兩個棗品種幼樹在天津地區(qū)生長及光合特性研究

張冉冉，張桂霞，通信作者，王丹，劉彤，張濤，韓世峰

（1. 天津農(nóng)學(xué)院 園藝園林學(xué)院，天津 300392；2. 天津市靜海區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，天津 301699；3. 天津市靜海區(qū)世峰冬棗種植專業(yè)合作社，天津 301609）

棗樹耐旱、耐寒、耐瘠薄、抗鹽堿，是一種適應(yīng)性極強的果樹樹種[1]。棗含有豐富的糖、蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素以及多種礦物質(zhì)和微量元素，具有極高的營養(yǎng)價值[2]。近年來棗樹發(fā)展迅速，已成為我國果樹和生態(tài)經(jīng)濟林發(fā)展中的一個優(yōu)勢樹種，對我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)構(gòu)成具有重大影響[3]。

棗樹是天津市主栽果樹之一，其栽培面積約占天津市果樹總面積的34%[4]，主要分布在靜海、大港等地，常見品種以‘冬棗’和‘金絲小棗’為主。近年來天津棗樹生產(chǎn)中的品種單一、上市集中、品種老化、生產(chǎn)管理粗放、產(chǎn)量低、坐果率低等問題日益突出，嚴(yán)重制約了天津市棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展。棗優(yōu)新品種的引進和篩選是解決上述問題的有效途徑，課題組以‘月光’和‘伏脆蜜’兩個棗品種一年生嫁接苗（砧木為酸棗）為研究試材，通過對其生長和光合特性的研究，探索兩個棗品種在天津地區(qū)的適應(yīng)性，以期為其推廣種植和天津市棗品種結(jié)構(gòu)調(diào)整提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及材料

試驗地設(shè)在天津市西青區(qū)天津農(nóng)學(xué)院西校區(qū)試驗田，試驗地為溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫為11.4～12.9 ℃，年降水量為520～660 mm，平均無霜期為196～246 d，日照時間較長，年日照時數(shù)為2 500～2 900 h。土壤類型為砂土，有機質(zhì)含量0.703%，全鹽含量0.062%，pH 7.8，速效氮、磷、鉀含量分別為597、3.8、121 mg/kg，水溶性鈉離子、氯離子含量分別為78.6、62.4 mg/kg，土壤容重1.43 g/cm3。試驗材料為‘月光’‘伏脆蜜’一年生嫁接苗，砧木為酸棗。苗木購自河北省滄州市永成棗業(yè)種植有限公司，于2021 年春萌芽前定植于試驗田。

1.2 試驗方法

1.2.1 生長指標(biāo)測定

（1）于2021 年4 月棗頭自主芽萌發(fā)1 cm 左右開始至2021 年9 月棗頭停止生長為止，選擇兩個棗品種植株頂端自上而下前三個位置的棗頭各30 個，每個棗頭位置使用植物專用防水吊簽進行標(biāo)記，每隔5 d 用電子游標(biāo)卡尺測量其粗度，用卷尺測量其長度并記錄。

（2）于2021 年8 月隨機選擇棗樹中部健康完整的棗吊，取棗吊中部成熟葉片進行葉片生長指標(biāo)的測定，采用方格板法測定葉面積，用直尺測量葉片長和寬，每個品種取30 個葉片，重復(fù)6次。

1.2.2 光合指標(biāo)測定

于2021 年7 月和9 月選擇晴天無風(fēng)的上午，選取樹冠南側(cè)，棗頭中部有代表性的葉片，使用CI-340 手持式光合儀，測定凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（C）、蒸騰速率（E）等指標(biāo)，每個指標(biāo)重復(fù)測6 次。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用 Excel 2007 處理數(shù)據(jù)和繪制圖表，SPSS17.0 軟件進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩個棗品種幼樹棗頭生長動態(tài)測定結(jié)果

由圖1 可看出，兩個棗品種幼樹棗頭長度生長均呈現(xiàn)出“雙S 型”曲線，在整個生長期中出現(xiàn)了兩次生長高峰，均在第110 天左右（8 月下旬）停止生長，此時氣溫在25 ℃左右。在棗頭的整個生長期中，‘伏脆蜜’棗幼樹的棗頭長度始終高于‘月光’棗幼樹的棗頭長度。由圖1 的走勢來看，‘月光’棗幼樹在第18 天和50 天左右棗頭長度增長最快，也就是在5 月下旬進入生長的第一個高峰，7 月初進入生長的第二個高峰。‘伏脆蜜’棗幼樹在第18 天和60 天左右棗頭長度增長最快，即在5 月下旬進入生長的第一個高峰，7 月中旬進入生長的第二個高峰。

