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不同种源黑果枸杞物候期和生长差异及其与地理-气候因子的相关性分析

2019-12-18刘克彪郭春秀张元恺满多清付贵全

植物资源与环境学报 2019年4期
关键词:民勤黑果种源

刘克彪, 郭春秀, 张元恺,①, 满多清, 付贵全

(甘肃省治沙研究所: a. 甘肃省沙生植物工程技术研究中心, 甘肃 兰州 730070; b. 甘肃省荒漠化与风沙灾害防治国家重点实验室培育基地, 甘肃 武威 733000)

黑果枸杞(LyciumruthenicumMurr.)隶属于茄科(Solanaceae)枸杞属(LyciumLinn.),为多棘刺灌木,主要分布于中国的陕西北部、宁夏、甘肃、青海、新疆和西藏,在中亚、高加索和欧洲亦有分布[1],多生长在盐碱荒地、盐化沙地、盐湖岸边、渠路两旁及河滩等各种盐渍化土壤中。研究发现,原花青素具有抗氧化、预防心血管疾病和癌症等多种生物学功能,其抗氧化能力是维生素E的50倍[2-4]。黑果枸杞是迄今为止发现的原花青素含量(3.42%)较高的野生植物之一[5]。黑果枸杞集经济价值和盐碱地绿化价值于一身,是优良的耐盐耐旱植物。为了充分利用这一珍贵的种质资源,近年来,相关学者对黑果枸杞进行了大量研究[6-15],已开发出果汁、复合饮料、泡腾片和果醋等产品,市场开发前景广阔。

民勤县位于甘肃省河西走廊的东北部,光照充足、降水稀少、昼夜温差较大。目前,已经在民勤地区的盐碱地上营造出一定面积的黑果枸杞人工林,为了筛选出适合在该地区种植的黑果枸杞种源,对民勤沙生植物园内6个种源黑果枸杞叶、花和果实的物候期以及植株生长、叶形态和果实性状的差异进行了比较,并对上述指标与地理-气候因子的相关性进行了分析,以期揭示不同种源黑果枸杞的物候和生长差异,为黑果枸杞的引种和良种选育提供参考依据。

1 研究地概况和研究方法

1.1 研究地概况

研究地位于民勤沙生植物园内黑果枸杞种源试验区,地理位置为北纬38°34′25″、东经102°59′05″,海拔1 378 m。该区域属典型的温带大陆性荒漠气候,年均温7.4 ℃,最低温-34.6 ℃,最高温38.1 ℃,7月均温26.1 ℃,1月均温-11.1 ℃,≥10 ℃年积温3 248.8 ℃;年均降水量110.2 mm,年蒸发量2 485 mm;年均日照时数2 833.1 h,年太阳总辐射6 332 MJ·m-2;干燥度5.85。该区域以西北风为主,平均风速0.8 m·s-1,最大风速14.3 m·s-1。实验地为沙丘间低地,土壤粘性大,最大冻土层深度119 cm。

1.2 材料

于2014年7月至8月从新疆福海、新疆博乐、新疆精河、青海格尔木、甘肃民勤和宁夏银川6个种源地引进黑果枸杞种子,各种源地分别属于温带大陆性干旱气候、大陆性干旱半荒漠气候、大陆性干旱荒漠气候、高原大陆性气候、温带大陆性荒漠气候和中温带大陆性气候。其中,前5个种源为野生种源,最后1个种源为栽培种源,各种源地的地理-气候因子见表1。

表1 黑果枸杞不同种源地的地理-气候因子

Table 1 Geographical-climatic factors of different provenance localities ofLyciumruthenicumMurr.

