欧李在陇东黄土高原地区引种栽植的生物学特征研究

汝海丽，马 强，吕和平，丁爱强，刘铠源，靳雪琴

(平凉市水土保持科学研究所，甘肃 平凉 744000)

欧李(Cerasushumilis)分布于山西、新疆、内蒙古、甘肃等地，常生长在阳坡沙地或山地灌丛中，植株矮小，生长快，结果能力强，具有很好的经济效益。在荒坡地或撂荒的耕地上种植欧李，可增加地上植物生物量，起到提高土地生产力和净化空气的作用。同时，在坡地上栽植欧李，其丰富的网状根系能够将土壤牢牢环抱住，从而具有很好的水土保持和生态保护作用[1-2]。欧李果实钙含量高且味道酸爽可口，是很好的新型鲜食水果。另外，欧李果实还可加工成果汁、果脯等，具有很好的商品化、产业化开发前景[2-3]。

董晓辉等[4]研究发现，欧李在黄土高原丘陵区有很好的适应性，不仅可以增加农民收入，而且对提高当地水土保持能力、改善生态环境具有重要的意义。李卫东等[5]认为欧李是“一带一路”倡议下的沙产业优良品种，综合利用价值极高。本次在平凉市的引种栽植试验发现，欧李生长状况良好，春季繁花似锦且花期长，夏季枝繁叶茂且果实色泽鲜艳，是试验区一道亮丽的风景，且栽植第二年结果量就高达23 028 kg/hm2。所以，在陇东黄土高原地区大力推广欧李具有广阔前景[6-9]。为了深入认识欧李在陇东黄土高原地区的生长特点，提高田间管理管护能力，我们对欧李的生物学特征进行了研究。

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况

研究区位于平凉市纸坊沟流域的沟头坝肩上。纸坊沟流域位于甘肃省平凉市城南，属泾河干流一级支沟，地理坐标为东经106°37′～106°42′、北纬35°26′～35°33′，海拔为1 365～2 104 m，流域总面积18.98 km2，地形地貌属于黄土丘陵沟壑区形态，有典型发育的黄土地貌。流域年均日照时数2 381 h，年均气温8.8 ℃，≥10 ℃年均积温2 935.1 ℃，年均降水量548.7 mm，降水量主要集中在6—9月，年均蒸发量1 499.2 mm，年均无霜期142 d，年均风速2 m/s。

1.2 试验地概况

本试验用地的立地类型为台地和坡地，土壤类型为黄绵土。台地为上下两台，上台地与纸坊沟一坝坝面齐平，四周开阔，东北边缘下部为纸坊沟水库溢洪道，靠东方向距离山坡约有30 m，地势较高，受西北风影响较大，土质较松软；下台地南面位于坝坡下，靠东方向紧贴上台地的坡脚，与上台地高差约10 m，北面地边有树木遮挡，受西北风影响较上台地小。坡地为标准径流小区(20 m×5 m)，上边缘与下台地相连接，坡度分别为5°、10°、15°、20°。

1.3 试验设计及布设

2017年2月底，对台地进行翻整，剔除杂草杂石，并按照5 m×5 m大小划分小区，将有机肥(牛粪)和尿素、磷酸二胺肥料均匀撒施到土壤中，用铁锨翻整大概30 cm深，将肥料翻入土壤中，并在每个小区内喷洒石硫合剂等对土壤进行杀虫处理。3月份从山西运城市绛县引进3年生欧李7号实生苗定植，台地栽植密度0.5 m×0.7 m，每小区70株，共定植75个试验小区。坡地采用水平阶整地栽植，株行距0.65 m×0.8 m，每个径流小区栽植欧李200株，施肥量与台地相同。在精心管护下，2018年试验地欧李长势良好。

1.4 样株采集和研究指标的测定方法

因欧李生长快速，根系较大，取样时不仅费时费力而且破坏严重，因此我们只在试验地抽取具有代表性的样株来测定根系。2018年9月中旬在上台地抽取4株、下台地抽取2株，在10°、15°、20°径流小区内各抽取1株，总共抽取9个样株，原状整株挖取。用游标卡尺测定根、茎的直径，用钢卷尺测定根、茎的长度；现场称量根、茎、叶的鲜质量，然后带回室内用电烘箱在75 ℃恒温下烘干48 h至恒定质量，称取干质量。

2 结果分析

2.1 不同立地条件下的欧李植株生物量及根冠比

由表1可知，测定的9个欧李植株平均干生物量为581.81 g/株，鲜生物量为989.37 g/株，平均根冠比3.21。其中：上台地4个欧李样株平均干生物量为465.55 g/株，鲜生物量为816.81 g/株，平均根冠比3.30；下台地2个欧李样株平均干生物量为722.96 g/株，鲜生物量为1 195.72 g/株，平均根冠比3.02；径流小区3个欧李样株平均干生物量为556.91 g/株，鲜生物量为955.58 g/株，平均根冠比3.32。在三个区域中，下台地的干生物量最大，分别是上台地的1.55倍和径流小区的1.30倍；下台地的根冠比最小，分别是上台地的91.5%和径流小区的91.0%，但无明显差异。