圖1 兩個棗品種幼樹棗頭長度生長測定結(jié)果

利用Logistic 生長方程對數(shù)據(jù)進行回歸分析。對‘月光’棗幼樹棗頭長度與生長天數(shù)間進行相關(guān)分析得：R＝0.975，統(tǒng)計測驗得出‘月光’棗幼樹棗頭生長天數(shù)與棗頭長度有極顯著的回歸關(guān)系。以生長天數(shù)為自變數(shù)、棗頭長度為依變數(shù)建立回歸方程得。由方程可知，當(dāng)，即在萌芽后的47 d 左右，棗頭長度達到了最終生長量的一半，由此之后，‘月光’棗頭長度生長速率由快變慢。對‘伏脆蜜’棗幼樹棗頭長度與生長天數(shù)間進行相關(guān)分析得：R＝0.986，統(tǒng)計測驗得出‘伏脆蜜’棗幼樹的棗頭生長天數(shù)與長度有極顯著的回歸關(guān)系。以生長天數(shù)為自變數(shù)、棗頭長度為因變數(shù)建立回歸方程得。由方程可知，當(dāng)，即在萌芽后的55 d 左右，棗頭長度達到了最終生長量的一半，由此之后，‘伏脆蜜’棗頭長度生長速率由快變慢。

由圖2 可看出，兩個棗品種幼樹棗頭粗度生長均呈現(xiàn)出“雙S 型”曲線，在整個生長期中出現(xiàn)了兩次生長高峰，在第110 天左右（8 月下旬）均停止生長，此時溫度在25 ℃左右。從棗頭萌芽后的兩周直至棗頭停止生長，‘伏脆蜜’棗幼樹的棗頭粗度始終高于‘月光’棗幼樹?！嗝邸瘲椨讟湓诘?5 天和60 天左右棗頭直徑增加最快，即棗頭粗度在5 月中旬和7 月中旬有兩次生長高峰。‘月光’棗幼樹在第15 天和第65 天左右時棗頭粗度生長分別出現(xiàn)高峰，第二次生長高峰出現(xiàn)的時間比‘伏脆蜜’棗幼樹晚一周左右。

圖2 兩個棗品種幼樹棗頭粗度生長測定結(jié)果

利用Logistic 生長方程對數(shù)據(jù)進行回歸分析。對‘伏脆蜜’棗幼樹棗頭粗度與生長天數(shù)間進行相關(guān)分析得：R＝0.975，統(tǒng)計測驗得出‘伏脆蜜’棗幼樹棗頭生長天數(shù)與棗頭粗度有極顯著的回歸關(guān)系。以生長天數(shù)為自變數(shù)、棗頭粗度為因變數(shù)建立回歸方程得。由方程可知，當(dāng)，即在萌芽后的45 d 左右，棗頭粗度達到了最終生長量的一半，此后，‘伏脆蜜’幼樹棗頭粗度生長速率由快轉(zhuǎn)慢。對‘月光’棗幼樹棗頭粗度與生長天數(shù)間進行相關(guān)分析得：R＝0.97，統(tǒng)計測驗得出‘月光’棗幼樹的棗頭生長天數(shù)與粗度有極顯著的回歸關(guān)系。以生長天數(shù)為自變數(shù)、棗頭粗度為依變數(shù)建立回歸方程得。由方程可知，當(dāng)，即在萌芽后的47 d 左右，棗頭粗度達到了最終生長量的一半，此后，‘月光’棗幼樹棗頭粗度生長速率由快轉(zhuǎn)慢。

2.2 兩個棗品種幼樹棗頭生長指標(biāo)測定結(jié)果

由表1 可知，‘伏脆蜜’的棗頭長度和棗頭粗度均顯著高于‘月光’。‘月光’和‘伏脆蜜’的棗頭長度分別為26.35 和44.78 cm，相差約18 cm；‘月光’和‘伏脆蜜’的棗頭粗度分別為6.06 和7.08 mm，相差約1 mm。‘伏脆蜜’的棗頭長度平均增長率和棗頭粗度的平均增長率均高于‘月光’。‘伏脆蜜’棗幼樹棗頭長度和粗度平均增長率分別為1.19 和1.09，說明該棗頭長度每經(jīng)過一天，比原有長度平均增加1.19 倍，棗頭粗度每經(jīng)過一天，比原有粗度平均增加1.09 倍?！鹿狻瘲椨讟錀楊^長度和粗度平均增長率分別為1.17 和1.08，說明該棗頭長度每經(jīng)過一天，比原有長度平均增加1.17 倍，棗頭粗度每經(jīng)過一天，比原有粗度平均增加1.08 倍。