种源Provenance 纬度Latitude 经度Longitude海拔/mAltitude年均温/℃Annual mean temperature年均降水量/mmAnnual mean precipitation年均日照时数/hAnnual mean sunshine hours年太阳总辐射/(MJ·m-2)Annual total solar radiation新疆福海 Fuhai of XinjiangN47°18′47″E87°03′54″ 5674.7121.22 908.05 600新疆博乐 Bole of XinjiangN44°52′48″E81°37′38″ 5106.7181.42 815.85 590新疆精河 Jinghe of XinjiangN44°39′53″E81°48′47″ 3567.8102.42 765.05 390青海格尔木 Golmud of QinghaiN36°25′17″E94°53′24″2 7555.3 42.83 061.76 987甘肃民勤 Minqin of GansuN38°34′25″ E102°59′05″1 3737.4110.22 833.16 332宁夏银川 Yinchuan of NingxiaN37°41′22″ E106°17′43″1 1128.5201.22 900.05 878

1.3 研究方法

1.3.1 实验设计 于2015年4月,利用民勤治沙站的智能日光温室培育黑果枸杞容器实生苗;于2016年4月,将实验地划分出8个面积40 m×9 m的小区,为了避免边际效应对实验数据的影响,除去东、西边缘的2个小区,在中间的6个小区内分别种植6个种源黑果枸杞的容器实生苗,株距1.0 m、行距1.5 m,每个小区5行,每行40株,采取常规管护措施。

1.3.2 物候期观测 分别在2017年和2018年选取每个小区内第3行的第15至第19株植株进行物候期观测,视为5个重复。选取植株中部向阳面的1支1年生枝条作为物候期观测标准枝,其中,叶物候期分为展叶始期(根颈部叶片开始展叶的日期)、展叶盛期(枝条1/3处叶片开始展叶的日期)和落叶末期(枝条上最后一片叶凋落的日期);花物候期分为始花期(枝条基部花完全开放的日期)、盛花期(枝条1/3处花完全开放的日期)和末花期(枝条上最后一朵花完全开放的次日日期);以果实变黑、变软作为成熟标准,将果实物候期分为始果期(枝条基部果实成熟的日期)、盛果期(枝条1/3处果实成熟的日期)和末果期(枝条上最后一个果实成熟的次日日期)。

1.3.3 相关指标测定 选取每个小区第3行的第20至第29株植株进行生长指标测定,视为10个重复。于2018年7月16日至9月10日,每隔5 d采集1次成熟果实,共采集12次,并在采集当天用Grows高致精密电子天平(精度0.001 g)称量果实质量,采集的12次果实质量之和即单株鲜果产量。于2018年8月6日采集100粒成熟果实,用电子天平称量百粒鲜果质量,并将果实阴干后采用分光光度法[16]测定干果中原花青素含量。于2018年8月22日分别选取植株中部向阳面的1支1年生枝条的全部叶片,用数显游标卡尺(精度0.001 mm)测量每个叶片的长度、宽度和厚度。于2018年10月15日采用钢卷尺(精度0.1 cm)测量植株的株高和冠幅(东西向直径和南北向直径的平均值)。于2018年10月24日(叶片全部凋落)采取破坏性整株平茬取样,用电子天平分别称量单株所有活枝条和死亡枝条的质量,并计算枝条死亡率,计算公式为枝条死亡率=〔单株所有死亡枝条质量/(单株所有活枝条质量+单株所有死亡枝条质量)〕×100%。于2018年10月25日统计每一植株从水平根上长出的不定芽伸出地面形成的小植株数量,即单株根蘖苗数。

1.4 数据计算与分析

利用EXCEL 2007软件对实验数据进行整理和统计,利用SPSS 22.0统计分析软件对相关数据进行方差分析、显著性检验、多重比较和相关性分析。

2 结果和分析

2.1 不同种源黑果枸杞物候期差异比较

2.1.1 叶物候期差异比较 叶物候期差异比较结果(表2)表明:不同种源黑果枸杞均在2017年4月上旬和2018年4月下旬开始展叶,且其展叶始期在2017年较2018年早18 d;各种源的展叶始期接近,相差3 d,其中,宁夏银川种源的展叶始期最早,而新疆博乐和青海格尔木种源的展叶始期最晚。不同种源黑果枸杞从展叶始期到展叶盛期在2017年和2018年分别需要18~23和11~14 d,且其展叶盛期在2017年较2018年早9~11 d;各种源的展叶盛期相差5~7 d,其中,新疆精河、甘肃民勤和宁夏银川种源的展叶盛期较早,而青海格尔木种源的展叶盛期较晚。不同种源黑果枸杞落叶末期在2017年和2018年基本一致;各种源的落叶末期相差6~7 d,其中,甘肃民勤和宁夏银川种源的落叶末期较早,而青海格尔木种源的落叶末期最晚。

