辉,  张玉兰.  南海及沿岸地区第四纪孢粉藻类与环境[M].  上海:  同济大学出版社,  1990.

第1作者简介:  卢翔(1978-),  男,  工程师,  研究方向为森林培育。

收稿日期: 2019 - 09 - 20

(责任编辑:   张亚楠)

Study on Overwintering Methodsfor Introduced

Kandelia obovatain Jiangsu Province

LU Xiang

(Zhejiang Institute of Subtropical Crops,  Zhejiang Wenzhou 325005)

Abstract Mangrove plants are mainly distributed in tropical and subtropical areas, whose distribution range isrestricted by temperature. In recent years, the functionof coastal wetlandsin Jiangsu province hasseriously degraded, as well as the ecological and environmental problems. Therefore, weintroduced Kandelia obovata from Cangnan of Zhejiang province in mudflats of Jiangsu for the experiment of overwintering.Specifically, the cold hardiness of K. obovata was wasimproved by physical flooding and chemical spraying (abscisic acid, uniconazole,andplant antifreeze agent (Hamandi and Tuyouta)). The results showed that flooding was an unfavorable factor for K. obovata growth and survival. Under floodingstress, the survival rate of K. obovata over winter was 0. High concentration of abscisic acid, uniconazole, Hamandi, and Tuyuota significantly improved the cold resistance of K. obovata, whose overwintering retention rates increased from 22.6% of the natural control to 55.0%、 55.8%、 58.8%、 and 34.6% respectively. Generally, this study broke through the northward limit of distribution of mangrove and provided scientific basis for the northern migration of K. obovata in China.

Key words Kandelia obovata;  Overwintering;  Flooding;  Chemical substance;  Survival rate

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