假植密度對金萱茶苗生長及生理特性的影響

喬明明+向勤锃+張麗霞+韓曉陽+田月月+范延艮

摘要：茶苗假植是提高山東引種南方無性系良種茶苗成活率的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。為篩選適宜山東氣候條件的茶苗假植密度，以金萱茶樹品種一年生扦插苗為試材，設(shè)置1株/叢（D1）、25株/叢（D2）、50株/叢（D3）、100株/叢（CK）四種假植密度進(jìn)行試驗(yàn)，分析了不同處理茶苗的根形態(tài)參數(shù)、根系活力、新梢長度、葉綠素?zé)晒鈪?shù)以及移栽前的成活率，結(jié)果表明：（1）假植茶苗根區(qū)溫度隨密度增大而升高，在休眠期各處理之間差異顯著，而萌芽期僅D1顯著低于CK。（2）茶苗新根根長、根表面積、根體積和根系數(shù)量均表現(xiàn)為D3>D2>CK>D1，但D3、D2間差異不顯著。此外，D3發(fā)根最早，且在休眠期根系活力顯著高于其他處理；D2在萌芽期根系活力最高，但與D1、D3無顯著差異。（3）茶苗成活率及新梢長度均以D2最高，葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fv/Fm、Fv/Fo、qP值在休眠期均為D3>CK>D2>D1，在萌芽期卻為D2>D3>D1>CK。綜合分析比較，以D2處理能保持較適宜的根區(qū)溫度，根系發(fā)育較好，萌芽期根系活力最高，新梢生長快，同時(shí)光照、水分、營養(yǎng)脅迫較小，是較為適宜的茶苗假植密度。

關(guān)鍵詞：金萱；無性系茶苗；假植；密度；生理特性

中圖分類號：S571.1文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2017）05-0046-06

Effects of Temporary Planting Density on Growth and

Physiological Properties of Jinxuan Tea Seedlings

Qiao Mingming， Xiang Qinzeng， Zhang Lixia， Han Xiaoyang， Tian Yueyue， Fan Yangen

（College of Horticulture Science and Engineering， Shandong Agricultural University/

Taishan Tea Engineering Technology Research Center， Taian 271018， China）

AbstractTemporary planting of tea seedlings is an important technical measure for enhancing the survival rate of cloning seedlings introduced from the southern area of China. In order to explore the suitable density of tea temporary planting in the environment conditions of Shandong Province， one-year-old cutting seedlings of Camellia sinensis cv. Jinxuan were used as materials， and four planting densities of D1 （1 plant per cluster）， D2 （25 plants per cluster）， D3 （50 plants per cluster） and CK （100 plants per cluster） were designed for the experiment. The root morphological parameters， root activity， length of young shoots， chlorophyll fluorescence parameters and survival rate before transplanting were studied. The results indicated that： （1） the root zone temperature increased with the increasing of planting density， and it was significantly different among the treatments during dormancy period， while that of D1 was significantly lower compared to CK during germination period. （2） The length， surface area， volume and numbers of new roots were all showed D3>D2>CK>D1， but there was no significant difference between D3 and D2. In addition， the new roots of D3 generated earlier and the root activity was significantly higher than the other treatments during dormancy period. D2 had the highest root activity during germination period， and had no significant difference with D1 and D3. （3） D2 had the highest survival rate and the longest length of young shoots. The chlorophyll fluorescence parameters （Fv/Fo， Fv/Fm and qP ） of tea seedlings showed D3>CK>D2>D1 during dormancy period but D2>D3>D1>CK during germination period. After comprehensive analysis and comparison， D2 treatment seedlings could achieve more suitable root zone temperature， better growth of root， the highest root activity in germination period， rapid growth of new shoots， but suffered less stress of light， moisture and nutrition. All these indicated that D2 was the more suitable temporary planting density for introduced tea seedlings.

