不同遮阴强度下辽东楤木生长及光合作用效果分析

李秀玲

(辽宁省抚顺县自然资源事务服务中心温道林场，辽宁 抚顺 113100)

辽东楤木(Araliaelata)又名刺龙牙、树头芽等，为五加科楤木属的灌木或者小乔木树种，我国主要的分布区域在东北[1]。辽东楤木嫩叶、嫩芽的口感鲜美，有着非常丰富的营养价值，其中总甙含量比人参高150%；此外，还对多种疾病有着较好的疗效，被称为“天下第一山珍”，受到广大消费者的喜爱[2，3]。

近些年来，随着社会经济水平的不断提高，人们日常饮食更加关注健康，更加注重多样化，对绿色食品的追捧程度也越来越高。辽东楤木是一种天然的绿色食品，由于其鲜美的口感以及良好的药用价值，其市场需求量一直处于不断增加的态势[4]。多年来野生的辽东楤木资源被大量开采，资源量越来越少。为了对供需矛盾越来越突出的辽东楤木资源进行补充，一些学者在辽东楤木人工育苗、栽植等方面开展了相关的研究[1-3，5]，就一些技术环节的影响因素开展了一些探讨。多年来，遮阴处理应用于多种植物上后的生长及光合特性方面的变化相关研究比较多[4，6-7]，而在辽东楤木上应用效果的研究目前相对较少。为了对不同遮阴处理下辽东楤木生长及光合特性的变化情况进行研究、探索出适合辽东地区辽东楤木人工栽植过程中推广的光环境条件，特开展了此项研究。

1 材料与方法

1.1 试验地情况

试验地安排在辽宁抚顺县温道林场，位于124°06′—124°15′ E，41°45′—51°53′ N之间，东临新宾县界，西接抚顺市郊，南连后安镇，北靠大伙房水库，自然条件较好。

本区属温带季风型大陆性气候，年均降水量800～900 mm，最高气温可达35.8 ℃，最低气温-34 ℃，年平均气温7.8 ℃，无霜期150 d左右。浑河支流-社河流经境内，汇入大伙房水库，土壤种类主要是棕色森林土，土层厚度30～55 cm，肥力较好。境内一般海拔200～300 m，属低山区，一般坡度15°～25°。本区主要树种有落叶松、油松、红松、刺槐、柞树等。

1.2 试验材料

试验树种为辽东楤木，2018年春季选择苗圃内长势一致、经过播种繁育得到的1年生幼苗进行移栽，株行距50 cm×50 cm，按照当地常规移栽后管理实施林间管理[6-7]。遮阴的材料选择各种不同透光率的遮阴网[8-9]；此外还需要的工具包括照度计(测量林间的遮阴强度)、便携式光合仪(测量光合特性相关指标)、天平(测量鲜芽的质量)等。

1.3 试验设计

试验中共设计了5种不同的遮阴强度处理，林间实际光照强度分别为全日照100%(CK)、90.2%、72.1%、35.7%、8.9%。每个遮阴处理搭建支架，覆盖不同遮光强度、不同层数的遮阴网，每个遮阴处理设3次重复，每个重复小区的遮阴棚长、宽、高均为30、2.5和2 m。

1.4 试验方法

移栽当年任由辽东楤木生长，2019年在新芽长度达到10～15 cm、未开叶时采收顶芽，待侧芽萌发出来采收结束后，对树体实施整形修剪。对地面上20～30 cm位置的枝条进行修剪，下部枝条保留的芽数量在2个左右。其余施肥灌水等措施同常规[8-9]。

1.5 调查内容及方法

2018年秋季对各遮阴处理下辽东楤木的地径、苗高进行测量统计，3次重复的试验数据取平均值分析[1]。2019年8月初在晴朗天气的6：00—18:00对各遮阴处理下辽东楤木的净光合速率、蒸腾速率等相关的光合特性生理指标进行测定分析，每2 h测量1次。2019年秋季对修剪后各处理下侧枝的基径、高度的生长情况进行测量统计[10-11]。

