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两个枣品种幼树在天津地区生长及光合特性研究

2023-12-25张冉冉张桂霞通信作者王丹刘彤张涛韩世峰

天津农学院学报 2023年5期
关键词:枣头粗度幼树

张冉冉,张桂霞,通信作者,王丹,刘彤,张涛,韩世峰

(1. 天津农学院 园艺园林学院,天津 300392;2. 天津市静海区农业发展服务中心,天津 301699;3. 天津市静海区世峰冬枣种植专业合作社,天津 301609)

枣树耐旱、耐寒、耐瘠薄、抗盐碱,是一种适应性极强的果树树种[1]。枣含有丰富的糖、蛋白质、氨基酸、维生素以及多种矿物质和微量元素,具有极高的营养价值[2]。近年来枣树发展迅速,已成为我国果树和生态经济林发展中的一个优势树种,对我国农业产业结构构成具有重大影响[3]。

枣树是天津市主栽果树之一,其栽培面积约占天津市果树总面积的34%[4],主要分布在静海、大港等地,常见品种以‘冬枣’和‘金丝小枣’为主。近年来天津枣树生产中的品种单一、上市集中、品种老化、生产管理粗放、产量低、坐果率低等问题日益突出,严重制约了天津市枣产业发展。枣优新品种的引进和筛选是解决上述问题的有效途径,课题组以‘月光’和‘伏脆蜜’两个枣品种一年生嫁接苗(砧木为酸枣)为研究试材,通过对其生长和光合特性的研究,探索两个枣品种在天津地区的适应性,以期为其推广种植和天津市枣品种结构调整提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地点及材料

试验地设在天津市西青区天津农学院西校区试验田,试验地为温带大陆性季风气候,年平均气温为11.4~12.9 ℃,年降水量为520~660 mm,平均无霜期为196~246 d,日照时间较长,年日照时数为2 500~2 900 h。土壤类型为砂土,有机质含量0.703%,全盐含量0.062%,pH 7.8,速效氮、磷、钾含量分别为597、3.8、121 mg/kg,水溶性钠离子、氯离子含量分别为78.6、62.4 mg/kg,土壤容重1.43 g/cm3。试验材料为‘月光’‘伏脆蜜’一年生嫁接苗,砧木为酸枣。苗木购自河北省沧州市永成枣业种植有限公司,于2021 年春萌芽前定植于试验田。

1.2 试验方法

1.2.1 生长指标测定

(1)于2021 年4 月枣头自主芽萌发1 cm 左右开始至2021 年9 月枣头停止生长为止,选择两个枣品种植株顶端自上而下前三个位置的枣头各30 个,每个枣头位置使用植物专用防水吊签进行标记,每隔5 d 用电子游标卡尺测量其粗度,用卷尺测量其长度并记录。

(2)于2021 年8 月随机选择枣树中部健康完整的枣吊,取枣吊中部成熟叶片进行叶片生长指标的测定,采用方格板法测定叶面积,用直尺测量叶片长和宽,每个品种取30 个叶片,重复6次。

1.2.2 光合指标测定

于2021 年7 月和9 月选择晴天无风的上午,选取树冠南侧,枣头中部有代表性的叶片,使用CI-340 手持式光合仪,测定净光合速率(Pn)、气孔导度(C)、蒸腾速率(E)等指标,每个指标重复测6 次。

1.3 数据处理

采用 Excel 2007 处理数据和绘制图表,SPSS17.0 软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 两个枣品种幼树枣头生长动态测定结果

由图1 可看出,两个枣品种幼树枣头长度生长均呈现出“双S 型”曲线,在整个生长期中出现了两次生长高峰,均在第110 天左右(8 月下旬)停止生长,此时气温在25 ℃左右。在枣头的整个生长期中,‘伏脆蜜’枣幼树的枣头长度始终高于‘月光’枣幼树的枣头长度。由图1 的走势来看,‘月光’枣幼树在第18 天和50 天左右枣头长度增长最快,也就是在5 月下旬进入生长的第一个高峰,7 月初进入生长的第二个高峰。‘伏脆蜜’枣幼树在第18 天和60 天左右枣头长度增长最快,即在5 月下旬进入生长的第一个高峰,7 月中旬进入生长的第二个高峰。

