11種紅千層田間耐寒試驗(yàn)及綜合評價(jià)

石 磊 石杜娟 李定勝

(舟山市林業(yè)科學(xué)研究院,浙江 舟山 316000)

紅千層屬(CallistemonR.Br.) 為桃金娘科(Myrtaceae) 常綠灌木或小喬木，原產(chǎn)澳大利亞，觀賞性強(qiáng)，本屬現(xiàn)有38個(gè)種，雜交種和栽培種無數(shù)[1]。紅千層的抗鹽堿能力強(qiáng),已被廣泛運(yùn)用于福建、廣東、海南、廣西等華南地區(qū)園林之中,重慶、昆明、上海、廣州等城市甚至將其列為綠化的優(yōu)良新品種[2]。紅千層樹冠茂密,速生、早花,花大而繁,色紅而艷,且形如瓶刷,十分奇特,具有極高的觀賞價(jià)值.根據(jù)不同品種的不同生態(tài)類型,將適用于城鄉(xiāng)綠地片植、群植、孤植、列植和籬植[3]。舟山地區(qū)自2014年開始陸續(xù)引進(jìn)了11個(gè)紅千層品種，其中有5個(gè)品種已開始在園林綠化、山體造林及海邊灘涂鹽堿地復(fù)綠等方面應(yīng)用。

外來觀賞樹種不單要考慮觀賞性，更應(yīng)重視對本地環(huán)境的適應(yīng)性。在所有的生態(tài)因子中，氣候因素對樹種生長的影響最大[4],引進(jìn)溫度條件對于熱帶分布屬的大部分種類和溫帶分布屬的一些樹種是引種的主要限制因子[5]，而極端低溫則是該樹種是否能在該地區(qū)永久存活下來的重要因素之一。舟山群島位于長江口以南,杭州灣外緣的東海海域,處于29°32′～31°04′ N,121°31′～123°25′ E,屬中亞熱帶北緣季風(fēng)氣候區(qū),年均溫15.6～16.6 ℃,極端最低溫-7.9 ℃,≥10 ℃平均積溫4 784～5 120.8 ℃,無霜期251～303 d[6]。從抗寒性角度講, 熱帶樹種比亞熱帶樹種容易受寒害；寒害主要是由于低溫造成植物生理活動的降低和生理平衡的破壞而引起的。降溫幅度越大, 持續(xù)時(shí)間越長, 植株越易表現(xiàn)出寒害癥狀[7]。2020年12月，為驗(yàn)證紅千層不同品種的耐寒能力，作為進(jìn)一步在舟山地區(qū)綠化推廣應(yīng)用的理論依據(jù)，選用引進(jìn)多年的11個(gè)紅千層3年生扦插苗進(jìn)行冬季露地越冬田間耐寒試驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在舟山市林業(yè)科學(xué)研究院馬岙鎮(zhèn)國家林木良種基地， 122° 04′ N，30° 08′ E。地勢平坦，坡度2～4°，坡向東北，土壤為黃壤，pH5～6，肥力中等。根據(jù)氣象部門記錄，2020年12月～2021年1月，最低溫度-6 ℃，-1～-6 ℃低溫天氣長達(dá)8 d，有本地區(qū)有氣象記錄以來最為嚴(yán)重的低溫極端天氣。11個(gè)品種的紅千層3年生扦插苗各30株為一組，隨機(jī)排列，重復(fù)3次。于2020年3月定植，4月、5月、9月、10月每月各施一次復(fù)合肥，施用量100 g/株/次，苗木品種及規(guī)格見表1。

1.2 試驗(yàn)材料

表1 供試驗(yàn)的紅千層苗木情況表

1.3 試驗(yàn)方法

本文參考了有關(guān)荔枝、龍眼、芒果等果樹受害等級劃分方法[8-10]以及麻瘋樹(JatrophacurcasL..)寒害分級標(biāo)準(zhǔn)[11]，結(jié)合紅千層凍害的實(shí)際，根據(jù)葉、枝、主桿、根蔸及根系受害情況，制定凍害指標(biāo)的計(jì)算公式以及凍害等級標(biāo)準(zhǔn)，見表2。

