郭肖 胡麗雪 趙鋼 向達兵



摘要:【目的】篩選適合不同蕎麥品種幼苗生長的遮蔭條件,為蕎麥的高效栽培及資源保護提供理論依據。【方法】以兩個甜蕎品種(豐甜1號和赤峰1號)和兩個苦蕎品種(川蕎1號和西蕎1號)為試驗材料,設置0%(全光照)、30%、75%和91%等4個遮蔭度處理,測定不同遮蔭處理下各蕎麥品種的成苗率及幼苗生長指標。【結果】4個蕎麥品種成苗率均表現為30%遮蔭度>75%遮蔭度>0%(全光照)>91%遮蔭度,且差異均達顯著水平(P<0.05,下同)。甜蕎品種在75%遮蔭度及苦蕎品種在91%遮蔭度時,幼苗苗高和莖高最高,莖圍和根粗最粗,主根最長; 0%(全光照)處理下的苗高、莖高、主根長和根粗均為最低值。不同遮蔭處理下,4個蕎麥品種幼苗的生物量表現趨勢一致,均為30%遮蔭度>0%(全光照)>75%遮蔭度>91%遮蔭度,其中30%遮蔭處理下的莖干重、葉干重和地上部干重均顯著高于其他處理?!窘Y論】適度遮蔭有利于蕎麥種子的萌發及幼苗的生長。出苗期可選擇30%的遮蔭度,在幼苗生長后期,甜蕎和苦蕎分別以選擇75%和91%的遮蔭度為宜。
關鍵詞: 蕎麥;遮蔭度;出苗率;生長指標;生物量
中圖分類號: S517.01 文獻標志碼:A 文章編號:2095-1191(2016)10-1683-05
0 引言
【研究意義】蕎麥(Buckwheat)屬蓼科(Polygonaceae)蕎麥屬(Fagopyrum Mil1)植物,目前世界上已命名的有16個種、2個亞種和2個變種(吳建平,1998)?,F今,栽培種蕎麥主要有甜蕎(F. esculentum,普通蕎麥)和苦蕎(F. tataricum,韃靼蕎麥)(肖芝平,2003;張俊科等,2006)。由于各生態區光照、溫度、濕度等自然條件不同,加之栽培技術水平參差不齊,使得蕎麥的產量和品質存在較大差異,嚴重制約了其開發利用及產業化發展。蕎麥是短日性作物,喜涼爽濕潤,不耐高溫旱風,適當遮蔭有利于其生長。苗期是植物生長過程中對環境脅迫較敏感的時期,對植物后期生長發育具有重要影響。因此,研究不同遮蔭處理對蕎麥成苗率及幼苗生長的影響,對蕎麥的高效栽培及種植管理具有重要意義?!厩叭搜芯窟M展】前人已有不少關于遮蔭栽培對植物生長影響的研究。翟玫瑰等(2009)研究了不同透光率對茶花幼苗的影響,結果表明,透光率為48.5%的遮蔭處理有利于茶花幼苗的生長及其光合作用。王云賀等(2010)研究了不同遮蔭處理對東北鐵線蓮生長發育和光合特性的影響,結果表明,30%遮蔭處理的凈光合速率、各部分生物量均較高,與其他處理的差異顯著。韓忠明等(2011)研究認為,東北鐵線蓮在30%遮蔭處理下莖粗最粗,根莖生物最高。梁文斌等(2015)研究了不同遮蔭處理對大參生長的影響,發現在遮蔭處理下短梗大參生長良好,葉色濃綠,植株的冠幅和復葉數顯著高于全光日照。錢萍仙等(2015)以無遮蔭覆蓋為對照,研究了1、2和3層膜遮蔭對2年生樟葉槭容器苗生長和生理特性的影響,結果表明,1層遮蔭處理樟葉槭容器苗生長健壯,生長指標及部分光合參數均顯著升高。【本研究切入點】目前,國內外有關光照對蕎麥影響的研究主要集中于蕎麥高產栽培技術(吉牛拉惹,2008)、品質分析(Sun et al.,2002;劉云,2006)等方面,而有關遮蔭處理下蕎麥幼苗的存活及其生長發育的研究鮮見報道?!緮M解決的關鍵問題】以兩個甜蕎品種和兩個苦蕎品種為試驗材料,研究其幼苗在不同遮蔭條件下的生長特點,篩選適合不同蕎麥品種幼苗生長的遮蔭條件,以期為蕎麥的高效栽培及資源保護提供理論依據。
