淡水種植對桐花樹開花結(jié)果的影響

刁俊明，曾憲錄

(嘉應(yīng)學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，廣東梅州，514015)

近年來，由于海岸帶人口增加、經(jīng)濟(jì)以及城市建設(shè)的快速發(fā)展，使得紅樹林的面積急劇下降，導(dǎo)致紅樹林生態(tài)功能的衰減，紅樹林已經(jīng)成為一個敏感、脆弱性退化生態(tài)系統(tǒng).研究紅樹林的開花結(jié)果，對于了解紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)規(guī)律，加快引種、育種進(jìn)程，以及人工恢復(fù)紅樹林造林技術(shù)具有十分重要的意義.然而，目前國內(nèi)外對紅樹林的研究主要集中在人工造林技術(shù)［1］、生理特性［2～4］、遺傳特性［5］和重金屬富集能力［6］以及鹽度對幼苗的生長及生理特性的影響［7～9］等方面，我們的前期研究表明桐花樹(Aegiceras Corniculatum)對淡水環(huán)境具有較強的適應(yīng)性［10～13］，但其在淡水環(huán)境里的開花結(jié)果特性未見報道.本試驗以人工海水(鹽度8g.kg－1)種植為對照，研究了淡水種植對桐花樹開花結(jié)果的影響，探討其開花座果特性，旨在為淡水引種桐花樹，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍提供科學(xué)依據(jù).

1 材料與方法

1.1 試驗材料

2010年10月8日，采集嘉應(yīng)學(xué)院紅樹植物科研試驗基地淡水濕地栽培的株高45～49cm，生長勢基本一致、無病蟲害的3a齡桐花樹苗為試驗材料.

1.2 試驗方法

試驗在梅州(全境地理座標(biāo)位于東經(jīng)115°18'～116°56'，北緯23°23'～24°56'之間)嘉應(yīng)學(xué)院紅樹植物科研試驗基地中進(jìn)行.用規(guī)格為高34.50cm、盆口直徑36.50cm、底部直徑30.00cm)的花盆以塘泥為基質(zhì)種植1株桐花樹苗，放置在80×30×20cm的帶一個排水孔塑料箱中培養(yǎng)，每箱2盆苗，共種植16箱32株.設(shè)置淡水和人工海水 (鹽度8g.kg－1)培養(yǎng)2種處理:即(1)人工海水組:隨機(jī)選出8箱植株用人工海水培養(yǎng)，每30d更換一次人工海水，以保證鹽水的含量穩(wěn)定在8g.kg－1左右;(2)淡水組:另外8箱加入普通的自來水培養(yǎng).然后分別從兩組中挑選出平均株高相同、長勢相似的桐花樹苗各5株作為試驗株，掛上標(biāo)簽.箱內(nèi)加入的水量到達(dá)塑料箱容量的3/4處，在雨天的時候進(jìn)行適時排水;在晴天的每天早上或者傍晚用噴霧器噴水一次;每隔數(shù)天用花灑補充一些自來水，使水位保持恒定的高度(即到達(dá)塑料箱的3/4處)，以排出過多或補充蒸發(fā)散失的水分.每60d用5g.kg－1復(fù)合肥溶液對土壤進(jìn)行施肥1次，以保證植株正常生長.在全光照自然條件下培養(yǎng)1a.

1.3 測定方法

1.3.1 花期的記錄

在實驗過程中觀察并統(tǒng)計每一試驗株的始蕾日期、始花日期及盛花日期.設(shè)定最先結(jié)蕾那一試驗株的日期為參照日期，并記始蕾時間為第1d，其它試驗株始蕾時間的計算按其始蕾日期與參照日期對比，記為延遲XXd.

1.3.2 花蕾數(shù)和花序數(shù)的測定

從試驗開始0d起每隔30d統(tǒng)計每一試驗株的總花序數(shù)，并在每一試驗株中隨機(jī)挑選3個花序，即花序1、花序2、花序3，做好標(biāo)記，同樣每隔30d統(tǒng)計每個花序中所包含的花蕾數(shù).

1.3.3 座果數(shù)及果實大小的測定

在360d記錄下每一植株的座果數(shù)(包括樹上掛著的果實和掉落在花盆上面的果實)，分別測量果實的果重，粗度及長度，并計算其座果率.按下列公式計算座果率:

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

運用SPSS17.0漢化版軟件對組間數(shù)據(jù)進(jìn)行獨立樣本T檢驗分析.采取sig雙側(cè)檢驗，p＜0.05，為差異顯著;反之，則差異不顯著.p＜0.01，為差異極顯著.