2.1.2 花物候期差异比较 花物候期差异比较结果(表3)表明:不同种源黑果枸杞均在2017年和2018年6月上旬开始开花,且其始花期在2017年较2018年早1~3 d;各种源的始花期接近,相差2~3 d,总体来看,宁夏银川种源的始花期最早,而新疆福海种源的始花期最晚。不同种源黑果枸杞从始花期到盛花期在2017年需要7~11 d,在2018年需要7~12 d,且其盛花期在2017年较2018年早1~2 d;各种源的盛花期接近,相差2 d,总体来看,新疆福海种源的盛花期最早,宁夏银川种源的盛花期最晚。不同种源黑果枸杞在9月8日至11日进入末花期,且其末花期在2017年较2018年晚2~3 d;各种源的末花期十分接近,仅相差1 d。

2.1.3 果实物候期差异比较 果实物候期差异比较结果(表4)表明:不同种源黑果枸杞分别在2017年7月中旬和2018年7月下旬开始成熟,且其始果期在2017年较2018年早7~9 d;各种源的始果期接近,相差2~3 d,总体来看,宁夏银川种源的始果期最早,新疆福海种源的始果期最晚。不同种源黑果枸杞从始果期到盛果期在2017年需要11~12 d,在2018年需要4~6 d,且其盛果期在2017年较2018年早1~2 d;各种源的盛果期接近,相差2~3 d,总体来看,宁夏银川种源的盛果期最早,新疆福海种源的盛果期最晚。不同种源黑果枸杞均在2017年和2018年9月下旬进入末果期,且其末果期在2017年较2018年晚2~3 d;各种源的末果期十分接近,仅相差1 d。

表2 不同种源黑果枸杞叶物候期差异比较

Table 2 Comparison on difference in leaf phenophase ofLyciumruthenicumMurr. from different provenances

种源Provenance展叶始期Initial stage of leaf expansion(MM-DD)展叶盛期Prime stage of leaf expansion(MM-DD)落叶末期Late stage of fallen leaf(MM-DD)201720182017201820172018新疆福海 Fuhai of Xinjiang04-0604-2404-2805-0710-2010-20新疆博乐 Bole of Xinjiang04-0704-2504-2805-0710-2110-21新疆精河 Jinghe of Xinjiang04-0504-2304-2305-0410-1810-19青海格尔木 Golmud of Qinghai04-0704-2504-3005-0910-2410-23甘肃民勤 Minqin of Gansu04-0504-2304-2505-0410-1710-17宁夏银川 Yinchuan of Ningxia04-0404-2204-2505-0410-1710-18

表3 不同种源黑果枸杞花物候期差异比较

Table 3 Comparison on difference in flower phenophase ofLyciumruthenicumMurr. from different provenances

种源Provenance始花期 Initial flowering stage(MM-DD)盛花期 Full flowering stage(MM-DD)末花期 Late flowering stage(MM-DD)201720182017201820172018新疆福海 Fuhai of Xinjiang06-0706-0906-1406-1609-1109-09新疆博乐 Bole of Xinjiang06-0606-0806-1506-1609-1109-09新疆精河 Jinghe of Xinjiang06-0606-0706-1506-1609-1009-08青海格尔木 Golmud of Qinghai06-0606-0906-1506-1609-1109-09甘肃民勤 Minqin of Gansu06-0606-0606-1506-1709-1109-08宁夏银川 Yinchuan of Ningxia06-0506-0606-1606-1809-1009-08

表4 不同种源黑果枸杞果实物候期差异比较

Table 4 Comparison on difference in fruit phenophase ofLyciumruthenicumMurr. from different provenances

种源Provenance始果期 Initial fruit stage(MM-DD)盛果期 Full fruit stage(MM-DD)末果期 Late fruit stage(MM-DD)201720182017201820172018新疆福海 Fuhai of Xinjiang07-1407-2307-2607-2709-2409-22新疆博乐 Bole of Xinjiang07-1307-2207-2407-2609-2409-21新疆精河 Jinghe of Xinjiang07-1307-2107-2407-2609-2409-22青海格尔木 Golmud of Qinghai07-1407-2107-2507-2709-2409-22甘肃民勤 Minqin of Gansu07-1307-2107-2407-2609-2409-22宁夏银川 Yinchuan of Ningxia07-1207-2007-2307-2509-2509-22

