干旱胁迫对大红袍花椒苗木生长的影响

刘金达　张　倩

干旱胁迫对大红袍花椒苗木生长的影响

刘金达1张倩2

（1.沂水县自然资源和规划局山东临沂276400；2.沂水县实验中学山东临沂276400）

文章用一年大红袍花椒实生苗为材料，在水分梯度法控水条件下，苗高生长受到抑制，并随干旱程度的增加而加大；苗木的生物量随干旱程度的加剧而下降；苗木的根茎比随干旱程度的加强而呈明显的上升趋势。在干旱胁迫条件下，苗木通过调节水分在各器官中的配比来适应干旱环境。

大红袍花椒；干旱胁迫；抗旱性；生物量

沂水县境内山脉多为沂山和蒙山余脉，有大小山头、岭头3 794 个。著名的“沂蒙七十二崮”中，沂水县境内有47 个。全境山岭按其主要特征基本分为泰薄顶、狼炕子、高板场、长虹岭四大山脉。沂水县是标准的山区县，受缺水干旱因素的影响比较严重。干旱胁迫严重阻碍了植物的生长发育，导致林木和农作物减产比较严重。为充分了解干旱胁迫对苗木生长的影响，本试验以一年生生长良好、无病虫害的大红袍花椒实生苗为试验材料，采用盆栽方式，主要采取水分梯度法，对苗木主要的生长指标进行了测定观察。

大红袍花椒[1]为芸香科花椒属，落叶灌木或小乔木，高3～7 m，茎干通常有增大皮刺；枝灰色或褐灰色，有细小的皮孔及略斜向上生的皮刺；当年生小枝被短柔毛。奇数羽状复叶，叶轴边缘有狭翅；小叶5～11 个，纸质，卵形或卵状长圆形，无柄或近无柄，长1.5～7 cm，宽1～3 cm，先端尖或微凹，基部近圆形，边缘有细锯齿，表面中脉基部两侧常被一簇褐色长柔毛，无针刺。聚伞圆锥花序顶生，花色大多为白色或者淡黄色，花被片4～8个；雄花雄蕊5～7个，雌花心皮3～4个，稀6～7个，子房无柄。果球形，通常2～3个，果球颜色大多为青色、红色、紫红色或者紫黑色，密生疣状凸起的油点。花期为3～5月，果期为7～9月。大红袍花椒穗大粒多、皮厚肉丰、色泽鲜艳、味浓香辣、回味无穷、杂质少、纯度高、颜色红、麻味足、无污染，既有祛风、除湿、驱虫之药用，又是去腥、提香、美味之调料，在花椒产业发展中占有重要的地位。

1 试验地概况

试验地位于山东省沂水县国有辛子山林场，属暖温带季风气候区，具有明显的大陆性气候特点：四季分明，冬季干冷，雨雪稀少；春季干旱，易发生春旱；夏季高温高湿，雨量集中；秋季秋高气爽，常有秋旱。全县累年平均气温12.3 ℃，气候宜人，7月气温最高，平均25.5 ℃；l月份最低，平均-2.8 ℃。极端最高气温41.7 ℃，极端最低气温-24.9 ℃；光照充足，年日照时数2 414.7 h；年均降水量629.2 mm。土壤为棕壤，pH值6.8～7.1，土层深厚，有机质含量为15.2 g/kg，肥力中等，灌溉排水条件好。

2 试验方法

2.1 试验设计及方法

试验采用水分梯度法，根据Hsiao. TC（1973）[2]提出的植物水分梯度划分设计：对照组（CK）含水量75%～80%（占土壤中最大持水量的百分数）；轻度胁迫（T1）含水量55%～60%；中度胁迫（T2）含水量40%～45%；重度胁迫（T3）含水量30%～35%。试验采用三区组，三株小区试验设计[3]。具体方法为控制水分使达到4个水分梯度，每天测量土壤容积含水量，并及时补充水分，保持在设定的含水量，每隔10 d测定相关指标，共测4次。

2.2 试验指标测定

2016年4月将苗木移植到实验大棚进行管理，做好准备工作。干指标的测定：（1）苗高测量——每株苗木都要测定，7月22日第一次测量苗木的高度，精确到毫米，每隔10 d测量1 次，共测4 次。（2）生物量的测定——将试验处理的苗木冲洗干净并吸去水分，分别测定苗木根、茎、叶三种器官的鲜重。然后装入牛皮纸袋中放入烘箱，在105 ℃下杀青15～20 min，维持温度在70～80 ℃约1 d，直到恒重，称量干重[3]。（3）单株叶面积的测定——采用称重法[4]。将处理的苗木每个处理随机选取20 片叶片，用直径为0.8 cm的打孔器打出叶圆片20 片，称重1，然后称出该树种该处理的单株叶片总叶重2。单株叶面积（cm2）=3.14 ×0.16 ×2/（20 ×1）。试验数据分析应用SPSS、Excel。

