土壤水分亏缺对滴灌条件下盆栽欧李生长指标的影响
2020-10-21殷韶梅张洪银蔡崭红马文礼卜建华
殷韶梅,张洪银,蔡崭红,马文礼,卜建华
(宁夏农垦农林牧技术推广服务中心,宁夏 银川 750024)
欧李[Cerasus humilis(Bge.) Sok.]为我国独有的樱属矮生小灌木[1-3],同时也是一种特殊的沙生药用植物,由于其果肉中钙含量居水果榜首,故又称“钙果”[4-7]。其果实中含有丰富的糖、维生素和微量元素[8]。欧李种仁为传统草药郁李仁,入药后具有降噪滑肠、利尿、降血压等功效,欧李叶片中的γ-氨基丁酸有望攻克I型糖尿病,在治疗静脉曲张、脉管炎等疾病上具有很好的疗效,在临床上已经广为应用[9-11]。欧李株型矮小,株高仅0.5~1 m。花白色、黄色或粉红色,春季先开花后萌芽,所以容易形成花束[12],是家庭盆栽的较好选择。因此,欧李既可作为家庭盆栽观赏的小型绿植,也可作为追求经济和生态效益的优质果树。近年来,随着欧李在营养保健价值和临床医疗价值不断被人们认识,其种植推广由原来的山西、河北、东北各省份逐渐转移到内蒙、陕西、宁夏等西北地区[13-15]。因此,研究水分胁迫对欧李生长指标的影响,既可以指导家庭盆栽欧李的养护,也可以为大田欧李生长提供可靠的理论依据,为大面积种植欧李提供有力的技术支撑。
1 材料和方法
1.1 供试材料
试验于2019年在宁夏农垦生态庄园12号温室内进行(北纬38° 25′,东经106°01′)。试验采用2年生欧李扦插苗为试材(瓦市盆栽法栽植),供试土壤为玉泉营苗木中心(该地为宁夏主要的欧李育苗及种植基地)原土经5 mm筛,树种为“农大4号”,授粉树为“农大7号”,这2个品种于3月15日移栽至温室花盆中。移栽前将欧李苗树枝修剪至15~18 cm,留4个枝左右,树根修剪至10~15 cm,将根系用多菌灵和生根粉浸泡。
1.2 灌溉处理
试验设4个处理:T1,当土壤水势达到-10 kPa±3%时开始灌溉;T2,当土壤水势达到-20 kPa±3%时开始灌溉;T3,当土壤水势达到-30 kPa±3%时开始灌溉;T4,当土壤水势达到-30 kPa±3%时开始灌溉。4个处理每次灌水时间均为50 min。
1.3 试验管理
灌溉水源为井水,水源水泵处安装智能定时器开关,在人工开水经检查管网无漏水后方便关水。水源出水管为PE32管,沿温棚长度方向布置,在温棚宽度方向布置12条滴灌管,滴灌管铺设间距为1.2 m。每条毛管下的花盆为1个小区,设3个重复,重复之间随机排列,毛管长度为3 m,花盆数为10盆,其中9盆为“农大4号”,1盆“农大7号”位于中间,各盆之间留有小空隙,共有120个花盆。每个小区单独安装Ф16旁通阀。毛管滴头流量为2.0 L·h-1,滴头间距为0.3 m。花盆使用市面上出售的彩色高深塑料花盆,5加仑规格,花盆高31 cm,上底直径27.5 cm,每个花盆下面加花盆底托,直径27.5 cm。试验期间定期喷施叶面肥磷酸二氢钾,每周2次,不单独滴肥。
1.4 测量项目
土壤水势:采用北京奥特斯达有限公司生产的埋深40 cm的张力计,每天上午10:00测定土壤水势,张力计在安装之前进行归零校核。
生长指标测定:在欧李生长期内每15 d左右每个小区固定4株欧李植株,用钢卷尺测定欧李株高、枝条长,并记录叶片数。
根冠比测定:试验结束时,将欧李整株从花盆中取出,将地上部分与地下部分处理干净,分别称重,并计算根冠比。根冠比=地下部分重量(g)/地上部分重量(g)。
2 结论与讨论
2.1 不同水分处理对欧李株高的影响
从图1可以看出,随着时间的延长,欧李株高增长呈现先快速后缓慢的过程。欧李株高受水分胁迫的影响很大,处理T4由于胁迫严重,株高较其他处理明显生长缓慢。处理T1增长最快,处理T2中等,处理T3较小,但无明显差异。