2 結(jié)果與分析

2.1 淡水種植對桐花樹開花日期的影響

從表1可知，淡水組與人工海水組的始蕾時間和盛花時間均具有顯著差異，人工海水組先出現(xiàn)花蕾，淡水組延遲23d左右才出現(xiàn)花蕾;淡水組的最早始花期比人工海水組的要延遲50d;人工海水組比淡水組提早33d左右進(jìn)入盛花期.

表1 兩種處理下桐花樹開花日期的時間差異

2.2 淡水種植對桐花樹花序數(shù)的影響

從表2可以看出，2010年10月至2011年1月，淡水組與人工海水組的花序數(shù)目之間相比沒有統(tǒng)計學(xué)意義上的差異.從2月份開始，兩種處理的花序數(shù)目具有顯著差異，總體表現(xiàn)為淡水組的花序數(shù)＞人工海水組的花序數(shù).且在4月份還出現(xiàn)了極顯著的差異.兩種處理的花序數(shù)隨時間的變化呈現(xiàn)出兩個生長高峰期，即在2010年12月，花序數(shù)生長量達(dá)到第一個生長的高峰期，人工海水組的花序數(shù)要多于淡水組;在2011年4月桐花樹花序數(shù)生長量達(dá)到第二個生長高峰期，淡水組的花序數(shù)顯著多于人工海水組.4月份之后，兩種處理的花序數(shù)均呈下降趨勢.可見從總體上看，淡水處理并沒有對桐花樹的開花造成不利的影響.

表2 兩種處理對桐花樹花序數(shù)的影響

2.3 淡水種植對桐花樹花蕾數(shù)的影響

由圖1可知，從2010年10月至2011年2月，淡水組和人工海水組的3個花序(即花序1、花序2、花序3)的花蕾數(shù)都經(jīng)歷了先增加后下降的趨勢，其中人工海水組的花蕾數(shù)要明顯多于淡水組的花蕾數(shù).在2月份，受寒潮影響，兩種處理的花蕾數(shù)都下降到最低點，但不至于全部掉落，表明桐花樹具有一定的抗寒特性.在3月至5月份，兩種處理的花蕾數(shù)再一次經(jīng)歷了先增加后下降的趨勢，但此時期，淡水組的花蕾數(shù)則明顯多于人工海水組的花蕾數(shù).

圖1 兩種處理下3個花序中花蕾數(shù)的變化量

2.4 淡水種植對桐花樹座果數(shù)和座果率的影響

兩種處理下，桐花樹的座果數(shù)和座果率如表3所示.

表3 兩種處理對桐花樹座果數(shù)和座果率的影響

從表3可知，雖然人工海水組的座果率比淡水組提高17.04%，但淡水組和人工海水組的座果數(shù)之間差異并不顯著.可見，淡水種植并不影響桐花樹的座果特性，桐花樹在淡水環(huán)境里可以正常掛果.

2.5 淡水種植對桐花樹成熟果實大小的影響

桐花樹在兩種處理下其成熟果實的果重、粗度及長度大小如表4所示.

表4 兩種處理對桐花樹成熟果實大小的影響

從表4可以看出，淡水組植株成熟果實的果重、粗度和長度分別比人工海水組的低2.11%、2.48%和4.23%，但兩種處理之間不存在顯著差異.可見，在淡水培養(yǎng)下桐花樹果實可以正常成熟.

3 討論

開花結(jié)果是植物生長發(fā)育一個永恒不變的過程.綠色植物的開花結(jié)果，繁衍后代，對于物種的延續(xù)有著極其重大的意義.影響綠色植物開花結(jié)果的因素有很多，其中水是調(diào)控植物生長的重要環(huán)境因子.刁俊明等［13］研究表明盆栽1a后，大部分桐花樹植株產(chǎn)生花蕾，人工海水組比淡水組提早47d出現(xiàn)花蕾.本試驗的結(jié)果與上述研究的結(jié)果相似，即人工海水培養(yǎng)的桐花樹先出現(xiàn)花蕾，淡水培養(yǎng)的植株則相對延遲23d才出現(xiàn)花蕾，這是因為人工海水組植株的營養(yǎng)器官生長發(fā)育情況較好，有充足的物質(zhì)基礎(chǔ)，有利于花芽的分化.淡水組的最早始花期要比人工海水組的延遲50d，而人工海水組與淡水組相比提前了33d進(jìn)入盛花期.這是桐花樹適應(yīng)淡水種植的一個重要的生理性差異.可見，淡水種植對桐花樹的開花時間有影響.