表1 兩個棗品種幼樹棗頭生長指標(biāo)測定結(jié)果

2.3 兩個棗品種幼樹葉片指標(biāo)測定結(jié)果

由表2 可知，兩個棗樹品種幼樹葉片面積、葉片長度、葉片寬度無顯著差異，葉片含水量與葉片厚度差異顯著?！嗝邸c‘月光’棗幼樹的葉片面積分別為6.79 和5.30 cm2，差異不顯著；‘伏脆蜜’與‘月光’棗幼樹的葉片長度分別為4.05 和4.31 cm，差異不顯著；‘伏脆蜜’與‘月光’棗幼樹的葉片寬度分別為2.16 和1.99 cm，差異不顯著；‘月光’棗幼樹的葉片形狀較為長、窄，‘伏脆蜜’棗幼樹的葉片形狀較為短、寬?！嗝邸汀鹿狻娜~形指數(shù)分別為1.90 和2.00，二者之間存在顯著差異，當(dāng)葉形指數(shù)小于2.4 并且葉片橫徑處于葉片中央位置時，葉片形狀為橢圓形[5]，兩個棗品種幼樹葉形指數(shù)均小于2.4，且葉片橫徑處于葉片中央位置，故葉片形狀均為橢圓形；‘伏脆蜜’與‘月光’棗幼樹的葉片含水量分別為58.70%和53.02%，相差約5.68%，‘伏脆蜜’棗幼樹葉片含水量顯著高于‘月光’棗幼樹葉片含水量；‘伏脆蜜’和‘月光’棗幼樹葉厚分別為191.01 和177.81 μm，相差13.20 μm，‘伏脆蜜’棗幼樹葉片厚度顯著高于‘月光’棗葉片厚度。

表2 兩個棗品種幼樹葉片指標(biāo)測定結(jié)果

2.4 兩個棗品種幼樹光合指標(biāo)測定結(jié)果

由表3 可知，兩個棗品種幼樹的光合指標(biāo)無顯著差異?！嗝邸c‘月光’棗幼樹葉片凈光合速率分別為15.10 和12.02 μmol/（m2·s），相差3.08 μmol/（m2·s），差異不顯著；‘伏脆蜜’與‘月光’棗幼樹葉片蒸騰速率相似分別為4.48和4.98 mmol/（m2·s），差異不顯著；‘伏脆蜜’與‘月光’棗幼樹葉片氣孔導(dǎo)度分別為294.33 和229.67 mmol/（m2·s），相差64.66 mmol/（m2·s），差異不顯著；‘伏脆蜜’與‘月光’棗幼樹葉片光合有效輻射分別為1 188 和1 140 μmol/（m2·s），相差48 μmol/（m2·s），差異不顯著；‘伏脆蜜’與‘月光’棗幼樹葉片葉室溫度相似，分別為36.24和36.18 ℃，差異不顯著。兩個棗品種幼樹表現(xiàn)出‘伏脆蜜’棗幼樹葉片具有相對較高的凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（C）、光合有效輻射（PAR），光能利用率較高，有利于光合作用的進行。光合作用影響了幼樹枝葉的生長，因其光合作用強，在單位時間內(nèi)能積累更多的有機物作用于植物的生長，因此‘伏脆蜜’棗幼樹表現(xiàn)出棗頭生長勢和葉面積均高于‘月光’棗幼樹。

3 討論

棗頭枝是形成棗樹骨干枝和結(jié)果枝組的重要枝條，也是樹冠形成的基礎(chǔ)，棗頭枝可發(fā)展成棗樹的主干、主枝、側(cè)枝和結(jié)果枝。棗頭枝質(zhì)量的好壞決定著棗樹的生長和結(jié)果狀況。研究棗頭枝的生長對實現(xiàn)棗樹的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培具有重要意義[6]。本研究結(jié)果顯示，‘伏脆蜜’棗幼樹棗頭長度和粗度均顯著高于‘月光’棗幼樹棗頭的長度和粗度。在整個生長期中，‘伏脆蜜’棗幼樹棗頭長度及粗度平均增長率均高于‘月光’棗幼樹棗頭長度及粗度平均增長率。兩個棗品種幼樹年生長期較短，萌芽后整個生長期生長活動比較活躍。5 月和7月份是‘月光’和‘伏脆蜜’棗幼樹棗頭生長（長度和粗度）的高峰期，需要消耗大量營養(yǎng)物質(zhì)，與田偉政等[7]研究中幼樹棗頭有兩次明顯的伸長過程現(xiàn)象相一致。在兩個生長高峰期之前（幼樹萌芽后的15 天左右和45 天左右）及時對幼樹進行施肥和灌水能有效為幼樹補充生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)，促進其生長。棗樹生長所消耗的營養(yǎng)物質(zhì)，一部分是前年累積，一部分為當(dāng)年合成，因此前一年樹體積累營養(yǎng)的狀況和前期土壤供應(yīng)肥水情況會直接影響果樹枝條生長強弱、葉片大小，以及花芽分化的數(shù)量和質(zhì)量，進而影響坐果和果實發(fā)育[8]。了解和掌握棗樹器官生長高峰期具有重要意義，可為相關(guān)栽培管理措施的制定提供指導(dǎo)，從而提高經(jīng)濟效益。‘伏脆蜜’棗幼樹在整個生長期棗頭長度及粗度平均增長率均高于‘月光’棗幼樹，即‘伏脆蜜’棗幼樹棗頭生長勢始終強于‘月光’棗幼樹。生長勢是指植物生長發(fā)育的旺盛程度，生長量越大、越壯的植物，生長勢越強，表明該植物的綜合生長性狀優(yōu)良，適應(yīng)性強[9]。因此，相較于‘月光’棗幼樹，‘伏脆蜜’棗幼樹生長發(fā)育更加旺盛，對試驗地環(huán)境的適應(yīng)性更強。