表2 紅千層凍害級別劃分

統(tǒng)計(jì)各等級的數(shù)量，計(jì)算方法如下：

凍害受害率=受害株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100%。

凍害指數(shù)=Σ[(各級受凍枝條×受凍級值×2∧該級別指數(shù))/(調(diào)查總枝條數(shù)×30)]×100%。

平均凍害級別=Σ(凍害級別×該級別株數(shù))/調(diào)查總株數(shù)。

2 結(jié)論與討論

2.1 凍害癥狀

凍害是指氣溫降至0℃以下, 植物組織內(nèi)部發(fā)生冰凍而引起的傷害或死亡現(xiàn)象[12]。紅千層在受到凍害時(shí)，最先表現(xiàn)出癥狀的是未完全成熟的嫩葉嫩芽，然后是老葉、枝桿及根頸部位，最后是根部。

未完全成熟的嫩葉嫩芽迅速萎蔫枯死。老葉的癥狀則表現(xiàn)在顏色的變化上，其變色過程：綠→紅綠相間→紅褐→淺紅→焦黃；葉色變至淺紅階段前，開春后可恢復(fù)，而葉色變至淺紅階段后則基本失去活性，但也不脫落。溫度降低，葉綠體的結(jié)構(gòu)遭到破壞，葉綠素的活性受到抑制甚至葉綠素本身開始降解，使得葉綠素含量降低[13]；低溫光照條件下產(chǎn)生的活性氧對光合機(jī)構(gòu)和其他生物大分子造成氧化損傷，不僅使光合作用活性下降，而且導(dǎo)致葉片黃化、褐化、壞死[14]；因此葉片呈現(xiàn)紅褐色，溫度進(jìn)一步降低時(shí)，葉綠素全部被破而壞變黃，葉片失去活性。

凍害程度進(jìn)一步加劇后，頂部的細(xì)枝、葉和芽枯死。在凍害剛開始發(fā)生時(shí)，大部分品種也會出現(xiàn)約1 m以下的基部主桿樹皮開裂的情況。凍裂主要原因是溫變劇烈, 主干組織內(nèi)外力不均而引起[15]。光彩照人、美花等幾個(gè)品種甚至出現(xiàn)在枝葉受凍癥狀表現(xiàn)之前。主桿樹皮開裂后，韌皮部暴露在空氣中，受冰霜侵害而壞死變褐，有時(shí)受凍部分最初微變色下陷, 不易察覺, 用刀挑開可發(fā)現(xiàn)皮部已變褐, 其后逐漸干枯死亡, 皮部裂開和脫落[15]?；恐鳁U樹皮受凍時(shí)，其中上部位的枝葉卻完好無損。僅主桿受凍時(shí)，如開裂口尚有部分韌皮部未壞死，未阻斷水份和營養(yǎng)的上下運(yùn)輸，翌年會自行愈合，對植株影響不大；如開裂口一周圈的韌皮部全部凍死，阻斷了水份和營養(yǎng)的上下運(yùn)輸，上下兩端有活性的韌皮部傷口會形成愈傷組織，并附著在木層部表面向下向上延伸，在溫度、空氣濕度等外部環(huán)境合適時(shí)最長可延伸達(dá)10 cm，一旦上下兩端延伸的愈傷組織結(jié)合在一起，恢復(fù)了水份和營養(yǎng)的上下運(yùn)輸，則植株亦可恢復(fù)生長，否則裂口以上的枝葉在營養(yǎng)和水份耗盡時(shí)全部枯死，這是紅千層受凍害后恢復(fù)過程最獨(dú)特的方式。

