母冰潔,楊琴俠,姜 泰,王小輝
(陜西省韓城市水土保持工作站,陜西 韓城715401)
歐李(Cerasus lumilis Bunge)為薔薇科李亞科櫻桃屬落葉小灌木,是我國特有的一個古老的野生果樹,其鮮果鈣含量高達3.6 mg/g,俗稱為“鈣果”[1~2]。鈣果因其較高的營養價值和經濟價值,近年來在國內進行了大面積推廣種植。鈣果種植受環境影響較大,不同地區鈣果生長存在較大的差異。陜西韓城市占地總面積1621 km2,而其深山和淺山丘陵占總面積的69%。然而,有關山地種植位置對鈣果生長的影響缺乏系統的研究。為充分利用山地資源,進一步提高鈣果在當地產生更高的經濟效益,本文以韓城山地新種植的兩片鈣果林(山頂梯田和溝底淤地壩)為研究對象,分析種植坡向對鈣果生長性狀和產量的影響及產量差異的機理。以期得出最適于韓城山地鈣果種植的位置,為山地鈣果增產和大面積推廣種植提供相關的理論依據和實踐指導。
供試鈣果品種為鈣果7 號,購自山西農業大學。定植時間為2013 年4 月份,陽坡和陰坡栽種面積分別為0.17 hm2和0.15 hm2,栽種行距和株距分別為100 cm 和50 cm。
1)株高和植株干物質量:2018 年7 月~8 月,分別在每小區隨機選取15 株鈣果,用卷尺測量株高。將所取鈣果莖、葉和果分開后,放入干燥箱,105℃殺青30 min,然后于70℃干燥至質量恒定,用電子天平秤其質量[3]。
2)根系特征參數:采用挖掘法取樣,以植株為中心,在60 cm×40 cm的樣方內進行取根,每個種植位置隨機取15 株重復。取根后,裝袋帶回實驗室,清水沖洗,去除雜物。采用EPSON Perfection V700 進行根系掃描,并利用WinRHIZO Pro軟件進行分析,得到相應根系的根長、根表面積、根體積等各項特征參數。
3)鈣果產量:成熟期,每個小區隨機選取15 株鈣果,將每株鈣果上的果實全部摘下測定每株的鈣果數和單株總重。
對不同種植坡向下鈣果的根冠比和生物量進行方差分析,結果表明(表1),陽坡種植鈣果的根干重和地上部總生物量顯著高于陰坡(P<0.05),分別提高了34.4%和28.3%,這表明陽坡對根系生長有促進作用,較好的根系生長狀況促進作物對水肥的吸收,進而提高了地上部干物質的累積量,而陰坡種植果樹可能由于缺乏足夠的光照條件抑制了作物的生長。根冠比是反映地上部和根系之間對光合產物的分配狀況[4]。與陰坡相比,陽坡根冠比提高了4%,但兩者間差異不顯著(P>0.05)。

表1 不同種植坡向對鈣果地上部和根系干物質積累的影響
根系在土壤剖面的生長分布狀況除了受作物品種、土壤類型的影響之外,不同的種植坡向對根系生長也至關重要。表2為不同種植坡向處理鈣果的整根特征參數,可以看出,整根各項參數變化趨勢相似,均表現為陽坡顯著高于陰坡,總根長、根表面積、根體積和直徑小于2 mm(細根)[5]的根長分別顯著(P<0.05)提高了50.2%、41.1%、30.4%和26.3%,說明根系各特征參數間是相互聯系,互相影響的。造成這種現象的原因可能是由于陽坡蒸發較強,作物為滿足耗水要求,迫使根系下扎吸收深層土壤水分;而陰坡較小的耗水量特征使得土壤通氣性較差,根系活力降低,根對水分和養分的吸收受到一定的限制,從而影響了根系的生長。

表2 不同種植坡向下鈣果的整根特征參數
適宜的種植環境是作物高產優質的保證,是促進作物生長發育的重要途徑。由圖1 可以看出,陽坡作物產量和果實數顯著高于陰坡,表明改變作物的種植位置,有助于促進作物的光合作用和產量形成。與陰坡相比,陽坡單株鈣果產量和果實數的中位數顯著提高了25%和5%(P<0.05)。

圖1 不同種植坡向下鈣果產量和果數的箱線圖
對鈣果產量與各生長指標間的關系進行Pearson 相關分析(圖2),結果表明產量與根系特征參數各指標(根表面積除外) 以及干物質累積量間均呈顯著正相關關系(P<0.05)。說明根系對水分和礦質營養元素的吸收起著至關重要的作用。根系分布范圍廣、數量多,即意味著占據土壤空間較大,根系吸收營養面積大,吸收養分多,供給地上部的礦質元素隨之增加,促進了地上部各個器官的生長和產量的提高[6],這與姜海波[7]在梨樹上的研究結果一致。其中細根(直徑小于2 mm)根長與作物產量和其余各指標呈顯著(P<0.05)和極顯著(P<0.01)正相關關系,表明細根可能是作物的主要吸收根系,其數量和分布直接影響了作物吸收水分和養分以及滿足自身生長發育的需求;也表明細根根長更能反映鈣果產量間的差異,可以認為不同山地種植位置導致的細根根長差異是造成產量不同的主要原因之一。

圖2 鈣果產量和根系特征參數及干物質累積間的Pe ars on 相關系數
兩種不同種植坡向顯著影響了鈣果生長和產量的形成。與陰坡種植相比,陽坡種植的鈣果根干重和地上部總生物量顯著(P<0.05)提高34.4%和28.3%;鈣果的總根長、根表面積、根體積和細根根長顯著(P<0.05)提高了50.2%、41.1%、30.4%和26.3%;產量和果實數顯著提高了25%和5%。細根根長是引起鈣果產量間差異的主要原因之一。為了提高鈣果產量和當地鈣果的經濟效益,建議鈣果盡可能種植在向陽的坡面或者梯田。