表1 不同立地条件下欧李植株生物量及根冠比分析

2.2 不同立地条件下欧李根系形态特征

2.2.1 欧李根系在土壤中的分布特征

2017年10月，对当年栽植的3年生欧李实生苗挖取5株完整根系进行测定。如图1所示，观察发现，欧李栽植当年根系由于生长速度过快呈肉质，三级根直径可达0.6 cm，颜色为姜黄色。栽植当年根系主要分布在20～40 cm土层内，且分布均匀，垂直根系长50～70 cm，水平根系长20～50 cm，单株根系总量可达100条。

栽植第二年观察发现，欧李根系生长仍然很快，但根系呈现木质化状态，颜色加深，垂直根系长50～135 cm，水平根系长50～120 cm，主要分布在30～70 cm土层内。观察发现：上台地欧李植株垂直根系较多，根系分布相对集中紧凑，毛细根丰富(见图2)；下台地土壤较上台地紧密，因而下台地欧李植株根系长度较上台地短，根系以斜向生长为主，总体呈伞状分布，毛细根不及上台地(见图3)，根系上有根瘤出现。径流小区欧李植株根系分布与下台地相同，亦呈伞状分布，但根幅明显小于台地。

图1 欧李植株 图2 上台地根系 图3 下台地根系

2.2.2 欧李根系生长特征

2018年10月份将9株样本株的根系完整取出，观察发现，欧李根系数量较2017年明显增多。本研究采用符浣溪[10]关于欧李根系分级及命名的方法来划分根的级次，即由外向内进行分级和命名。由表2可看出，欧李栽植第二年侧根总共划分为3级。总体上，三级根数量为16～27条，三级根上生长的二级根数量更多(33～127条)，二级根上面生长的一级根数量更庞大。三级根平均根系长52.63 cm，平均根系粗0.89 cm；二级根系平均长度39.25 cm，平均粗度0.39 cm；一级根系长度29.32 cm，平均粗度0.24 cm。研究发现，根系生长特性跟立地条件相关。从表2可以看出，根系分布深度大小变化为上台地(118 cm)>下台地(97 cm)>坡地(75 cm)，根颈粗度则呈相反变化趋势，上台地(3.19 cm)<下台地(3.59 cm)<坡地(3.73 cm)。表2同时表明，3个区域的三级根数量和粗度差异不明显，但二级根和一级根的数量和粗度差异明显。

表2 不同立地条件下欧李根系生长特征指标分析

2.3 不同立地条件下欧李茎叶生长特征

如图1所示，欧李叶互生，叶片倒卵形或椭圆形，长4～6 cm，宽2～3 cm，先端急尖或渐尖，基部楔形，边缘有浅细锯齿，叶柄短小，枝条为红褐色。据2018年对欧李枝条特征指标统计发现，欧李枝条数量较2017年明显增多，枝条长度和粗度也有所增加。2年生枝是当年挂果的主枝，2018年2年生枝数量多为3个，长度为22.00～110.50 cm，粗度为0.53～1.13 cm；一级枝数量最多(4～47个)，长度(20.00～62.89 cm)和粗度(0.20～0.49 cm)较2年生枝条小，且一级枝上的二级枝生长差异很大。根据表3，上台地样本株二级枝长度为41.50～115.00 cm，下台地只有30.00～33.00 cm，而径流小区无二级枝。实地观察还发现，当年结果枝数量和结果量越多的植株，其基生枝数量越少且生长得越细弱。

表3 不同立地条件下欧李枝条生长特征

3 讨论及结论

(1)研究分析表明，在相同栽植条件下，相对温暖湿润的立地条件有利于欧李植株的生长，其枝叶生长茂盛，根冠比小；在相近的气候条件下，栽培条件对欧李植株的生长影响明显。

(2)不同土壤质地对欧李根系的生长和分布具有明显的影响。在土质较松软区域(上台地)垂直根系数量多，根系分布相对密集紧凑；在土质稍硬的区域(下台地和坡地)根系斜向生长，根幅较大，粗壮根相对较多，根系集中分布在相对较浅土层内。这说明欧李能够根据土壤特性来调整根系生长及分布状况，根系生长具有极强的适应性。欧李根系生长和分布的特征表明，在土质稍硬的坡地上栽植的欧李能够在较浅土层内集中生长和分布根系，根系纵横交错，形成密集的网状结构，有利于固土保水；在松软土壤上栽植的欧李，其丰富的垂直根系有利于吸收深层土壤水分和养分形成经济产量。本研究还发现在部分根系上有根瘤出现，说明欧李根系还可能有一定的固氮能力，这还有待后续进一步研究。

(3)基生枝在萌发后的第二年结果是欧李的一个重要特征，其数量多少和健壮程度直接影响欧李的枝叶生物量及经济产量。