土壤水分與氣溫對(duì)華北駝絨藜移栽成活率的影響

馮玉科，張力君，陳海廳，范 偉

(內(nèi)蒙農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010019)

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土壤水分與氣溫對(duì)華北駝絨藜移栽成活率的影響

馮玉科1，張力君*，陳海廳，范 偉

(內(nèi)蒙農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010019)

以華北駝絨藜(Ceratoidesarborescens)為材料，通過近2年移栽建植試驗(yàn)，研究了土壤含水率和氣溫在移栽建植過程中對(duì)成活率的影響。結(jié)果表明：華北駝絨藜移栽后1周內(nèi)，土壤平均含水率低于8%時(shí)，移栽成活率極低，甚至?xí)?dǎo)致移栽苗木全部死亡；土壤平均含水率高于12%，移栽成活率較高，有利于移栽建植成功。高氣溫與土壤缺水均會(huì)嚴(yán)重制約華北駝絨藜移栽建植效果；高氣溫會(huì)加劇土壤含水率低而造成的移栽苗木失活現(xiàn)象。

華北駝絨藜；移栽建植；土壤含水率；氣溫

引言

駝絨藜屬(Ceratoides)植物屬旱生半灌木，廣泛分布于荒漠、半荒漠草原區(qū)，其中華北駝絨藜(Ceratoidesarborescens)是我國(guó)特產(chǎn)植物〔1〕，是西北干旱、半干旱地區(qū)的主要植物類型，對(duì)草原植被恢復(fù)和草場(chǎng)改良與建設(shè)起到重要作用，具有重要的生態(tài)建設(shè)意義〔2〕。華北駝絨藜在改良生態(tài)，營(yíng)造防護(hù)帶以及在農(nóng)牧交錯(cuò)地區(qū)草場(chǎng)恢復(fù)等領(lǐng)域均可以采取移栽的方式進(jìn)行群落建植，關(guān)于其移栽建植技術(shù)的研究已有相關(guān)報(bào)道，但僅限于在移栽前對(duì)苗木的處理〔3〕，季節(jié)的選擇及移栽后的管理方式等〔4，5〕。而關(guān)于其在移栽建植過程中與土壤水分含量，氣溫等自然因素相關(guān)效應(yīng)的研究還未見報(bào)道。本文通過對(duì)華北駝絨藜進(jìn)行2年的移栽試驗(yàn)，并跟蹤測(cè)量在各移栽期后1周內(nèi)土壤平均含水率和氣溫變化，試圖尋找出一種最佳的自然模式組合，以便在移栽建植華北駝絨藜時(shí)起到事半功倍的效果，為該區(qū)提供科學(xué)而有效的理論依據(jù)。

1 材料與方法

試驗(yàn)在內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)(呼和浩特)牧草生理生態(tài)研究室與試驗(yàn)田中進(jìn)行。供試植物為華北駝絨藜(Ceratoidesarborescens)。

2014年3月23日在大田中覆膜育苗，待植株高度達(dá)到30cm以上時(shí)用于移栽。移栽時(shí)間為：2014年6月15日至10月16日，2015年3月30日至6月15日，在此期間每隔15-16天進(jìn)行一次移栽，共計(jì)移栽15次。每次移栽前一日備苗，包括起苗：將苗挖出，抖掉根系上粘土；修苗：剪留主枝和主根20cm，保留側(cè)枝和側(cè)根；浸根處理：將根系浸入自來水中60min；晾苗：浸根處理和不浸根處理植株均在室溫、避光條件下自然晾置12h。每處理植株樣本量為30株。浸根處理和不浸根處理植株在田間以平行排列移栽，行距40cm，株距40cm。移栽后均不澆水，完全處于自然狀態(tài)，以華北駝絨藜長(zhǎng)出新葉為準(zhǔn)記為成活，并計(jì)算移栽成活率。

計(jì)算公式為：移栽成活率(%)=(移栽成活株數(shù)/移栽處理株數(shù))×100%。

從移栽當(dāng)天開始，每隔3天取移栽試驗(yàn)田0-20cm土壤，采用烘干法測(cè)定土壤含水率，3次重復(fù)，計(jì)算1周內(nèi)土壤平均含水率；用電子溫度計(jì)記錄每次移栽地實(shí)時(shí)溫度，并結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀筚Y料計(jì)算1周內(nèi)平均溫度。顯著平準(zhǔn)取P=0.05，顯著差異以a、b、c、d表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 2014年華北駝絨藜移栽成活率與土壤含水率的關(guān)系