2.2 不同种源黑果枸杞生长差异比较

2.2.1 植株生长差异比较 方差分析结果表明:黑果枸杞的单株根蘖苗数、株高、冠幅和单株活枝条质量在种源间差异极显著(P<0.01),其枝条死亡率在种源间差异显著(P<0.05)。多重比较结果(表5)表明:宁夏银川种源的单株根蘖苗数最少(3.2),且极显著低于其他5个种源,而其他5个种源的单株根蘖苗数差异不显著。新疆博乐种源的株高(133.6 cm)和冠幅(138.8 cm)最大,宁夏银川种源的株高(65.6 cm)和冠幅(65.3 cm)最小;并且,这2个种源的株高和冠幅与其他4个种源差异极显著,但新疆福海、青海格尔木和甘肃民勤3个种源的株高差异不显著,新疆福海和青海格尔木种源以及新疆精河和甘肃民勤种源的冠幅差异不显著。新疆博乐种源的单株活枝条质量(1 557.8 g)最大、枝条死亡率(3.78%)最低,宁夏银川种源的单株活枝条质量(278.2 g)最低、枝条死亡率(13.74%)最高;并且,新疆博乐和宁夏银川种源的单株活枝条质量与其他4个种源差异极显著,新疆精河、青海格尔木和甘肃民勤3个种源的单株活枝条质量差异不显著,而新疆精河、甘肃民勤和宁夏银川3个种源的枝条死亡率差异不显著,但这3个种源的枝条死亡率与新疆福海、新疆博乐和青海格尔木3个种源差异显著。

种源Provenance单株根蘖苗数Number of root seedling per plant株高/cmPlant height冠幅/cmCanopy单株活枝条质量/gMass of living branch per plant枝条死亡率/%Death rate of branch新疆福海 Fuhai of Xinjiang5.0±0.3Aa 85.5±4.6Bb93.8±27.2Bb521.2±79.2Bb 5.62±0.58Cc新疆博乐 Bole of Xinjiang5.8±0.4Aa133.6±2.9Aa138.8±16.9Aa1 557.8±121.7Aa 3.78±0.22Dd新疆精河 Jinghe of Xinjiang5.4±0.3Aa 75.8±3.2Bc81.9±26.9Cc307.6±73.2Bc11.68±3.89Aa青海格尔木 Golmud of Qinghai6.2±0.6Aa77.6±3.3Bb85.8±29.3Cc430.2±36.4Bc 8.86±0.86Bb甘肃民勤 Minqin of Gansu6.2±0.6Aa78.8±3.4Bb78.2±29.3Dd347.5±40.4Bc12.14±1.27Aa宁夏银川 Yinchuan of Ningxia3.2±0.2Bb65.6±3.2Cd65.3±14.7Dd278.2±68.6Cd13.74±3.63Aa

1)同列中不同的大写和小写字母分别表示差异极显著(P<0.01)和显著(P<0.05) Different capitals and lowercases in the same column indicate the extremely significant (P<0.01) and significant (P<0.05) differences, respectively.

2.2.2 叶形态差异比较 方差分析结果表明:黑果枸杞的叶长和叶宽在种源间差异极显著,而其叶厚在种源间差异不显著。多重比较结果(表6)表明:新疆博乐种源的叶长(25.26 mm)和叶宽(2.22 mm)最大,而青海格尔木种源的叶长(15.64 mm)和叶宽(1.14 mm)最小。新疆福海、新疆博乐和新疆精河3个种源的叶长和叶宽差异不显著,但这3个种源的叶长和叶宽极显著高于青海格尔木、甘肃民勤和宁夏银川3个种源。6个种源的叶厚比较接近(0.60~0.75 mm),且无显著差异。

