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腾冲红花油茶主要营养器官含水率年内变化分析*

2021-04-12余祖华尹必期王自洪寸明辉徐志映吴兴波杨忠品

林业与环境科学 2021年1期
关键词:腾冲红花油茶

谢 胤 余祖华 尹必期 王自洪寸明辉 徐志映 吴兴波 杨忠品

(1.国家油茶科学中心腾冲红花油茶实验站,云南 腾冲 679100;2.腾冲市林业局林业技术推广站,云南 腾冲 679100)

腾冲红花油茶Camellia reticulata 是一种经济价值较高的油用和观赏兼用植物[1],又名滇山茶,是世界著名观赏花卉云南山茶花的原始种[2],其籽油为优良的食用油[3],主要分布在滇中及其以西、腾冲及其以东地区。腾冲市是腾冲红花油茶的分布中心,是目前规模化利用腾冲红花油茶程度最高、栽培规模最大的地区[4],全市已经发展腾冲红花油茶4.15 万hm2。搞好水肥管理,促使腾冲红花油茶早日形成经济产量,对巩固和发展腾冲市腾冲红花油茶产业至关重要。水分是植物生理代谢的重要物质,植物缺乏水分会生长不良,甚至死亡。目前,国内对普通油茶水分的研究主要集中在林地土壤水分管理、干旱胁迫、水分与营养元素及种子水分生理等方面[5-11],对腾冲红花油茶的研究主要集中在资源调查、相关性状及其利用方面[12-19],在树体水分变化等方面未见报道。本研究以腾冲市宝峰山的腾冲红花油茶为试材,研究分析了腾冲红花油茶根、枝、叶中水分含量及年内变化规律,为腾冲红花油茶合理灌溉和匀衡水分供给提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地自然概况

试验地位于腾冲市腾越镇核桃园社区宝峰山,东 经98°28′50″,北 纬25°03′28″。东 坡 向,中 坡位,坡度15-25°。人工开挖台地,土壤为石灰岩发育的弱酸性黄壤,土壤pH 6.0,土壤保水、保肥能力中等。海拔1 680-1 750 m。2019 年平均气温14.6℃,≥ 10℃年积温4 640 ℃;最热的8 月平均气温为19.5℃,最冷的1 月平均气温为7.5℃;极端最高气温30.2℃,极端最低气温-3℃。2019年年平均降水量1 500 mm,年日照时数2 167 h,霜期110-125 d(气象资料由腾冲市气象局提供)。

1.2 供试材料及样品采集

供试验的腾冲红花油茶种群为纯林,实生繁殖,树龄40 a,树高4.9-6.2 m,干基直径8.7-19.7 cm,冠幅7.5-11.0 m2,总面积为28 hm2。种植密度为450 株/hm2,每年5 月施N:P:K=15:15:15的复合肥,1.5 kg/株,全年不进行人工灌水,9 月下旬采收果实。从中选取生长健壮、无病虫害、树体大小基本一致、物候期相近、处于相同海拔高度的5 株样株。每月的15 日采样。在距离样株基部60-100 cm 的水平范围内挖取新鲜根系250 g,分别在样株的4 个方向的林上部位剪取带叶枝条,按枝、叶分别混合,使枝、叶各有250 g。

1.3 试验方法

样品采集当天清洗干净,用吸水棉吸干表面水分后剪碎,每个样2 个平行,用天平称量每个平行鲜样质量,放入烘箱在70-80 ℃下烘干至恒重,然后称量每个平行干样质量。

1.4 数据分析

数据采用Excel 2007 和SPSS 19.0 进行统计分析。分别计算每个平行的含水率,然后取2 个平行的均值作为该样的最终含水率,年内变化分析数据为5 株树的平均值。含水率及三器官综合含水率计算公式如下:

三器官综合含水率(%)=(叶片含水率+枝条含水率+根系含水率)/3×100

2 结果与分析

如图1、表1 所示,腾冲红花油茶根系、枝条、叶片和三器官综合的年均含水率分别为(49.89±3.42)%、(52.81±1.85)%、(56.41±3.32)% 和(52.46±2.58)%, 根 系、 枝 条 和叶片三者年内各月含水率极差分别为10.16%、7.49%和6.78%。叶片和枝条含水率在年内的变化规律基本相同,都表现出“下降—上升—下降”的变化趋势,但变化时间不同。1—3 月,叶片含水率从(54.53±2.53)%下降到年内最低值(51.70±2.61)%,然后快速上升,至5 月达到年内最高值(61.86±3.98)%,随后缓慢下降到12 月年底接近年初值。枝条含水率从1 至4月呈下降趋势,含水率从(51.58±0.40)%降到年内最低水平(50.02±1.51)%,然后迅速上升,至6 月份达到年内峰值(57.51±2.1)%,以后逐渐下降,至12 月份趋近年初水平,年内最低和最高值比叶片晚1 个月出现。根系含水率的年内变化规律与叶片和枝条不同,表现出“下降—上升—相对稳定—下降”的变化规律,1—5月,根系含水率从(47.43±5.98)%下降至全年最低水平(46.05±1.43)%,6 月急速上升达到(52.40±4.55)%,然后处于一种相对稳定的状态至9 月份,10 月后逐渐下降趋近年初值。

比较三器官的含水率变化情况可以看出,在相同时段内叶片含水率>枝条含水率>根系含水率。三器官综合含水率的年内变化规律与枝条的基本相同,在相同时段内总是低于叶片含水率而高于根系含水率。在一年内,三器官含水率的变化首先从叶片开始,接着是枝条,根系最后。在腾冲红花油茶抽梢发叶并快速生长的4—5 月,叶片和枝条含水率迅速上升,而根系含水率却急速下降,说明这段时间内根系从土壤吸收的水分不足以满足枝叶生长需要,根系将早期储存的水分转移到了地上器官中。

图1 腾冲红花油茶叶片年内含水率变化Figure 1 Variation of water content in leaves of Camellia reticulata

表1 腾冲红花油茶各月平均含水率统计Table 1 Statistical table of monthly average water content of Camellia reticulata

3 讨论与结论

4—5 月,腾冲红花油茶地上部分处于旺盛生长期,根系将从土壤吸收的水分及早期储存的水分转移到了地上器官中,优先满足地上部分生长的需要。但是,4—5 月是腾冲一年中最干旱的时段,腾冲红花油茶地上部分旺盛生长,由于蒸腾拉力作用,根系超负荷供水,会引起根系缺水,导致植株生长不良,严重者导致腾冲红花油茶整株死亡。腾冲红花油茶在4 月下旬以后老叶大量脱落,越是干旱的年景,落叶越严重,这可能是腾冲红花油茶为了应对水分亏缺胁迫的一种自我调节措施。这与谭正平等[20]对西双版纳热带雨林落叶现象的研究结果一致,该研究认为叶片在土壤水分亏缺最严重的旱季末期发生集中凋落,并且落叶量在年度间存在大幅度波动,土壤水分亏缺的年间动态是造成这种波动的主要原因。

早期研究表明,腾冲红花油茶开花所需部分养分需要经过叶片转移供给[21],大落叶可能导致次年开花时养分供给不足,影响次年产量,所以通过灌水减少落叶是增加腾冲红花油茶果实产量的有效措施。

综上所述,腾冲红花油茶根系、枝条、叶片和三器官综合的年均含水率分别为(49.89±3.42)%、(52.81±1.85)%、(56.41±3.32)% 和(52.46±2.58)%。在相同时段内叶片含水率>枝条含水率>根系含水率,三器官综合含水率与枝条含水率相近。在一年内,叶片含水率最先发生升降转折,接着是枝条,根系最后。叶片和枝条含水率在年内的变化规律基本相同,都表现出“下降—上升—下降”的变化趋势,根系含水率的年内变化与叶片和枝条不同,表现出“下降—上升—相对稳定—下降”的变化规律。鉴于腾冲红花油茶各组织器官含水率的变化特性,生产中应在3 月底或4 月初给腾冲红花油茶充足灌水。如果在特别干旱的年份,无法满足灌水的条件下,可以采取梳梢、断梢、梳花、梳果等措施削弱地上部分的生长势,减小叶面积,降低蒸腾速率,保障树体各器官有维持生命活动的水分,避免植株因根系脱水死亡。

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