在花序數(shù)的動態(tài)變化中，兩種處理的桐花樹花序數(shù)隨著時間的變化呈現(xiàn)出不同的差異性.從2010年10月至12月間，兩種處理的花序數(shù)不存在顯著差異，但人工海水組的總花序數(shù)要比淡水組的總花序數(shù)多出14.1%;自2011年2月持續(xù)10天的寒潮(最低氣溫達(dá)到－2°C)之后，淡水組和人工海水組的花序數(shù)均下降，這是因為受低溫脅迫影響，桐花樹苗被凍傷，葉片大部分脫落，由于植物的生長和果實的發(fā)育依賴于光合產(chǎn)物的充足供應(yīng)，低溫脅迫抑制了光合作用的進(jìn)行，從而導(dǎo)致桐花樹生長受抑制，并減少了光合產(chǎn)物向生殖器官的供應(yīng)，阻礙了生殖器官的發(fā)育［14～15］，其花蕾大量凋落，最終引起花序數(shù)目的減少;從2011年3月份開始，兩種處理的花序數(shù)均上升，這是由于天氣逐漸回暖，桐花樹重新抽出新枝，光合作用大大增強，光合產(chǎn)物大大增加，為花的生長分化提供足夠的養(yǎng)分和養(yǎng)料;從2011年2月到7月之間，兩種處理的花序數(shù)之間顯示出顯著差異，一方面是因為人工海水組的其中一株試驗株受寒潮影響較大，葉片和花蕾全部掉落，最后整棵植株干枯死亡，導(dǎo)致淡水組的花序數(shù)要多于人工海水組的花序數(shù)，這也表明人工海水組的抗寒能力較淡水組的弱;另一方面可能是由于人工海水組比淡水組早進(jìn)入花期，而進(jìn)入花期的花比花蕾更容易受到冷凍的傷害而導(dǎo)致容易凋落.

廖寶文等［16］在深圳灣的引種馴化試驗中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過多年的生長和越冬抗寒鍛煉，海蓮(Bruguiera Sexangula)在深圳灣生長發(fā)育良好，苗期抗寒性為中等，3年生以上抗寒性強;而張嬈挺等［17］通過實驗表明:大部分紅樹植物屬于嗜熱廣布性種類，僅秋茄(Kenaelia candel(L.)Druce)、桐花樹和白骨壤(Avicennia marina)3種為抗低溫廣布種;池偉等［18］在研究紅樹林在低溫脅迫下的生態(tài)適應(yīng)性中發(fā)現(xiàn)，桐花樹在越冬過程中大部分樹苗不僅樹葉全部脫落，而且頂端的1～2節(jié)樹枝都出現(xiàn)干枯萎縮的現(xiàn)象，這是由于在缺乏物質(zhì)合成的過程中它們大量消耗自身的物質(zhì)成分所致.但是在天氣回暖后，大量的桐花樹都從光禿的枝條上抽出嫩芽.本試驗研究過程中所呈現(xiàn)的現(xiàn)象與上述研究相似，本試驗所用的桐花樹為3a齡苗，在寒潮影響下，雖然桐花樹苗被凍傷，但不至于枯死，在天氣逐漸回暖后，桐花樹植株仍然可以恢復(fù)生理機(jī)能并長出新的葉片和花蕾，表明桐花樹具有一定的抗寒特性.

人工海水組的座果率比淡水組的座果率增加了17.04%，淡水組植株成熟果實的果重、粗度及長度分別比人工海水組的低2.11%、2.48%、4.23%.這是因為桐花樹適宜生長在海灘中，人工海水的濃度與桐花樹的生長環(huán)境相似，在人工海水的培養(yǎng)下，桐花樹的營養(yǎng)器官生長發(fā)育情況較好，有充足的物質(zhì)基礎(chǔ)，所以其座果數(shù)和果實大小分別比淡水組的增多和大些.但兩種處理下其成熟果實的果重、粗度及長度大小并不存在顯著差異.可見，桐花樹在淡水培養(yǎng)下其果實可以正常成熟，淡水種植并沒有對桐花樹的開花結(jié)果造成不利的影響.本研究結(jié)果可為淡水引種桐花樹，擴(kuò)大其生境提供科學(xué)依據(jù).

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