1 材料與方法
1. 1 試驗材料
試驗用蕎麥品種共4個,包括兩個甜蕎品種和兩個苦蕎品種。甜蕎品種為豐甜1號和赤峰1號,分別由貴州師范大學蕎麥產業技術研究中心和內蒙古興安盟綜合實驗站提供;苦蕎品種為川蕎1號和西蕎1號,分別由四川涼山彝族自治州昭覺農業科學研究所和四川西昌農業高等專科學校提供。
1. 2 試驗方法
試驗于2014年10~12月在成都大學校內農場進行。試驗采用黑色尼龍網眼布搭建遮蔭棚,設置4個遮蔭處理,采用覆蓋0、1、2和3層遮蔭網的方式分別對應0%(全光照)、30%、75%和91%遮蔭度。每處理種植1個小區,每小區6行,每行7窩,小區面積為3.0 m2(1.5 m×2.0 m),同一品種設置3個重復。播種時將種子分散側放,每窩10粒種子,不覆土,輕壓種子,使其與土壤充分接觸以利種子吸水,播種后適時澆水。
1. 3 測定項目及方法
1. 3. 1 蕎麥成苗率 以第1片真葉出現作為萌發標準(Pammenter et al.,1984),記錄蕎麥種子萌發數。2個月后測定蕎麥幼苗其他指標時,記錄存活的幼苗株數。蕎麥成苗率(%)=存活數/萌發數×100。
1. 3. 2 幼苗生長指標 當幼苗長至約15 cm高時,將其連根從土中挖出,帶回實驗室清洗干凈,用濾紙吸干表面水份后測定記錄幼苗苗高、莖圍、莖高、主根長、根粗、側根數;測定后將幼苗根、莖(含葉柄)、葉在105 ℃烘箱中殺青15~20 min,于75 ℃烘箱中烘干48 h后用精確度為萬分之一的電子天平分別稱量其莖干重、葉干重及地上部干重。
1. 4 統計分析
采用Excel 2003進行數據處理,利用SPSS 17.0對數據進行差異顯著性檢驗。
2 結果與分析
2. 1 不同遮蔭處理對蕎麥成苗率的影響
從表1可看出,4個蕎麥品種的成苗率均表現為30%遮蔭度>75%遮蔭度>0%(全光照)>91%遮蔭度,且差異均達顯著水平(P<0.05,下同)。從不同遮蔭處理下成苗率均值來看,4個品種成苗率高低依次為豐甜1號(65.50%)>川蕎1號(54.80%)>赤峰1號(46.48%)>
西蕎1號(42.80%)。
2. 2 不同遮蔭處理對蕎麥幼苗地上部分生長的影響
從表2可看出,適當遮蔭對蕎麥幼苗地上部分生長具有明顯的促進作用,其中,豐甜1號和赤峰1號的苗高、莖圍和莖高均以75%遮蔭度處理最高, 0%(全光照)處理最低;川蕎1號和西蕎1號的苗高、莖圍和莖高均以91%遮蔭度處理最高,0%(全光照)處理最低。
2. 3 不同遮蔭處理對蕎麥幼苗根部生長的影響
從表3可看出,適當遮蔭對蕎麥幼根形態具有明顯的促進作用。豐甜1號和赤峰1號的主根長、根粗在75%遮蔭度處理時顯著高于其他處理,0%(全光照)處理顯著低于其他處理;兩個品種的主根長和根粗依次為75%遮蔭度>91%遮蔭度>30%遮蔭度>0%(全光照)。川蕎1號和西蕎1號的主根長、根粗在91%遮蔭度處理下顯著高于其他處理,0%(全光照)處理顯著低于其他處理;兩個品種的主根長和根粗依次為91%遮蔭度>75%遮蔭度>30%遮蔭度>0%(全光照)。4個蕎麥品種幼苗的側根數均在0%(全光照)處理時最高,且隨遮蔭度增加,側根數逐漸減少。
