油茶苗失水程度與栽植成活率的關(guān)系研究1)

胡娟娟,曹志華,李春生,張四七,劉春,束慶龍*,董傳媛

(⒈安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園林學(xué)院,合肥 230036;2.安徽省林業(yè)高科技開發(fā)中心,合肥 230031)

油茶(Camellia oleif era)是集經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益于一體的木本油料樹種,深受廣大林農(nóng)的青睞,近年來被廣泛栽植。但在油茶生產(chǎn)中,栽植成活率低下一直是普遍存在的問題,每年給林農(nóng)帶來重大損失。探討影響油茶栽植成活率的機(jī)理,提高造林成活率是當(dāng)前油茶生產(chǎn)急待解決的問題。

影響油茶栽植成活率的因素很多,如苗木質(zhì)量、存放時(shí)間、栽植時(shí)的天氣、栽植深度以及栽后管理措施等[1-3],但最主要、或最直接的因素是苗木栽植時(shí)的水分含量。然而,至目前為止,有關(guān)油茶苗木水分含量與栽植成活率的關(guān)系研究極少[4-6]。本文擬對(duì)油茶栽植成活率與苗失水梯度、自由水與束縛水比值和電阻值等水分生理指標(biāo)之間的關(guān)系進(jìn)行研究,以期找出油茶栽植成活率的各水分生理指標(biāo),為提高油茶栽植成活率提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試苗木:油茶苗木來自于舒城縣河棚鎮(zhèn)德昌良種苗木有限公司提供的“大別山1號(hào)”二年生裸根苗。

儀器設(shè)備:1/10000電子天平,500型萬用電表(上海精益儀表廠),烘箱等。

藥品:蔗糖

1.2 研究方法

1.2.1 失水量與成活率實(shí)驗(yàn)

選擇晴朗天氣,苗木挖起后,將供試苗木攤放在室內(nèi)通風(fēng)處,使其自然失水;同時(shí)取5株苗木,抖凈其泥土,放在電子天平上,稱其鮮重;當(dāng)苗木失水至鮮重的0%(起苗后立即栽植)、5%、10%、15%、20%、25%、30%時(shí),將堆放的苗木分批栽植于試驗(yàn)地,10株為一小區(qū),重復(fù)3次。進(jìn)行日常管護(hù),1月后開始調(diào)查其栽植成活率,至成活率達(dá)到穩(wěn)定水平時(shí)為止。失水量(%)=(植株鮮重-植株失水后重量)/鮮重×100%。

在苗木失水至不同梯度和每批苗木栽植時(shí),同時(shí)測定以下與水分含量有關(guān)的內(nèi)容。

1.2.2 自由水和束縛水的測定

稱重法[7-10]:葉片稱重后裝入稱量瓶中,加入適量糖液,置于暗處,蓋緊,以免水分散失。其間不時(shí)輕輕搖動(dòng),到預(yù)定的時(shí)間后,充分搖動(dòng)溶液,將葉片取出,用濕紗布和濾紙吸去表面糖液,立即稱重。葉片自由水含量(%)=[(浸泡前葉片質(zhì)量-浸泡后葉片質(zhì)量)/浸泡前葉片質(zhì)量]×100%,總含水量(%)=[(浸泡前葉片質(zhì)量-烘烤后葉片質(zhì)量)/浸泡前葉片質(zhì)量]×100%,束縛水含量(%)=總含水量—自由水含量。

1.2.3 電阻值的測定

在苗木失水量達(dá)到設(shè)計(jì)的梯度時(shí),每批苗木分別取5個(gè)植株,將萬用電表的針頭橫向分別插入苗木的根、莖、葉部位(相近部位葉片),2根針頭緊靠(相距約1.0 cm左右)插入形成層,待指針擺動(dòng)穩(wěn)定后讀數(shù)[11-12],重復(fù)5次。