KeywordsJinxuan； Cloning tea seedling； Temporary planting； Planting density； Physiological characteristics

山東茶區(qū)位于我國江北茶區(qū)的最北端，為茶樹次適宜生長區(qū)。自“南茶北引”成功以來，很長一段時(shí)間山東新建茶園都是以引種茶籽為主[1]。近年來，隨著設(shè)施栽培技術(shù)的日益成熟和茶苗假植技術(shù)的應(yīng)用，山東茶企開始從南方規(guī)?；N無性系良種，以提高產(chǎn)品市場競爭力，開拓高端茶市場。

在無性系良種引種實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，假植技術(shù)在提高引種茶苗成活率上具有顯著效果[2-5]，但在生產(chǎn)中也存在一些值得關(guān)注的問題，如：直接將成捆（約100株）茶苗放入溝中覆土假植，因其假植密度過大，茶苗根、葉不能充分舒展，夾在中間的葉片出現(xiàn)枯黃、凋落甚至霉?fàn)€的現(xiàn)象，致使假植作用得不到充分發(fā)揮。

臺灣金萱茶樹品種具有適應(yīng)性強(qiáng)、抗性強(qiáng)、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的特點(diǎn)[6-8]。本研究以臺灣金萱茶樹一年生扦插苗為材料，分析不同假植密度對茶苗根區(qū)溫度和根系發(fā)育、新梢生長的影響，旨在探明山東茶區(qū)茶苗假植的適宜密度，進(jìn)一步提高無性系茶苗的成活率，為山東茶產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

茶苗：2015年11月15日從福建地區(qū)新引種的金萱一年生扦插苗。

1.2儀器設(shè)備

HOBO U23-004型溫度自動采集器雙通道溫度記錄儀（美國Onset公司）、FMS-Ⅱ便攜脈沖調(diào)制式熒光儀（英國Hansatech公司）、UV-2450紫外-可見分光光度計(jì)（島津中國有限公司）、CP224C電子天平（奧豪斯儀器上海有限公司）、DHG-9140A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）、NuScan700平板根系掃描儀（上海中晶科技有限公司）。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2015年11月—2016年4月在山東省泰安市山東農(nóng)業(yè)大學(xué)茶學(xué)系實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行，選擇生長勢一致的一年生扦插苗，設(shè)置4個(gè)假植密度處理：D1，1株/叢；D2，25株/叢；D3，50株/叢；CK，100株/叢。每個(gè)處理300株茶苗。

茶苗假植方法：于排水性好的地方挖溝，寬30 cm、深25 cm，迎風(fēng)面溝壁鏟成60°左右的斜面，先將準(zhǔn)備好的園土勻鋪在假植溝內(nèi)，后將D1處理以株距5 cm排置于斜壁上，D2、D3、CK以叢距30 cm成捆置于斜壁上，盡量充分舒展假植苗根系，填入園土踩實(shí)后澆水；茶行上方搭建小棚并覆蓋塑料膜保護(hù)越冬。

1.4測定項(xiàng)目及方法

1.4.1溫度采集采用溫度記錄儀測定基質(zhì)根區(qū)（離地表10 cm）溫度和棚內(nèi)氣溫，數(shù)據(jù)采集頻率為30 min/次，每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)。選擇茶苗休眠期（2015年11月—2016年2月）和萌芽期（2016年3—4月）典型天氣下的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

1.4.2根系指標(biāo)每處理測定30株茶苗。清水洗凈茶苗根部后，將新生根剪下，用NuScan700平板根系掃描儀測定茶苗的新生總根長、總表面積、根系體積。根系活力采用TTC法測定。

1.4.3成活率及茶苗新梢長度2016年4月3日移栽前統(tǒng)計(jì)茶苗總數(shù)量，并計(jì)算成活率。成活率（%）=成活假植茶苗數(shù)/假植茶苗總數(shù)×100。

利用5點(diǎn)取樣法測定新梢長度，2016年3—4月份選取發(fā)育新梢，每隔10天測量自魚葉至芽基部長度，結(jié)果以平均值表示，精確到0.1 cm。

1.4.4葉綠素?zé)晒鈪?shù)將標(biāo)記的茶苗成熟葉片表面擦凈后，用暗適應(yīng)葉夾夾住葉片中部，避開主脈，暗處理20 min。用FMS-Ⅱ便攜脈沖調(diào)制式熒光儀測定葉綠素?zé)晒鈪?shù)，計(jì)算光系統(tǒng)Ⅱ最大光化學(xué)效率（Fv/Fm）、PSⅡ潛在活性（Fv/Fo）、實(shí)際光化學(xué)效率（ΦPSⅡ）和光化學(xué)淬滅系數(shù)（qP），每個(gè)處理重復(fù)5次。