3 结果与分析

3.1 干旱胁迫对苗高的影响

图1　干旱胁迫对花椒苗高的影响

如图1所示，与对照相比，在三种干旱胁迫作用下，苗木的高生长均受到了抑制，高增长都普遍呈现缓慢状态。干旱胁迫程度越重，苗高生长抑制程度越强。随着胁迫时间的延长，苗木高生长越缓慢，而且有些苗木出现枯枝、落叶现象，甚至出现死亡。

3.2 干旱胁迫对苗木生物量的影响

表1干旱胁迫对苗木生物量的影响

处理生物量/g根比重/%茎比重/%叶比重/%根冠比生物量下降百分数/% CK62.98±0.20 a84.02±0.002 d10.58±0.08 a4.29±0.08 b5.65±0.06 d/ T151.91±0.34 b88.79±0.009 c6.12±0.01 c4.48±0.04 a8.38±0.03 c17.58 T249.02±0.17 c89.81±0.006 b6.76±0.06 b2.84±0.09 c9.36±0.12 b22.17 T343.94±0.09 d93.12±0.003 a5.86±0.11 d0.73±0.07 d14.15±0.39 a30.23

与对照相比，在三种干旱胁迫处理下，花椒苗木的生物量都在下降，随胁迫的加剧而下降。通过根茎比值（根生物量与茎、叶之和之比）可以看到，与对照相比，在三种干旱胁迫处理下，花椒苗木的根茎比值都在上升，随干旱胁迫的加剧而根茎比值呈上升的趋势。

3.3 干旱胁迫对苗木叶片性状的影响

表2干旱胁迫对苗木叶片性状的影响

处理单株叶面积/cm2叶水/总水/%茎水/总水/%根水/总水/% CK565.24 ±1.78 a16.12 ±0.49 a29.71 ±0.32 a54.11 ±0.77 a T1375.62 ±2.32 b13.22 ±0.67 b25.36 ±0.20 b61.36 ±0.28 b T2187.6±3.14 c7.81 ±0.90 c24.51 ±0.43 c67.51 ±0.08 c T354.94 ±2.28 d2.73 ±0.10 d22.31 ±0.57 d74.82 ±0.13 d

与对照组相比，花椒苗木单株叶面积在不同水分梯度胁迫下存在很大差异，叶面积全部下降，而且都达到了极显著水平。花椒苗木的体内水分含量发生了显著的变化，随着胁迫程度的加剧，根部水分占比不断上升，茎部、叶部水分含量不断降低。这说明植物在受到干旱胁迫时，机体内部发生了一系列的变化，通过改变根、茎、叶等器官的水分配比来最大限度保存体内的水分，达到抵抗干旱、保护自己的效果。

4 结论

通过试验数据及分析可知，干旱胁迫对大红袍花椒苗木的生长产生了伤害。在干旱胁迫影响下，苗木的生物量随胁迫程度加剧而下降，苗木体内水分发生较大变化，茎叶水分分配比随胁迫程度加剧而快速下降，但根部水分分配比呈现快速上升的趋势，说明苗木主要通过增加根部的水分分配比来调节自我，抵御干旱以适应恶劣的环境条件，也体现出了大红袍花椒树种具有一定的抗旱性。干旱胁迫对植物的生长影响比较严重，因此在营林造林中，要做好树木抗旱防御的准备工作，供应充足的水分，保证树木存活及经济产量不受影响。

[1]刘鹏飞.韩城天椒大红袍花椒公司竞争战略研究[D].西安:西北大学,2013.

[2]Hsiao T C.Plant Responses to Water Stress[J].Ann Rev Plant Physiol,1973(24):519-570.

[3]蒋进,王永增.几种旱生植物盆栽苗木的水分关系和抗旱性排序[J].干旱区研究,1992(4):31-38.

[4]张建国.中国北方主要造林树种耐旱特性及其机理的研究[D].北京:北京林业大学,1993.

S718.43

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10.3969/j.issn.2095-1205.2021.02.11