2 结果与分析

2.1 不同遮阴强度对辽东楤木生长的影响

2.1.1 苗木生长 不同遮阴强度处理下，辽东楤木生长情况结果见表1。根据表1可知，辽东楤木在不同的光照强度下生长情况表现出不同程度的差异；移栽当年，全光照处理下的苗高为75.2 cm，全光照90.2%、72.1%、35.7%、8.9%4个处理下的苗高分别是全光照处理下的98.00%、93.75%、83.91%、75.86%，均比全光照处理下苗高低，其中全光照处理与90.2%光照处理下苗高差异不明显，与其他光照处理之间差异达到了显著或者极显著差异；全光照处理下移栽当年的地径为15.3 mm，全光照90.2%、72.1%、35.7%、8.9%4个处理下的地径分别为全光照的104.58%、105.88%、77.12%、69.78%，以全光照72.1%的处理地径为最粗，其次是全光照90.2%的处理，第3位的为全光照处理，这3个处理之间没有显著性差异，均极显著高于其他2个处理。由此可知，辽东楤木有一定的耐荫性，遮光处理对地径的影响大于苗高；经过较低程度的遮光处理(全日照的90.2%、72.1%)，地径的生长有一定的增长，但试验条件下未表现出明显差异，而遮光处理下苗高逐渐降低，适当的遮光下(全日照的90.2%、72.1%)差异不明显。

表1 不同遮阴处理下辽东楤木生长情况比较

2.1.2 侧枝生长 自然情况下，辽东楤木分枝情况很少，经过整形修剪后可使分枝的数量增加，有利于提高产量[3，6]。根据表1可知，在遮阴强度不同的处理下，辽东楤木整形修剪后促进侧枝形成的效果差异明显；移栽第2年修剪后侧枝数量在2个以上的苗木数量占比最大的为全光照72.1%的处理，达到85.1%，其次为全日照90.2%的处理，占比为75.9%，均高于全日照的处理；由此可知一定的遮光处理有助于辽东楤木侧枝的萌发。

辽东楤木芽商品产量及品质衡量的一个重要指标因素即为侧枝的基径与高度的比值。根据表1可知，全日照90.2%、72.1%2个处理的径高比相对较大，侧枝长势表现出的特征为矮、壮，有利于商品芽的生长，为产量及品质的提高创造了良好的条件；全光照35.7%、8.9%2个处理下经过修剪整形后，辽东楤木促发的侧枝长势过旺、纤细，不利于商品芽质量的提高，且过旺的纤细侧枝相对木质化程度低，在辽东地区冬季发生冻害的概率更高，对第2年商品芽的萌发不利。

2.2 不同遮阴强度对辽东楤木枝叶主要光合特性的影响

2.2.1 净光合速率 通过对各遮阴强度处理下辽东楤木枝叶净光合速率的比较，结果见表2。由表2可知，在各遮光强度处理下辽东楤木的净光合速率变化趋势相似，变化曲线均为单峰型。全日照100%、90.2%2个处理下净光合速率的最大值均出现在8：00左右，分别为12.05、12.24 μmolm-2s-1；其余3个处理最大速率均出现在10:00左右，分别为12.98、9.06、4.49 μmolm-2s-1；本试验处理条件下以全日照72.1%净光合效率相对较高，之后随着光照强度的降低，净光合效率有所减少。由此可知，辽东楤木的人工林中适当的遮阴有助于其净光合效率的提高，可在其他造林树种全光照造林的情况下进行辽东楤木的混合造林，也可在林下70%左右透光度的条件下种植[11]。

表2 不同遮阴处理下辽东楤木净光合速率比较 μmol·m-2·s-1

2.2.2 蒸腾速率 通过对各遮阴强度处理下辽东楤木蒸腾速率的比较结果(表3)可知，不同遮阴处理下辽东楤木的蒸腾速率曲线均表现出单峰，全日照100%的处理在12：00蒸腾速率最大，其余4种遮阴强度处理均提前2 h、在10:00左右出现最大值。

表3 不同遮阴处理下辽东楤木蒸腾速率比较 μmol·m-2·s-1

3 结论

(1)适当强度的遮阴处理对辽东楤木的生长比较有利，移栽当年的苗高生长量以全日照的100%处理为最高；地径以全日照的90.2%、72.1%的2个处理较好，2个处理之间差异不明显；全日照90.2%、72.1%2个处理的径高比相对较大，侧枝长势表现出的特征为矮、壮，有利于商品芽的生长；较低程度的2个光照处理下辽东楤木促发的侧枝长势过旺、纤细，不利于商品芽质量的提高，且过旺的纤细侧枝相对木质化程度低，在辽东地区冬季发生冻害的概率更高，对第2年商品芽的萌发不利。

(2)不同遮阴程度处理下，辽东楤木的净光合速率、蒸腾速率均表现出单峰的变化趋势；以全日照72.1%净光合效率相对较高，之后随着光照强度的降低，净光合效率有所减少。建议适当实施混交栽植或者林下栽植、保证辽东楤木处于全日照的70%～90%范围内，有利于其产量及品质的提高。

(3)植物的光合特性涉及的生理指标除了本试验中选择的净光合速率、蒸腾速率外，还包括胞间CO2体积分数、气孔导度等，此方面的变化还需要接下来作进一步的研究。