2. 4 不同遮蔭處理對蕎麥幼苗生物量的影響
從表4可看出,4個蕎麥品種幼苗的生物量表現趨勢一致,均為30%遮蔭度>0%(全光照)>75%遮蔭度>91%遮蔭度,其中30%遮蔭度處理下莖干重、葉干重和地上部干重均顯著高于其他處理。說明適度遮蔭有利于蕎麥幼苗生物量的積累,遮蔭度過高則會對生物量積累產生抑制作用。
3 討論
植物的光適應因物種而異,不同物種及同一物種不同發育階段對光的適應存在差異,光環境發生變化時,植物會出現趨異適應,其形態結構會表現出一定的可塑性變化(Maria and Anders,2009)。王紹輝等(1998)研究表明,適度遮蔭可明顯改變植物的生長環境,進而影響植物光合作用、營養物質的吸收及其在植物體內的重新分配等生理過程。本研究結果表明,適當遮蔭對蕎麥幼苗地上部分生長具有明顯的促進作用,甜蕎在75%及苦蕎在91%遮蔭度下幼苗的苗高、莖圍及莖高顯著高于其他處理。適宜的遮蔭處理可降低光強,同時改善植物小生境的溫度、相對濕度等微環境,促使植物生長速率加快(Guo et al.,1998)。蕎麥以苗高增高、莖圍變粗的方式來獲得更多光照,以適應蔭蔽環境,是植物對弱光環境作出的典型形態學反應。
有研究表明,光強減弱時,植物光合速率降低,植株分配給根部的物質減少,根系形態指標有減少或變小的趨勢(覃鳳飛等,2010),如遮蔭處理下草地早熟禾的根系長度均小于對照,且隨著遮蔭度增加根系逐漸變短(白梅榮等,2012);遮蔭處理下黃山花楸幼苗將能量主要用于地上部分生長,造成根系生長相對減弱,遮光率為92%的處理幼苗主根最短(陳昕等,2012)。本研究結果表明,不同程度的遮蔭處理下,蕎麥幼苗的側根數有所減少,但主根長和根粗度均有增加趨勢,與上述研究結果存在差異。究其原因可能與作物種類及種植環境不同有關,不同作物對光照刺激的反應存在差異,溫度、光照、水分、濕度、土壤等環境的不同也會對植物幼苗根系的生長產生不同影響,具體原因有待進一步研究。
生物量反映植物資源或能量的分配狀況,地上部分生物量的變化是植物生長過程整體形態學適應的表現(閆興富等,2010)。王曉玲等(2006)研究表明,隨著遮蔭程度的加重,山麥冬的生物量增量表現出先上升后下降的變化趨勢,在遮蔭50%水平下生物量增量最高。從本研究結果可看出,4個蕎麥品種幼苗的生物量均表現為30%遮蔭度>0%(全光照)>75%遮蔭度>91%遮蔭度,即隨遮蔭度增加,4個蕎麥品種的生物量呈先增加后降低的變化趨勢,與王曉玲等(2006)的研究結果一致。表明當植物受到光照條件的限制時,會將更多的資源分配到地上部,如增加葉和莖的生物量比重(秦衍雷等,2013)。因此,適當程度的遮蔭處理有利于蕎麥地上部分生物量的積累,但遮蔭度過高會對生物量積累產生抑制作用。
蕎麥一般一年種植兩季,播種期分別為3月中旬和8月中旬。結合試驗結果,初步認為,在3月或8月中旬播種時,可采取30%遮蔭處理,之后可根據蕎麥品種(甜蕎或苦蕎)選擇75%或91%遮蔭處理。
4 結論
本研究結果表明,適度遮蔭有利于蕎麥種子的萌發及幼苗的生長。出苗期可選擇30%的遮蔭度;在幼苗生長后期,甜蕎和苦蕎分別以選擇75%和91%的遮蔭度為宜。
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(責任編輯 王 暉)