2結(jié)果與分析

2.1不同假植密度對茶苗根區(qū)溫度日變化的影響

由圖1可見，在冬季茶苗休眠期（2015年11月—2016年2月），各處理根區(qū)溫度表現(xiàn)為CK>D3>D2>D1，即根區(qū)溫度隨假植密度增加而升高，其中CK根區(qū)日均溫度（6.82℃）顯著高于D1（5.22℃），其差值達(dá)1.60℃。D1、D2、D3、CK的氣溫日較差分別為4.14、3.19、3.27、2.69℃，說明假植密度越大，其根區(qū)溫度越穩(wěn)定，對極端溫度

的緩沖能力越好。

進(jìn)入萌芽期（2016年3—4月）后，隨著氣溫逐漸回升，光照增強(qiáng)，茶苗根區(qū)溫度也隨之升高，但各處理間的根區(qū)溫度關(guān)系與休眠期相似，其根區(qū)日均溫度由高至低依次為CK（17.75℃）、D3（16.96℃）、D2（16.06℃）、D1（14.84℃）。其中CK仍顯著高于D1，但D2、D3與CK之間已無顯著差異。

2.2不同假植密度對茶苗根系的影響

2.3.1不同假植密度對茶苗根系形態(tài)的影響由圖2可見，不同假植密度的茶苗新根總根長、根表面積、根體積和根系數(shù)量均表現(xiàn)為D3>D2>CK>D1，其中以D3發(fā)根最早，2月29日測定其新根總長度為5.21 cm，總表面積為1.56 cm2，體積為0.018 cm3，新生根系數(shù)量為3條，而此時(shí)D1、D2和CK均未長出新根。3月9日后，D2與CK處理的茶苗才進(jìn)入新根的快速生長階段，但此時(shí)D1根系生長仍然較緩慢。據(jù)3月29日最終觀測結(jié)果顯示：D2與D3根系長度顯著大于CK，分別達(dá)到100.44 cm和113.06 cm，為CK的1.28倍和1.44倍；根表面積達(dá)23.45 cm2和26.53 cm2，為CK的1.07倍和1.21倍；根系體積達(dá)0.738 cm3和0.855 cm3，為CK的1.09倍和1.26倍；新根數(shù)量達(dá)61條和73條，為CK的2.10倍和2.52倍；此時(shí)D1處理的新根長度顯著低于CK，新根根長、根表面積、根體積和新生根數(shù)僅為CK的23.91%、29.80%、22.12%和27.59%。以上結(jié)果表明：D3密度假植能促進(jìn)茶苗提早發(fā)根及根系生長，其次為D2處理。

2.3.2不同假植密度對茶苗根系活力的影響茶樹根系活力高低關(guān)系到根系對水分、肥料的利用效率，繼而影響其產(chǎn)量、品質(zhì)水平[10]。由圖3可知，休眠期D3處理的根系活力顯著高于其他處理，分別為D1、D2、CK的1.47、1.69、1.48倍，但D1、D2與CK之間差異不顯著。進(jìn)入萌芽期，以D2處理的茶苗根系活力最高，分別為D1、D3、CK的1.39、1.22、1.50倍，顯著高于CK，但與D1、D3差異不顯著。以上結(jié)果表明，休眠期與萌芽期分別以D3和D2處理的假植密度有利于提高茶苗根系活力。

2.4不同假植密度對茶苗成活率及新梢生長的影響

2.4.1不同假植密度對茶苗成活率的影響在假植茶苗定植移栽前，對四種密度的茶苗成活率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果（圖4）表明：D2>D1>D3>CK。除CK外，其他三個(gè)處理均達(dá)90%以上，且D1、D2顯著高于CK。

2.4.2不同假植密度對葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響由表1可知，各處理不同時(shí)期的Fv/Fm、Fv/Fo、ФPSⅡ均表現(xiàn)為萌芽期高于休眠期。其中萌芽期的Fv/Fm值除CK外均高于0.7，而休眠期除D3外均小于0.7。休眠期Fv/Fo值均小于2.3，萌芽期均大于2.4。休眠期，F(xiàn)v/Fm、Fv/Fo、qP值均為D3>CK>D2>D1，其中D3的Fv/Fm顯著高于D1，但與D2、CK差異不顯著；D1的Fv/Fo、qP值均顯著低于其他處理。ФPSⅡ值D2、D3均較CK高，四個(gè)處理間差異均不顯著。萌芽期，F(xiàn)v/Fm、Fv/Fo、ФPSⅡ、qP值均表現(xiàn)為D2>D3>D1>CK， D1、D2、D3 的Fv/Fm值較CK分別提高了4.41%、14.71%、8.82%，且D2顯著高于CK。Fv/Fo值各處理間差異不顯著。ФPSⅡ、qP值D2、D3顯著高于CK和D1，D1與CK差異不顯著。