2 結(jié)果與分析

2.1 失水程度與栽植成活率的關(guān)系

從圖1可以看出:油茶栽植成活率與失水程度呈負(fù)相關(guān),隨著失水量的增加,油茶苗的栽植成活率呈逐漸下降趨勢(shì)。但失水量在10%以下時(shí),成活率差異并不明顯,仍保持在 90%以上;在失水量達(dá)到11%～20%時(shí),成活率下降趨勢(shì)加快,降至80%;當(dāng)失水量達(dá)到21%以上時(shí),成活率急劇下降,在失水量為35%時(shí),苗木的生命力出現(xiàn)臨界值,成活率為零。

圖1 不同失水梯度與油茶栽植成活率的關(guān)系

方差分析表明:不同失水梯度處理對(duì)油茶栽植成活率影響差異極顯著(P=0.0000＜0.05)。苗木含水量是栽植成活的關(guān)鍵因素,在苗木起運(yùn)與存放過程中,苗木失水是不可避免的,而油茶苗為常綠樹木,葉片革質(zhì)較厚,失水初期或部分失水不容易察覺,被誤認(rèn)為是健康的,但生命力已經(jīng)大大下降、甚至失去生命力,這些嚴(yán)重失水的苗木被栽植后,成活率低是必然的。因此,在苗木起運(yùn)移栽過程中,如何保持苗木的新鮮狀態(tài),盡量減少水分散失,是提高造林成活率的技術(shù)關(guān)鍵。

2.2 自由水/束縛水比值與栽植成活率的關(guān)系

對(duì)苗木不同失水程度其自由水/束縛水的比值與栽植成活率的關(guān)系研究表明:當(dāng)比值在3.5%以上時(shí),苗木栽植成活率仍保持在90%以上;但當(dāng)比值低于1.7%時(shí),苗木栽植成活率出現(xiàn)急劇下降的趨勢(shì);在比值低于0.7以下時(shí),苗木栽植成活率為零。

圖2 自由水與束縛水比值對(duì)油茶苗栽植成活率的影響

不同自由水和束縛水比值對(duì)油茶栽植成活率影響差異達(dá)到極顯著水平(P=0.0000＜0.05)。自由水與束縛水的比值是反映苗木對(duì)水分的利用狀況,當(dāng)自由水與束縛水的比值較大時(shí),苗木體內(nèi)有足夠的自由水供植物生命活動(dòng)所需,生長旺盛,苗木栽植后易成活;相反,苗木體內(nèi)自由水供應(yīng)不足時(shí),苗木必然難以成活。

2.3 電阻值與栽植成活率的關(guān)系

2.3.1 不同失水程度與電阻值的關(guān)系

葉片、根、莖在不同的含水量下,其電阻值存在差異,而且隨著含水量的不同其電阻值有一定的變化趨向,見圖3。

苗木根、莖、葉的電阻值隨著失水梯度的增加而增加,綜合圖1和圖2可以得出,電阻值越大其栽植成活率就會(huì)越低。在不同失水梯度下,根、莖、葉的電阻值變化是不同的,其中葉片電阻值變化比較緩慢,根、莖電阻值變化比較劇烈,在實(shí)際應(yīng)用中,選擇變化幅度大的器官可能更容易獲得較好的結(jié)果。

圖3 不同失水梯度與葉片、根、莖電阻值的關(guān)系

2.3.2 電阻值與栽植成活率的關(guān)系

電阻值可間接反映苗木的水分含量和生長勢(shì),植物組織電阻值的大小主要受含水量的影響。苗木生長狀況不同,組織的汁液濃度必將存在較大差異,如生長旺盛的苗木樹汁多,電阻小;生長較弱的苗木汁液少,電阻值增大;苗木處于枯死狀態(tài)、較干燥的組織電阻值極大[13]。本研究結(jié)果表明:苗木的栽植成活率與電阻值呈反比,即苗木電阻值愈大其栽植成活率愈低(詳見表1)。