2.2.3 果实性状差异比较 方差分析结果表明:黑果枸杞的单株鲜果产量、百粒鲜果质量和干果中原花青素含量在种源间差异极显著。多重比较结果(表6)表明:甘肃民勤种源的单株鲜果产量(532.7 g)和百粒鲜果质量(125.8 g)最高,青海格尔木种源的单株鲜果产量(516.4 g)和百粒鲜果质量(122.5 g)次之,新疆博乐种源的单株鲜果产量(321.6 g)和百粒鲜果质量(78.5 g)最低。青海格尔木、甘肃民勤和宁夏银川3个种源的单株鲜果产量差异不显著,但这3个种源的单株鲜果产量极显著高于新疆福海、新疆博乐和新疆精河3个种源;青海格尔木和甘肃民勤种源的百粒鲜果质量差异不显著,但这2个种源的百粒鲜果质量极显著高于其他4个种源。青海格尔木种源的干果中原花青素含量(3.329 6 mg·g-1)最高,新疆博乐种源的干果中原花青素含量(1.353 5 mg·g-1)最低;并且,这2个种源的干果中原花青素含量与其他4个种源差异极显著,但新疆精河、甘肃民勤和宁夏银川3个种源的干果中原花青素含量差异均不显著。

种源Provenance叶长/mmLeaf length叶宽/mmLeaf width叶厚/mmLeaf thickness单株鲜果产量/gFresh fruit yield per plant百粒鲜果质量/g100-grain mass offresh fruit干果中原花青素含量/(mg·g-1)Content of procyanidin in dry fruit新疆福海 Fuhai of Xinjiang22.39±2.33Aa2.15±0.10Aa0.68±0.03Aa 428.4±12.2Bb113.1±0.3Cc2.243 8±0.022 4Cc新疆博乐 Bole of Xinjiang25.26±0.72Aa2.22±0.29Aa0.68±0.05Aa321.6±7.9Cc 78.5±0.3Dd1.353 5±0.017 2Dd新疆精河 Jinghe of Xinjiang21.56±1.64Aa1.68±0.13Aa0.65±0.04Aa 458.3±26.4Bb111.7±0.2Cc2.953 6±0.033 7Bb青海格尔木 Golmud of Qinghai15.64±0.72Cc1.14±0.12Bb0.60±0.03Aa 516.4±13.7Aa122.5±0.2Aa3.329 6±0.032 5Aa甘肃民勤 Minqin of Gansu16.14±0.75Cc1.15±0.03Bb0.61±0.02Aa532.7±5.8Aa125.8±0.2Aa3.045 7±0.045 8Bb宁夏银川 Yinchuan of Ningxia19.14±0.76Bb1.19±0.13Bb0.75±0.07Aa 483.5±17.2Aa116.2±0.2Bb3.033 7±0.021 4Bb

1)同列中不同的大写和小写字母分别表示差异极显著(P<0.01)和显著(P<0.05) Different capitals and lowercases in the same column indicate the extremely significant (P<0.01) and significant (P<0.05) differences, respectively.

2.3 相关性分析

对黑果枸杞的物候期和生长指标与地理-气候因子进行相关性分析,结果见表7。

由表7可以看出:黑果枸杞的展叶始期、展叶盛期、落叶末期、始花期、末花期、始果期和盛果期与年均温呈极显著(P<0.01)负相关,相关系数分别为-0.753 4、-0.829 5、-0.770 3、-0.869 1、-0.804 7、-0.855 9和-0.947 7;黑果枸杞的盛花期与年均温呈极显著正相关,相关系数为0.747 2;黑果枸杞的展叶盛期与年均日照时数呈显著(P<0.05)负相关,相关系数为-0.539 8;黑果枸杞的展叶始期和盛花期与经度以及其盛果期与年均降水量呈显著正相关,相关系数分别为0.558 3、0.516 2和0.564 1;黑果枸杞各物候期与其他地理-气候因子的相关性不显著。

表7 黑果枸杞物候期和生长指标与地理-气候因子的相关性分析

Table 7 Analysis on correlations of phenophases and growth indexes ofLyciumruthenicumMurr. with geographical-climatic factors