植物營養(yǎng)器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)會表現(xiàn)出對環(huán)境高度的適應(yīng)性，葉片是植物對環(huán)境改變而做出反應(yīng)最為顯著的營養(yǎng)器官，因此，研究果樹葉片形態(tài)結(jié)構(gòu)對了解果樹對環(huán)境的適應(yīng)性具有重要意義[10]，兩個棗品種幼樹葉片厚度存在顯著差異，試驗結(jié)果與劉漢云等[11]的研究結(jié)果相一致?！嗝邸瘲椨讟淙~片厚度顯著大于‘月光’幼樹葉片厚度。岑湘濤等[8]對植物葉片解剖觀察研究得出，葉片增厚能減小葉片的蒸騰作用，較厚的葉片有利于植物貯藏水分，葉片更厚的果樹對干旱和鹽脅迫的適應(yīng)性更強。由此可推測，‘伏脆蜜’棗的抗旱性及耐鹽性比‘月光’棗強。此外，‘伏脆蜜’棗幼樹葉片含水量顯著高于‘月光’棗幼樹，葉片含水量也證明了‘伏脆蜜’棗幼樹葉片比‘月光’棗幼樹葉片有更強的貯水能力，對干旱及鹽脅迫環(huán)境具有更強的適應(yīng)性。

果樹根、莖、葉、花、果各器官的有機物中有90%以上依靠葉片進行光合作用轉(zhuǎn)化作為來源[12]，光合作用是綠色植物進行生命活動最基本的生理過程，是植物有機物的源頭[13]。光合特性是研究棗樹生產(chǎn)力的重要參數(shù)和評價棗樹適應(yīng)力的重要指標(biāo)[14]。研究結(jié)果表明：兩個棗品種幼樹葉片光合指標(biāo)差異不顯著，原因可能是由于棗幼樹葉片光合能力較弱，‘伏脆蜜’棗幼樹葉片具有相對較高的凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（C）、光合有效輻射（PAR），因此光能利用率較高，有利于光合作用的進行。光合作用影響了幼樹枝葉的生長，‘伏脆蜜’棗幼樹表現(xiàn)出棗頭長度和粗度年生長量均顯著高于‘月光’棗幼樹，其重要原因在于‘伏脆蜜’光合作用強，在單位時間內(nèi)能積累更多的有機物量供給樹體生長，因此‘伏脆蜜’棗幼樹生長勢強于月光棗幼樹。

4 結(jié)論

通過對兩個棗品種幼樹棗頭生長動態(tài)研究測定發(fā)現(xiàn)，兩個棗品種幼樹棗頭生長均呈現(xiàn)出“雙S型”生長曲線，在整個生長期中出現(xiàn)兩次生長高峰，兩個棗品種棗頭長度均在第18 天左右進入第一次生長高峰期，‘月光’在第50 天左右進入第二次生長高峰期，比‘伏脆蜜’棗早10 天左右；兩個棗品種的棗頭粗度均在第15天左右進入第一次生長高峰期，‘伏脆蜜’的棗頭粗度在第60 天左右進入第二次生長高峰期，比‘月光’棗早5天左右，兩個棗品種幼樹棗頭均在第110 天左右（8 月下旬）停止生長。在整個生長期中，‘伏脆蜜’棗頭長度及粗度平均增長率均高于‘月光’，相較于‘月光’棗幼樹，‘伏脆蜜’棗幼樹枝條生長勢強，葉片儲水能力強，對干旱及鹽脅迫環(huán)境具有更強的適應(yīng)性，更適合在天津地區(qū)推廣種植。