溫度變化對大蔥葉片生長發(fā)育的影響

孫永生 ，張雪超 ，竇玉 ，商旭文

（1.遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜所，沈陽，110161；2.吉林省園藝特產(chǎn)管理站；3.遼寧省鐵嶺市農(nóng)業(yè)科學(xué)院；4.遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院設(shè)施中心）

溫度是影響大蔥生長和發(fā)育的重要因子之一。關(guān)于溫度對作物生長和發(fā)育影響的研究早有報(bào)道，1984年北京農(nóng)業(yè)大學(xué)就已開始研究溫度變化對作物生長和產(chǎn)量的影響[1]。其后，馬樹慶等[2～4]分別在1996年和2006年用統(tǒng)計(jì)-理論模擬方法研究了氣候變化（特別是溫度）對東北地區(qū)糧食產(chǎn)量的影響；高素華等[5]在1999年用大型人工氣候室研究了溫度變化對玉米幼苗生理特征的影響；孫玉亭等[6，7]在1980年和1983年用統(tǒng)計(jì)方法研究了溫度變化對吉林省和東北地區(qū)玉米產(chǎn)量的影響；王琪等[8]在2009年用田間試驗(yàn)法研究了溫度對玉米生長和產(chǎn)量的影響；王琪等[9]在2011年用人工控制的方法研究了溫度變化對東北春玉米生長發(fā)育速率的影響；吳自明等[10]用田間試驗(yàn)法研究了雙季水稻葉片溫度變化規(guī)律及其與產(chǎn)量的關(guān)系。但溫度變化對大蔥生長和發(fā)育的影響還未見報(bào)道，因此，本試驗(yàn)選用11個(gè)不同來源的大蔥品種，研究了溫度變化對大蔥葉片生長速度的影響，旨在確定溫度變化和大蔥葉片生長發(fā)育速度的關(guān)系，進(jìn)而探索溫度變化對大蔥生長發(fā)育的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

常規(guī)種遼蔥一號、遼蔥五號、大梧桐、天津五葉齊，雜交種遼蔥二號，三交種遼蔥六號，日本大蔥山木一本、元藏，韓國大蔥韓國石倉，F(xiàn)1代大蔥日本黑金長白F1及小香蔥。遼蔥一號、遼蔥五號、遼蔥二號、遼蔥六號來源于遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所，大梧桐來源于山東省種子站，天津五葉齊來源于天津市農(nóng)業(yè)生物科技研究中心，日本大蔥山木一本、元藏、日本黑金長白F1由日本引進(jìn)，韓國石倉由韓國引進(jìn)，小香蔥引自臺灣。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)在荷蘭瓦赫寧根大學(xué)試驗(yàn)中心進(jìn)行，試驗(yàn)材料種植在露地，每份試驗(yàn)材料定植10株，在10株中選取3株株型一致、大小相當(dāng)?shù)闹仓暝O(shè)為3次重復(fù)，葉片生長速度的測定方法是在假莖形成時(shí)期，每次重復(fù)測量3片葉，取3片葉的平均值為1次重復(fù)，隔1 d在竹竿上標(biāo)記1次葉片的長度，共記錄11次。測定葉片長度結(jié)束后，收獲參試大蔥品種，測定植株的高度和單株產(chǎn)量。所得數(shù)據(jù)用Excel進(jìn)行處理分析及作圖。試驗(yàn)記錄溫度時(shí)間為2012年10月1～23日，溫度按荷蘭當(dāng)?shù)貧庀蟛块T預(yù)報(bào)的平均溫度計(jì)算，具體測定日期、溫度及溫度變化值見表1，溫度變化值為相鄰兩次測量溫度間的差值，葉片長度增加值為前后兩次葉片長度的差值。