指标1)Index1)与各地理-气候因子的相关系数2) Correlation coefficient with each geographical-climatic factor2)纬度Latitude经度Longitude海拔Altitude年均温Annual mean temperature年均降水量Annual mean precipitation年均日照时数Annual mean sunshine hours年太阳总辐射Annual total solar radiationSL1 0.212 00.558 3∗ 0.283 7 -0.753 4∗∗0.396 2-0.383 2-0.282 7SL2 0.045 3 0.215 9 0.461 2 -0.829 5∗∗0.478 6 -0.539 8∗-0.489 9SL3 0.038 2 0.408 2 0.496 2 -0.770 3∗∗0.478 5-0.424 0 0.425 6SFl1 0.412 9 0.397 4 0.204 5 -0.869 1∗∗0.449 9 0.278 3-0.154 1SFl2 0.316 80.516 2∗ 0.131 2 0.747 2∗∗0.497 2-0.022 3 0.113 3SFl3 0.188 1 0.296 2 0.265 0 -0.804 7∗∗0.447 5 0.423 7-0.335 2SFr1 0.324 6 0.434 0 0.346 4 -0.855 9∗∗0.430 4 0.444 5-0.329 6SFr2 0.345 0 0.413 6 0.223 0 -0.947 7∗∗ 0.564 1∗ 0.444 5-0.227 6SFr3 0.386 3 0.367 2 0.165 00.394 20.352 8 0.198 9 0.187 3N-0.041 3 0.370 5-0.297 10.044 40.579 3∗ 0.046 7 0.383 8H-0.488 7 0.410 5-0.338 60.230 00.311 6 0.278 8 0.296 0C-0.382 4 0.470 4-0.270 90.205 00.447 8 0.144 9 0.249 0MLB-0.386 2 0.406 0-0.312 00.114 70.453 5 0.234 7 0.289 8R-0.417 1 0.489 9-0.201 3 0.507 3∗0.016 5 0.071 8 0.190 9L-0.456 1 0.347 2-0.423 60.043 00.359 7 0.354 7 0.449 4W-0.434 9 0.423 2-0.408 80.384 90.301 3 0.395 0 0.112 8T-0.166 2 0.142 2-0.478 10.398 70.476 8 0.190 3 0.351 0Y 0.414 8-0.416 5 0.325 70.135 30.326 9 0.392 5 0.442 2MFF 0.361 5-0.450 4 0.335 90.001 00.339 7 0.405 2 0.346 7CP 0.407 0 0.416 30.604 4∗0.213 80.326 0 0.392 20.574 3∗

1)SL1: 展叶始期 Initial stage of leaf expansion; SL2: 展叶盛期 Prime stage of leaf expansion; SL3: 落叶末期 Late stage of fallen leaf; SFl1: 始花期 Initial flowering stage; SFl2: 盛花期 Full flowering stage; SFl3: 末花期 Late flowering stage; SFr1: 始果期 Initial fruit stage; SFr2: 盛果期 Full fruit stage; SFr3: 末果期 Late fruit stage; N: 单株根蘖苗数 Number of root seedling per plant; H: 株高 Plant height; C: 冠幅 Canopy; MLB: 单株活枝条质量 Mass of live branch per plant; R: 枝条死亡率 Death rate of branch; L: 叶长 Leaf length; W: 叶宽 Leaf width; T: 叶厚 Leaf thickness; Y: 单株鲜果产量 Fresh fruit yield per plant; MFF: 百粒鲜果质量 100-grain mass of fresh fruit; CP: 干果中的原花青素含量 Content of procyanidin in dry fruit.

2)*:P<0.05; ** :P<0.01.

由表7还可见:黑果枸杞各生长指标与大部分地理-气候因子的相关性不显著,仅单株根蘖苗数与年均降水量、枝条死亡率与年均温以及干果中原花青素含量与海拔和年太阳总辐射呈显著正相关,相关系数分别为0.579 3、0.507 3、0.604 4和0.574 3。