地上部分全部凍死，而根系未受損的植株在開春回暖后，大多數(shù)品種根蔸處的隱芽會萌發(fā)生長。凍害的最高程度是根蔸或根系壞死，導(dǎo)致全株死亡。

2.2 數(shù)據(jù)分析

凍害調(diào)查在凍害發(fā)生后，于 2021年1月進(jìn)行每株觀測，分別調(diào)查葉、枝、主桿和根蔸及根系的受凍害狀況，并對照凍害標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級。于2021年4月進(jìn)行生長恢復(fù)調(diào)查，主要調(diào)查死亡率、主桿樹皮凍裂口愈合和受害枝桿萌發(fā)抽稍情況。每個(gè)品種隨機(jī)抽取5株，每株隨機(jī)抽取6枝共30枝，調(diào)查統(tǒng)計(jì)0～I(xiàn)I級凍害級別數(shù)據(jù)，每個(gè)品種的全部30株，調(diào)查統(tǒng)計(jì)III～V級凍害級別數(shù)據(jù)，見表3。

表3 紅千層品種凍寒調(diào)查結(jié)果

結(jié)果表明，在凍害受害率上，除高山紅千層和剛直紅千層外，其它幾個(gè)品種的紅千層都不同程度的受到凍寒影響，大多數(shù)凍害受害率達(dá)到了100%，近半數(shù)品種出現(xiàn)苗木整株死亡的情況；凍害指數(shù)和平均凍害級別反應(yīng)出該品種受凍害影響的程度，數(shù)值差異顯著，表明各個(gè)品種的抗寒性強(qiáng)弱明顯。

2.3 紅千層抗寒性的綜合評價(jià)

田間直接鑒定就是在凍害發(fā)生期對受凍的田間植株器官和組織按一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較, 然后根據(jù)凍害情況評價(jià)其抗寒性。田間鑒定能直接地反映不同品種在同一條件下的抗寒性差異，該法直接、簡單、可進(jìn)行大范圍大群體的評價(jià)，田間試驗(yàn)是最終評判依據(jù)[16]。從本次田間試驗(yàn)結(jié)果來看，高山、剛直和李維斯粉平均凍害級別0～I(xiàn)級，無凍害或凍害輕微，不影響正常生長，耐寒性最強(qiáng)，可大范圍推廣種植和應(yīng)用；多花平均凍害級別I～I(xiàn)I級，凍害較輕，可迅速恢復(fù)生長，耐寒性較強(qiáng)，可在受西、北風(fēng)影響不大的地區(qū)種植；馬索蒂、帝王、光彩照人、美花平均凍害級別III～I(xiàn)V級,凍害較重，生長受到影響，耐寒性一般，可用于背風(fēng)向陽的山岙或庭院種植；串錢柳、火焰、小約翰平均凍害級別IV～V級，凍害嚴(yán)重，生長受到極大影響，耐寒性最差，僅限于在有保護(hù)設(shè)施的溫室大棚或室內(nèi)庭院種植。對11個(gè)紅千層的耐寒性進(jìn)行綜合評價(jià)，其抗寒水平由強(qiáng)到弱依次為：高山剛直、李維斯粉、多花、帝王、馬索蒂、光彩照人、美花、串錢柳、火焰、小約翰。

3 結(jié)語

綜上所述，在所有引進(jìn)的紅千層品種中，抗寒水平由強(qiáng)到弱依次為：高山剛直、李維斯粉、多花、帝王、馬索蒂、光彩照人、美花、串錢柳、火焰、小約翰。該試驗(yàn)在進(jìn)行過程中恰逢該地區(qū)遭遇極端低溫天氣，因此試驗(yàn)結(jié)充分檢測了不同品種的紅千層抗凍害能力，為紅千層的篩選提供了理論依據(jù)，但是還需要在未來的引種試驗(yàn)中進(jìn)一步觀察品種的綜合表現(xiàn)。