表1 試驗(yàn)期間溫度及溫度變化值

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度變化與參試大蔥品種葉片增長速率的關(guān)系

從圖1可以看出，當(dāng)溫度變化在1.9～3.2℃范圍內(nèi)，隨著溫度變化的減小，葉片的增長速率逐漸減小。當(dāng)溫度變化在3.5℃（10月11日）時(shí)，葉片長度增加值最大，而后隨著溫度變化的逐漸降低，葉片長度增加值又呈現(xiàn)下降的趨勢。當(dāng)溫度變化在0℃時(shí)，大部分葉片已停止生長。所有供試品種中，天津五葉齊大蔥葉片的長度增加值最小，隨溫度變化的增加，葉片的增長速度最慢。溫度平均每降低1℃，葉片的增長量減小 2.8 cm。當(dāng)溫度變化在2.3℃（10月7日）時(shí)，11個(gè)參試品種葉片長度增加值的差異最小，其中遼蔥五號和大梧桐的葉片長度增加值最大，是5.8 cm，而天津五葉齊的最小，是4.4 cm。當(dāng)溫度變化在1.2℃（10月13日）和1.9℃（10月9日）時(shí)，11 個(gè)參試品種葉片長度增加值差異最大，遼蔥五號的值最大，分別為5.1 cm和5.6 cm，而天津五葉齊的值最小，分別是1.5 cm和2.0 cm。圖1中日本黑金長白F1和小香蔥的葉片生長速率曲線基本重合，說明溫度變化在0～3.5℃時(shí)，這2個(gè)品種葉片平均生長速率是基本相同的。由于測量時(shí)后期的溫度比較低，導(dǎo)致葉片的增長速度偏慢?？傊?，溫度變化幅度越大，葉片的漲幅越大。當(dāng)溫度在0.4～16.8℃、溫度變化在0～3.5℃時(shí)，葉片的生長速度與溫度變化呈正相關(guān)。

2.2 大蔥葉片生長速度與株高之間的關(guān)系

從表2可以看出，溫度變化在0～3.5℃時(shí)，植株的高度與葉片的生長速度有著密切的關(guān)系，除天津五葉齊外，其余參試品種葉片生長速度越快，植株越高大，并且植株高度（y）與平均葉片長度增加值（x）之間存在著顯著的線性關(guān)系，y=2x-0.6。葉片的長度每增加1 cm，植株的高度相應(yīng)增加2 cm。

圖1 不同溫度變化下11個(gè)參試品種葉片增長速率曲線

2.3 大蔥葉片生長速度與單株產(chǎn)量之間的關(guān)系

從表2可以看出，溫度在0.4～16.8℃時(shí)，除天津五葉齊大蔥和小香蔥外，其余9個(gè)參試品種測定的葉片增長速度越快，大蔥的單株產(chǎn)量越高。初步認(rèn)為大蔥葉片長度增加值與單株產(chǎn)量呈正相關(guān)。

3 結(jié)論與討論

葉片是大蔥最重要的光合器官，是大蔥光合物質(zhì)的主要來源。因此，深入研究溫度變化對大蔥葉片的增長及單株產(chǎn)量形成的影響具有重要的意義。本研究表明，隨著溫度的不斷變化，大蔥葉片的生長發(fā)育速度也在發(fā)生改變。在0.4～16.8℃時(shí)，溫度變化越大，葉片的增長速率越快，葉片的增長速度與溫度的變化呈正相關(guān)。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)平均葉片長度增加值與株高之間存在著顯著的線性關(guān)系，與單株產(chǎn)量呈現(xiàn)正相關(guān)。

表2 各品種株高、單株產(chǎn)量與葉片生長速度間的關(guān)系

本項(xiàng)研究只是粗略地證明了溫度變化對植株產(chǎn)量的影響，還存在著一些誤差，而對天津五葉齊大蔥調(diào)查的結(jié)果并不符合葉片增長速度與株高之間存在著顯著的線性關(guān)系、與單株產(chǎn)量呈正相關(guān)這個(gè)規(guī)律，要想進(jìn)一步確定和證明溫度變化對大蔥生長和產(chǎn)量的影響，還有待進(jìn)一步深入研究。

[1]北京農(nóng)業(yè)大學(xué).農(nóng)業(yè)氣象學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，1984.

[2]馬樹慶，劉玉英，王琪.玉米低溫冷害動(dòng)態(tài)評估和預(yù)測方法[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2006，17（10）：1905-1910.

[3]馬樹慶.氣候變化對東北地區(qū)糧食產(chǎn)量的影響及其適應(yīng)性對策[J].氣象學(xué)報(bào)，1996，54（4）：484-492.

[4]馬樹慶.吉林省農(nóng)業(yè)氣候研究[M].北京：氣象出版社，1996.

[5]高素華，郭建平，張國民.溫度對玉米幼苗生理反應(yīng)的影響[J].應(yīng)用氣象學(xué)報(bào)，1999，10（2）：238-242.

[6]孫玉亭，王書裕，楊永歧.東北區(qū)作物冷害研究[J].氣象學(xué)報(bào)，1983，41（3）：313-321.

[7]孫玉亭，趙洪凱.玉米冷害及冷害指標(biāo)鑒定[J].農(nóng)業(yè)氣象，1980（1）：39-44.

[8]王琪，馬樹慶，郭建平，等.溫度對玉米生長和產(chǎn)量的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志，2009：28（2）：255-260.

[9]王琪，馬樹慶，郭建平，等.溫度變化對東北春玉米生長發(fā)育速率的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2011（2）：46-48.

[10]吳自明，趙偉，石慶華，等.雙季水稻葉片溫度變化規(guī)律及其與產(chǎn)量關(guān)系的研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2012，28（18）：86-92.