在苗木移栽建植時(shí)，土壤含水率是影響其是否能夠成活的關(guān)鍵因子之一。從圖2中可以看出，在2014年移栽期內(nèi)，土壤含水率的波動(dòng)變化與成活率之間存在步調(diào)相似的躍動(dòng)規(guī)律。從6月中旬至7月中旬等3次移栽時(shí)期內(nèi)土壤平均含水率比較平穩(wěn)，直至8月1日移栽時(shí)，土壤平均含水率驟升至12%左右，顯著高于前者，此時(shí)移栽成活率也有一個(gè)明顯的躍升，浸根組移栽成活率可達(dá)90%以上，不浸根組為60%左右；而隨著土壤平均含水率的再次下降，移栽成活率表現(xiàn)出較強(qiáng)協(xié)同性，也呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)。當(dāng)9月16日移栽時(shí)土壤含水率又再次升高，移栽成活率也隨著開始活躍。由此可認(rèn)為：土壤含水率越高則越有利于移栽成活，土壤含水率的動(dòng)態(tài)變化影響著移栽建植效果。

圖1 2014年華北駝絨藜移栽成活率與土壤含水率的關(guān)系

2.2 2014年華北駝絨藜移栽成活率與氣溫的關(guān)系

由圖2可知，在7月15日移栽時(shí)平均氣溫最高，顯著高于之后的移栽時(shí)期(P﹤0.05)。從成活率上來看，是整個(gè)2014年移栽期內(nèi)最低。而在之后移栽時(shí)期中，氣溫逐漸降低，成活率卻出現(xiàn)增高的趨勢(shì)，尤其是8月15日，9月1日，9月16日這三次移栽時(shí)，溫度變化與成活率變化的負(fù)相關(guān)性逐漸加強(qiáng)，趨勢(shì)明顯；同時(shí)可以看出，在6月15日，7月1日，7月15日這三次移栽時(shí)，土壤平均含水率變化不顯著(圖1)，而隨著溫度的上升移栽成活率卻出現(xiàn)波動(dòng)下降的趨勢(shì)。因此，初步推斷氣溫較高，增加了植物體的失水脅迫影響，不利于移栽成功。

圖2 2014年華北駝絨藜移栽成活率與氣溫的關(guān)系

2.3 2015年華北駝絨藜移栽成活率與土壤含水率之間的關(guān)系

在2015年移栽華北駝絨藜中，成活率與土壤含水率之間的變化驅(qū)動(dòng)關(guān)系更為明顯，隨著土壤含水率的不斷降低，成活率下降幅度巨大。2015年3月30日移栽時(shí)，土壤含水率高達(dá)11%，顯著高于之后各移栽時(shí)期土壤含水率(P﹤0.05)，此時(shí)華北駝絨藜移栽成活率也相應(yīng)達(dá)到最高水平，浸根組接近100%，不浸根組可達(dá)60%。而在4月30日，5月15日和5月30日移栽時(shí)，土壤含水率低于8%，成活率極低，即使浸根處理后也全部死亡。為兩年試驗(yàn)中移栽成活率最低。

圖3 2015年華北駝絨藜移栽成活率與土壤含水率的變化關(guān)系

2.4 2015年移栽華北駝絨藜成活率與氣溫的變化關(guān)系

2015年移栽華北駝絨藜成活率與氣溫之間的變化規(guī)律波動(dòng)較大。3月30日與4月15日兩次移栽時(shí)平均氣溫沒有顯著性差異，但結(jié)合圖3可知，這兩次移栽，前者土壤含水率高于后者達(dá)顯著水平(P<0.05)，致使移栽成活率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后者；而之后的移栽中氣溫在不斷攀升，盡管6月15日移栽時(shí)氣溫顯著高于4月30日，5月15日和5月30日，但結(jié)合圖3可知，6月15日土壤含水率要略高于這3次移栽時(shí)期?？赡苁沁@略微的土壤含水率差異已經(jīng)超過了移栽華北駝絨藜可以忍受的水分脅迫閾值。因此認(rèn)為，相對(duì)于氣溫的高低而言，土壤含水率的多少是決定移栽成功與否最關(guān)鍵的因子。