图1 两个枣品种幼树枣头长度生长测定结果

利用Logistic 生长方程对数据进行回归分析。对‘月光’枣幼树枣头长度与生长天数间进行相关分析得:R=0.975,统计测验得出‘月光’枣幼树枣头生长天数与枣头长度有极显著的回归关系。以生长天数为自变数、枣头长度为依变数建立回归方程得。由方程可知,当,即在萌芽后的47 d 左右,枣头长度达到了最终生长量的一半,由此之后,‘月光’枣头长度生长速率由快变慢。对‘伏脆蜜’枣幼树枣头长度与生长天数间进行相关分析得:R=0.986,统计测验得出‘伏脆蜜’枣幼树的枣头生长天数与长度有极显著的回归关系。以生长天数为自变数、枣头长度为因变数建立回归方程得。由方程可知,当,即在萌芽后的55 d 左右,枣头长度达到了最终生长量的一半,由此之后,‘伏脆蜜’枣头长度生长速率由快变慢。

由图2 可看出,两个枣品种幼树枣头粗度生长均呈现出“双S 型”曲线,在整个生长期中出现了两次生长高峰,在第110 天左右(8 月下旬)均停止生长,此时温度在25 ℃左右。从枣头萌芽后的两周直至枣头停止生长,‘伏脆蜜’枣幼树的枣头粗度始终高于‘月光’枣幼树。‘伏脆蜜’枣幼树在第15 天和60 天左右枣头直径增加最快,即枣头粗度在5 月中旬和7 月中旬有两次生长高峰。‘月光’枣幼树在第15 天和第65 天左右时枣头粗度生长分别出现高峰,第二次生长高峰出现的时间比‘伏脆蜜’枣幼树晚一周左右。

图2 两个枣品种幼树枣头粗度生长测定结果

利用Logistic 生长方程对数据进行回归分析。对‘伏脆蜜’枣幼树枣头粗度与生长天数间进行相关分析得:R=0.975,统计测验得出‘伏脆蜜’枣幼树枣头生长天数与枣头粗度有极显著的回归关系。以生长天数为自变数、枣头粗度为因变数建立回归方程得。由方程可知,当,即在萌芽后的45 d 左右,枣头粗度达到了最终生长量的一半,此后,‘伏脆蜜’幼树枣头粗度生长速率由快转慢。对‘月光’枣幼树枣头粗度与生长天数间进行相关分析得:R=0.97,统计测验得出‘月光’枣幼树的枣头生长天数与粗度有极显著的回归关系。以生长天数为自变数、枣头粗度为依变数建立回归方程得。由方程可知,当,即在萌芽后的47 d 左右,枣头粗度达到了最终生长量的一半,此后,‘月光’枣幼树枣头粗度生长速率由快转慢。

2.2 两个枣品种幼树枣头生长指标测定结果

由表1 可知,‘伏脆蜜’的枣头长度和枣头粗度均显著高于‘月光’。‘月光’和‘伏脆蜜’的枣头长度分别为26.35 和44.78 cm,相差约18 cm;‘月光’和‘伏脆蜜’的枣头粗度分别为6.06 和7.08 mm,相差约1 mm。‘伏脆蜜’的枣头长度平均增长率和枣头粗度的平均增长率均高于‘月光’。‘伏脆蜜’枣幼树枣头长度和粗度平均增长率分别为1.19 和1.09,说明该枣头长度每经过一天,比原有长度平均增加1.19 倍,枣头粗度每经过一天,比原有粗度平均增加1.09 倍。‘月光’枣幼树枣头长度和粗度平均增长率分别为1.17 和1.08,说明该枣头长度每经过一天,比原有长度平均增加1.17 倍,枣头粗度每经过一天,比原有粗度平均增加1.08 倍。