2.4.3不同假植密度對新梢長度的影響由圖5可知，各密度處理的茶苗均在3月初開始萌動， 3月19日后進(jìn)入快速生長階段。3月9—29日，D2、D3的新梢長度均高于CK，但差異不顯著，而D1則顯著低于CK。3月29日后，D1、D2仍保持較快的生長速率，而D3生長速率則有所降低。至4月19日，四個(gè)處理的新梢長度分別為4.7 cm（D1）、6.1 cm（D2）、5.4 cm（D3）、4.5 cm（CK），其中D2顯著高于其他三個(gè)處理。

3討論與結(jié)論

根區(qū)溫度是影響根系生理功能的重要因素之一，植物對根區(qū)溫度的變化較地上溫度更為敏感，低溫逆境是影響植物生長的重要原因[9]。根系是植物吸收水分與礦物質(zhì)離子的主要器官，其根表面積、根系數(shù)量、根體積越高，吸收能力越強(qiáng)。茶苗根區(qū)溫度高低會直接影響根系的生長，從而影響根系對水分和礦物質(zhì)離子的吸收，間接影響茶苗地上部的生長發(fā)育。本研究結(jié)果表明：假植密度越大根區(qū)溫度越高，日較差越小，這與茶苗根系呼吸放熱有關(guān)。因而在冬季低溫期增大假植密度有利于提高茶苗根系抗寒能力，促進(jìn)根系生長，本研究結(jié)果與之相符，表現(xiàn)為D2（25株/叢）、D3（50株/叢）、CK（100株/叢）的新根長度、表面積、體積及根數(shù)均高于D1（1株/叢）。但假植密度過大易導(dǎo)致茶苗根系與土壤接觸面積減小，不利于根系的生長及水分和營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，同時(shí)還會導(dǎo)致地上部過于密集，茶苗下部的光透射和光能利用水平降低[10]，茶苗總光合效能減少，進(jìn)而影響根系和新梢的生長以及茶苗成活率。本研究結(jié)果表明，假植密度最高的CK處理茶苗成活率低于D1、D2、D3處理。由上述分析可知：以D2、D3處理的假植密度較好。

葉綠素?zé)晒鈪?shù)可反映生態(tài)環(huán)境因子和植株自身生長狀態(tài)對作物光合性能的影響[11-13]。Fv/Fm、Fv/Fo是靈敏的光抑制指標(biāo)，F(xiàn)v/Fm值一般在0.75以上，受到脅迫后該值明顯下降[14，15]，也是鑒定茶樹抗寒性的最優(yōu)指標(biāo)[16]。實(shí)際量子產(chǎn)量ФPSⅡ反映植物的實(shí)際光合效率，表示PSⅡ反應(yīng)中心受到環(huán)境脅迫時(shí)，存在部分反應(yīng)中心關(guān)閉情況下的實(shí)際原初光能轉(zhuǎn)化效率，qP反映ФPSⅡ天線色素吸收的光能用于光化學(xué)的份額及植物光合活性的高低[14，15]。本研究結(jié)果表明，四個(gè)處理葉綠素?zé)晒鈪?shù)均為休眠期低于萌芽期，可見茶苗在休眠期受到的脅迫程度大于萌芽期。休眠期，假植密度高的茶苗（D2、D3、CK）所受脅迫小。萌芽期D2的葉綠素?zé)晒鈪?shù)各項(xiàng)指標(biāo)均高于其他處理，其中Fv/Fm值為0.78，已達(dá)到正常范圍，受脅迫影響很小，且其新梢生長速率保持較高水平，定植前的成活率及新梢長度大于其它處理，生長情況良好。由此可知：D2較D3處理效果更佳，可作為金萱茶苗假植的適宜密度（25株/叢）在生產(chǎn)中加以應(yīng)用。

本研究雖然僅進(jìn)行了秋冬季引種茶苗假植（長期假植）試驗(yàn)，但由于假植茶苗在3月份之前基本處于休眠期，根系生長極少，新梢處于未萌動狀態(tài)，所以，春季（2月底至3月上旬）引種的茶苗假植密度也可參照本試驗(yàn)結(jié)果設(shè)置。

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