表1 不同油茶葉片、根、莖電阻值對(duì)栽植成活率的影響

從表1可以看出:不同植物部位,其電阻值大小和電阻值增長速率是不同的,初期,電阻值大小順序?yàn)?葉片＞莖＞根;但隨后卻出現(xiàn)相反的結(jié)果,電阻值增長速度為:根＞莖＞葉片。

當(dāng)根、莖電阻值在50kΩ左右、葉片電阻值在73.44k Ω時(shí),栽植成活率保持在 90%以上;當(dāng)根、莖電阻值在100kΩ以上、葉片電阻值在 85.42kΩ時(shí),成活率開始顯著下降;當(dāng)根、莖電阻值在180kΩ以上、葉片電阻值在122 kΩ以上時(shí),苗木失去生命力,栽植后全部枯死。

2.4 油茶苗木水分生理指標(biāo)三種測定方法比較

有表2可以看出:栽植成活率與失水程度和電阻值呈負(fù)相關(guān),與自由水與束縛水比值呈正相關(guān)。當(dāng)失水程度達(dá)到 20%時(shí),葉片、莖、根電阻值分別是85.42 kΩ,116 kΩ,126.06 kΩ;自由水與束縛水比值在1.90;苗木成活率急劇下降,失去了栽培的意義。

在以上油茶苗木水分的三種測試方法中:自由水/束縛水比值法最為精確,但需要較多的設(shè)備和條件,程序也相對(duì)繁瑣,并只能在室內(nèi)進(jìn)行;失水程度法較為精確,但需要從起苗開始(稱鮮重以便比較)進(jìn)行全程測定;電阻值法可能因操作上的不同存在一定的誤差,但簡便易行,可在各種場合使用。在今后生產(chǎn)中,種植者可根據(jù)條件選擇合適的方法,監(jiān)測并保證栽植的苗木失水程度在20%以下,以確保較高的造林成活率。

表2 油茶苗栽植成活率與失水程度、自由水與束縛水比值和電阻值的關(guān)系

3 結(jié)論與討論

3.1 影響油茶造林成活率的因素很多,其中移栽過程中苗木失水是最主要的因素。研究結(jié)果表明:當(dāng)苗木失水程度在20%以內(nèi)時(shí),栽植成活率仍保持在80.0%以上;但當(dāng)失水程度超過20%時(shí),成活率急劇下降,失去栽培意義。

3.2 苗木電阻值與失水程度呈正相關(guān),但根、莖、葉的電阻值變化規(guī)律有所不同,失水初期,電阻值大小順序?yàn)?葉片＞莖＞根;隨后,隨著失水程度的增加,根、莖、葉的電阻值出現(xiàn)相反的結(jié)果:根＞莖＞葉片。此變化規(guī)律可能與苗木根、莖、葉所處的位置(與土壤距離)以及它們的構(gòu)造特征有關(guān)。

3.3 苗木自由水/束縛水的比值與栽植成活率的關(guān)系研究表明:當(dāng)比值在3.5%以上時(shí),苗木栽植成活率達(dá)到90%以上;當(dāng)比值低于1.7%時(shí),苗木栽植成活率出現(xiàn)急劇下降的趨勢(shì),當(dāng)比值低于0.7以下時(shí),苗木失去生命力。

3.4 在本研究中的苗木水分三種測試方法中,各有其優(yōu)缺點(diǎn),如自由水/束縛水比值法十分精確,但需要較多的設(shè)備并只能在室內(nèi)進(jìn)行,在生產(chǎn)中難以推廣應(yīng)用;失水程度法也較精確,但需要從起苗開始全程測定;電阻值法受人為操作因素影響較大,但簡便易行。在生產(chǎn)中,可根據(jù)條件選擇適合的方法,及時(shí)準(zhǔn)確監(jiān)測苗木的水分含量,確保油茶苗木栽植時(shí)處于水分充足的健康狀態(tài),以保證造林成活率。

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