图1 不同水分处理对欧李株高的影响
2.2 不同水分处理对欧李枝条长的影响
由图2可以看出,欧李枝条长随时间的增加,呈现先快速后缓慢最后平稳的过程。灌水频率越高,枝条长越长,如处理T1;灌水频率越低,枝条长越短,如处理T4。处理T4由于长期灌溉间隔天数过长,严重抑制了枝条长的生长,较处理T3、T2、T1差异显著。说明重度干旱抑制枝条长的生长。
图2 不同水分处理对欧李枝条长的影响
2.3 不同水分处理对欧李叶片数的影响
由图3可以看出,欧李叶片数随时间的增加也呈先快后慢最后稳定的过程,叶片数增长速度表现为T2>T1>T3>T4。说明轻度的水分亏缺不但不会抑制欧李叶片数的生长反而会促进欧李叶片数的生长。而中度和重度的水分胁迫严重影响了欧李叶片的合成。
图3 不同水分处理对欧李叶片数的影响
2.4 不同水分处理对欧李根冠比的影响
根冠比是指植物地下部分与地上部分鲜重的比值。从表1看出,冠重的鲜重表现为T2>T1>T3>T4,轻度的水分亏缺会促进地上部分的生长,中度和重度水分亏缺均抑制地上部分的生长,这与叶片数表现一致。根重的鲜重表现为T2>T3>T4>T1,这说明轻度水分亏缺会促进根系生长优于中度水分亏缺和重度水分亏缺。但是,充足的灌溉可能会由于土壤水分过多,氧气含量减少,导致根系呼吸作用减弱,进而影响了地上部分的生长。根冠比表现为T4>T3>T2>T1,说明干旱胁迫条件下,根冠比会增大,这是植物自身对环境适应能力的表现。对于T3和T4来说,根系较发达,但是冠部发育不良,这可能是由于过多的能量用于根系生长,而植物蒸腾也需要能量,物质转运能力有限,因而根冠比较大。从而可以看出,地上部分和地下部分既相互促进(处理T2),又相互制约(处理T3、T4)。
表1 不同水分处理对欧李根冠比的影响
2.5 不同水分处理生物量及水分利用率
从表2可以看出,各处理在6月15日前,由于苗木移栽生长不稳定,处于保苗阶段,各处理单株用水一致,均为30.975 L。处理开始后,各处理由于灌水下限设计不同,随着张力计读数的增大,灌水间隔也增大,灌水次数减小,从而使单株处理后用水量减少,进而使得单株总用水量减少。欧李生物量受水分亏缺的影响较大,表现为T2>T1>T3>T4,说明轻度的干旱刺激能够促进欧李生物量的形成,这可能是由于在水分亏缺条件下欧李叶片为抵御干旱合成脯氨酸、丙二醛等的原因。水分利用率表现为T2>T4>T3>T1。说明轻度的水分亏缺能够提高欧李水分利用率,重度水分亏缺较中度水分亏缺增加欧李水分利用率,但均对欧李生长造成了一定的影响。水分不亏缺的情况下,欧李长势一般,水分利用率低。
表2 不同水分处理单株用水量
3 结 论
(1)不同水分处理对欧李株高、枝条长的影响均表现为T1>T2>T3>T4,而叶片数和生物量则表现为T2>T1>T3>T4。说明株高、枝条长随干旱胁迫程度的加重而减小,但轻度干旱能够促进叶片数和生物量的增加,中度和重度干旱则严重抑制叶片数和生物量的增加。由此可推断出叶片重量是生物量的主要来源。
(2)通过观察不同水分处理对欧李根冠比的影响,表明随着水分胁迫的加重,欧李地上部分的生长表现为T2>T1>T3>T4,而地下部分的生长表现为T2>T3>T4>T1,根冠比表现为T4>T3>T2>T1。随着干旱胁迫的加重,根冠比逐渐增大,这与前人研究一致。由于试验盆体偏小,可能影响了欧李的根系发育,因而欧李的根冠比达不到很多研究所述的9∶1[16]。
(3)轻度胁迫,即土壤水势保持在-20 kPa左右最有利于欧李生长,生物量最大,且水分利用率最高。因此,推荐温室盆栽滴灌欧李灌水间隔为5 d,每次灌水量1.66 L,单次灌水时间为50 min左右。由于试验为2 年生欧李,移栽对根系有所伤害,因此今年结果量较少,未进行产量和品质分析,今后还需开展进一步研究。