表1 两个枣品种幼树枣头生长指标测定结果

2.3 两个枣品种幼树叶片指标测定结果

由表2 可知,两个枣树品种幼树叶片面积、叶片长度、叶片宽度无显著差异,叶片含水量与叶片厚度差异显著。‘伏脆蜜’与‘月光’枣幼树的叶片面积分别为6.79 和5.30 cm2,差异不显著;‘伏脆蜜’与‘月光’枣幼树的叶片长度分别为4.05 和4.31 cm,差异不显著;‘伏脆蜜’与‘月光’枣幼树的叶片宽度分别为2.16 和1.99 cm,差异不显著;‘月光’枣幼树的叶片形状较为长、窄,‘伏脆蜜’枣幼树的叶片形状较为短、宽。‘伏脆蜜’和‘月光’的叶形指数分别为1.90 和2.00,二者之间存在显著差异,当叶形指数小于2.4 并且叶片横径处于叶片中央位置时,叶片形状为椭圆形[5],两个枣品种幼树叶形指数均小于2.4,且叶片横径处于叶片中央位置,故叶片形状均为椭圆形;‘伏脆蜜’与‘月光’枣幼树的叶片含水量分别为58.70%和53.02%,相差约5.68%,‘伏脆蜜’枣幼树叶片含水量显著高于‘月光’枣幼树叶片含水量;‘伏脆蜜’和‘月光’枣幼树叶厚分别为191.01 和177.81 μm,相差13.20 μm,‘伏脆蜜’枣幼树叶片厚度显著高于‘月光’枣叶片厚度。

表2 两个枣品种幼树叶片指标测定结果

2.4 两个枣品种幼树光合指标测定结果

由表3 可知,两个枣品种幼树的光合指标无显著差异。‘伏脆蜜’与‘月光’枣幼树叶片净光合速率分别为15.10 和12.02 μmol/(m2·s),相差3.08 μmol/(m2·s),差异不显著;‘伏脆蜜’与‘月光’枣幼树叶片蒸腾速率相似分别为4.48和4.98 mmol/(m2·s),差异不显著;‘伏脆蜜’与‘月光’枣幼树叶片气孔导度分别为294.33 和229.67 mmol/(m2·s),相差64.66 mmol/(m2·s),差异不显著;‘伏脆蜜’与‘月光’枣幼树叶片光合有效辐射分别为1 188 和1 140 μmol/(m2·s),相差48 μmol/(m2·s),差异不显著;‘伏脆蜜’与‘月光’枣幼树叶片叶室温度相似,分别为36.24和36.18 ℃,差异不显著。两个枣品种幼树表现出‘伏脆蜜’枣幼树叶片具有相对较高的净光合速率(Pn)、气孔导度(C)、光合有效辐射(PAR),光能利用率较高,有利于光合作用的进行。光合作用影响了幼树枝叶的生长,因其光合作用强,在单位时间内能积累更多的有机物作用于植物的生长,因此‘伏脆蜜’枣幼树表现出枣头生长势和叶面积均高于‘月光’枣幼树。

3 讨论

枣头枝是形成枣树骨干枝和结果枝组的重要枝条,也是树冠形成的基础,枣头枝可发展成枣树的主干、主枝、侧枝和结果枝。枣头枝质量的好坏决定着枣树的生长和结果状况。研究枣头枝的生长对实现枣树的优质高产栽培具有重要意义[6]。本研究结果显示,‘伏脆蜜’枣幼树枣头长度和粗度均显著高于‘月光’枣幼树枣头的长度和粗度。在整个生长期中,‘伏脆蜜’枣幼树枣头长度及粗度平均增长率均高于‘月光’枣幼树枣头长度及粗度平均增长率。两个枣品种幼树年生长期较短,萌芽后整个生长期生长活动比较活跃。5 月和7月份是‘月光’和‘伏脆蜜’枣幼树枣头生长(长度和粗度)的高峰期,需要消耗大量营养物质,与田伟政等[7]研究中幼树枣头有两次明显的伸长过程现象相一致。在两个生长高峰期之前(幼树萌芽后的15 天左右和45 天左右)及时对幼树进行施肥和灌水能有效为幼树补充生长所需的营养物质,促进其生长。枣树生长所消耗的营养物质,一部分是前年累积,一部分为当年合成,因此前一年树体积累营养的状况和前期土壤供应肥水情况会直接影响果树枝条生长强弱、叶片大小,以及花芽分化的数量和质量,进而影响坐果和果实发育[8]。了解和掌握枣树器官生长高峰期具有重要意义,可为相关栽培管理措施的制定提供指导,从而提高经济效益。‘伏脆蜜’枣幼树在整个生长期枣头长度及粗度平均增长率均高于‘月光’枣幼树,即‘伏脆蜜’枣幼树枣头生长势始终强于‘月光’枣幼树。生长势是指植物生长发育的旺盛程度,生长量越大、越壮的植物,生长势越强,表明该植物的综合生长性状优良,适应性强[9]。因此,相较于‘月光’枣幼树,‘伏脆蜜’枣幼树生长发育更加旺盛,对试验地环境的适应性更强。