3 讨论和结论

通常情况下,同一生境不同种源植物的物候期存在一定的差异[17-18],并且,气候因子能够影响植物的物候期[19-21]。本研究结果表明:在甘肃民勤地区,不同种源黑果枸杞叶、花和果实的物候期存在差异。例如:总体来看,宁夏银川种源的展叶始期、展叶盛期和落叶末期均较早,而青海格尔木种源的展叶始期、展叶盛期和落叶末期较晚;宁夏银川种源的始花期、始果期和盛果期最早,盛花期最晚;新疆福海种源的始花期、始果期和盛果期最晚,盛花期最早;各种源的末花期和末果期十分接近,仅相差1 d。结合宁夏银川的年均温高于青海格尔木的实际情况,认为年均温较高地区种源黑果枸杞的叶物候期早于年均温较低地区种源黑果枸杞。比较发现,各种源黑果枸杞的展叶始期在2017年较2018年早18 d,这可能与甘肃民勤2017年4月均温(12.7 ℃)高于2018年4月均温(11.7 ℃),且在2018年4月5日至7日发生低温(-6.2 ℃~-1.2 ℃)霜冻有关。相关性分析结果表明:除末果期外,黑果枸杞的叶、花和果实的各物候期(包括展叶始期、展叶盛期、落叶末期、始花期、末花期、始果期和盛果期)与年均温呈极显著负相关,盛花期与年均温呈极显著正相关,各物候期与其他地理-气候因子的相关性基本上不显著。综合分析认为,年均温对黑果枸杞的物候期有极显著影响,可能是影响黑果枸杞物候期差异的主要环境因子[22]。

植物生长性状能够反映其对光照和空间等资源的利用和适应策略[23],受到地理位置、生境条件和气候特性等环境因子的综合影响[24-25]。本研究结果表明:除了叶厚在种源间差异不显著外,黑果枸杞植株生长和叶形态其他指标在种源间差异显著或极显著。宁夏银川种源的单株根蘖苗数最少、植株最矮、冠幅最小、单株活枝条质量最小,但枝条死亡率最高;青海格尔木种源的单株根蘖苗数较多,但叶片最短、最窄且最薄;新疆博乐种源植株最高、冠幅最大、单株活枝条质量最大、叶片最长且最宽,但枝条死亡率最低。推测造成这些差异的主要原因是不同种源地的环境差异,例如:宁夏银川种源是宁夏枸杞研究所人工选育的栽培种,具有植株矮化、冠幅小、分蘖力弱、枝条更新快等特点;新疆博乐种源生长在农田地埂的防护林下,土壤肥力高,但光照不足,造成植株具有营养生长旺盛、枝条死亡率低和叶片相对较大等特点;青海格尔木和甘肃民勤种源地日照强烈,土壤干旱,导致植株生长缓慢、叶片较小;新疆福海和新疆精河种源生长在湖边和渠边,土壤含盐量高,植株生长受到抑制。

作为经济林树种,优质高产是黑果枸杞栽培的基本要求,但不同种源黑果枸杞果实中原花青素含量存在显著差异[26]。本研究中,黑果枸杞的单株鲜果产量、百粒鲜果质量和干果中原花青素含量在种源间差异极显著,其中,青海格尔木和甘肃民勤种源上述3个果实性状指标较高,而新疆博乐种源上述3个果实性状指标最低。供试6个种源黑果枸杞干果中原花青素含量由高到低依次为青海格尔木种源、甘肃民勤种源、宁夏银川种源、新疆精河种源、新疆福海种源、新疆博乐种源,与罗华等[27]的研究结果基本一致。已有研究表明:光对植物原花青素的形成有诱导作用,光照的强度和时间均可影响原花青素含量[28-29];并且,海拔越高,太阳辐射越强,越有利于原花青素的合成[30]。青海格尔木和甘肃民勤种源地的海拔均较高,年太阳总辐射也明显高于其他4个种源地,这很可能是其干果中原花青素含量较高的主要原因。相关性分析结果也表明:黑果枸杞干果中原花青素含量与海拔和年太阳总辐射呈显著正相关。综合上述研究结果,海拔和年太阳总辐射差异可能是造成各种源黑果枸杞干果中原花青素含量差异的主要原因。

综上所述,不同种源黑果枸杞在甘肃民勤地区均能正常生长和开花结实。不同种源黑果枸杞的物候期和生长存在明显差异,新疆博乐种源适合作为立地条件较好区域水土保持林的建群种,青海格尔木、甘肃民勤和宁夏银川种源则适合作为经济林树种;年均温可影响黑果枸杞的物候期,而海拔和年太阳总辐射可影响黑果枸杞干果中原花青素含量。

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