圖4 2015年移栽華北駝絨藜成活率與氣溫的變化

3 討論

植物在其長(zhǎng)期的進(jìn)化過程中，表現(xiàn)出了對(duì)水分的不同適應(yīng)性，當(dāng)土壤水分含量遠(yuǎn)離植物水分適宜范圍時(shí)，將對(duì)植物產(chǎn)生多方面的影響〔6〕。尤其是隨著土壤含水率的降低，會(huì)逐漸加深對(duì)植物組織器官的脅迫，影響植物體正常的生理表現(xiàn)。例如，土壤水分的虧缺會(huì)導(dǎo)致植物組織鮮重，組織含水量，相對(duì)含水量等呈下降趨勢(shì)〔7〕，而且會(huì)嚴(yán)重影植物體的光合作用〔8，9〕，致使植物生命活力逐漸減弱，甚至死亡。本研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)移栽后1周內(nèi)土壤含水率平均低于8%時(shí)，如2015年4月30日至5月30日等3次移栽華北駝絨藜時(shí)成活率極低，甚至有全部死亡的現(xiàn)象；而當(dāng)土壤平均含水率高于12%時(shí)，2014年8月1日與2015年3月30日移栽成活率明顯高于其余各時(shí)期(圖1，圖3)。

溫度是影響植物生長(zhǎng)的主要環(huán)境因子之一。高溫脅迫會(huì)影響植物的光合作用與呼吸作用〔10〕，而且氣溫的升高會(huì)加劇干旱脅迫對(duì)植物體的影響〔11〕。此外有研究表明，土壤含水率的降低會(huì)導(dǎo)致土壤的比熱下降，在白天，含水率越低土壤溫度越高〔12〕。而高溫、干旱雙因子脅迫作用較之單因子對(duì)植物生理的影響更為顯著〔13〕。因此，盡管華北駝絨藜耐旱性強(qiáng)，可以適應(yīng)較低的土壤水分含量，但是在高溫季節(jié)不灌溉條件下，移植入含水率較低的土壤中，也難以保證其成活。如2014年7月15日移栽時(shí)，盡管土壤含水率與其余多數(shù)移栽時(shí)期沒有表現(xiàn)出顯著性差異(圖1)，但氣溫卻顯著高于其余多數(shù)移栽時(shí)期(圖2)，致使成活率難以達(dá)到理想水平。由此可以推斷，在這樣一種高溫的移栽環(huán)境，土層的溫度也會(huì)受太陽輻射和低含水率等雙重因素而增高，勢(shì)必加快了華北駝絨藜地上部分與地下根系等各組織器官的水分耗散，株體生命活力也慢慢減弱，嚴(yán)重時(shí)就導(dǎo)致了移栽成活率的下降甚至移栽苗木全部死亡。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過浸根處理后移栽華北駝絨藜成活率會(huì)大大提高，可能是起苗后充分浸水保證了根部對(duì)水分的需求，加快了移植入土壤中后對(duì)新環(huán)境的適應(yīng)能力。綜上可以認(rèn)為，為避免移栽成活率驟降，確保移栽建植效果，可以選擇在土壤墑情好時(shí)，或氣溫較溫和的條件，最好的移栽時(shí)機(jī)便是在土壤水分含量較高，氣溫偏低的季節(jié)，并配以浸根處理會(huì)保障華北駝絨藜移栽成功。

4 結(jié)論

4.1 在華北駝絨藜移栽后1周內(nèi)，土壤平均含水率低于8%時(shí)，移栽成活率極低，甚至移栽苗木全部死亡；當(dāng)土壤平均含水率高于12%時(shí)，移栽成活率較高，有利于移栽建植成功。

4.2 高氣溫與土壤缺水雙自然因素會(huì)嚴(yán)重制約華北駝絨藜移栽建植效果；高氣溫會(huì)加劇土壤含水率低而造成的移栽苗木失活現(xiàn)象。

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Effects of soil moisture and air temperature on survival rate ofCeratoidesarborescenstransplanting

Feng Yu-ke1, Zhang Li-jun, Chen Hai-ting2，F(xiàn)an Wei2

(Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010019, China)

In this paper,Ceratoidesarborescensas the experimental material , through nearly two years transplanting, studied the effects of soil moisture content and air temperature on survival rate ofC.arborescenstransplanting. The results showed that afterC.arborescenstransplanting one week, when the soil moisture content below 8%, transplanting survival rate was extremely low, even leaded to transplanting seedlings all died; when the soil moisture content higher than 12%, transplanting survival rate was higher, and would be conducive to successful transplanting. High temperature and soil water shortage would seriously restrainC.arborescenstransplanting effect; the high temperature could reduce the soil moisture content and caused transplanting seedlings inactivation.

Ceratoidesarborescens; transplanting; soil moisture content; air temperature

2015-09-06

詠 梅(1974-)女，蒙古族，畜牧師，從事草原保護(hù)建設(shè)工作。

Q945.3

A

2095—5952(2015)04—0003—29