植物营养器官的形态结构会表现出对环境高度的适应性,叶片是植物对环境改变而做出反应最为显著的营养器官,因此,研究果树叶片形态结构对了解果树对环境的适应性具有重要意义[10],两个枣品种幼树叶片厚度存在显著差异,试验结果与刘汉云等[11]的研究结果相一致。‘伏脆蜜’枣幼树叶片厚度显著大于‘月光’幼树叶片厚度。岑湘涛等[8]对植物叶片解剖观察研究得出,叶片增厚能减小叶片的蒸腾作用,较厚的叶片有利于植物贮藏水分,叶片更厚的果树对干旱和盐胁迫的适应性更强。由此可推测,‘伏脆蜜’枣的抗旱性及耐盐性比‘月光’枣强。此外,‘伏脆蜜’枣幼树叶片含水量显著高于‘月光’枣幼树,叶片含水量也证明了‘伏脆蜜’枣幼树叶片比‘月光’枣幼树叶片有更强的贮水能力,对干旱及盐胁迫环境具有更强的适应性。

果树根、茎、叶、花、果各器官的有机物中有90%以上依靠叶片进行光合作用转化作为来源[12],光合作用是绿色植物进行生命活动最基本的生理过程,是植物有机物的源头[13]。光合特性是研究枣树生产力的重要参数和评价枣树适应力的重要指标[14]。研究结果表明:两个枣品种幼树叶片光合指标差异不显著,原因可能是由于枣幼树叶片光合能力较弱,‘伏脆蜜’枣幼树叶片具有相对较高的净光合速率(Pn)、气孔导度(C)、光合有效辐射(PAR),因此光能利用率较高,有利于光合作用的进行。光合作用影响了幼树枝叶的生长,‘伏脆蜜’枣幼树表现出枣头长度和粗度年生长量均显著高于‘月光’枣幼树,其重要原因在于‘伏脆蜜’光合作用强,在单位时间内能积累更多的有机物量供给树体生长,因此‘伏脆蜜’枣幼树生长势强于月光枣幼树。

4 结论

通过对两个枣品种幼树枣头生长动态研究测定发现,两个枣品种幼树枣头生长均呈现出“双S型”生长曲线,在整个生长期中出现两次生长高峰,两个枣品种枣头长度均在第18 天左右进入第一次生长高峰期,‘月光’在第50 天左右进入第二次生长高峰期,比‘伏脆蜜’枣早10 天左右;两个枣品种的枣头粗度均在第15天左右进入第一次生长高峰期,‘伏脆蜜’的枣头粗度在第60 天左右进入第二次生长高峰期,比‘月光’枣早5天左右,两个枣品种幼树枣头均在第110 天左右(8 月下旬)停止生长。在整个生长期中,‘伏脆蜜’枣头长度及粗度平均增长率均高于‘月光’,相较于‘月光’枣幼树,‘伏脆蜜’枣幼树枝条生长势强,叶片储水能力强,对干旱及盐胁迫环境具有更强的适应性,更适合在天津地区推广种植。

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