干旱脅迫對(duì)大紅袍花椒苗木生長(zhǎng)的影響

劉金達(dá)　張　倩

干旱脅迫對(duì)大紅袍花椒苗木生長(zhǎng)的影響

劉金達(dá)1張倩2

（1.沂水縣自然資源和規(guī)劃局山東臨沂276400；2.沂水縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)山東臨沂276400）

文章用一年大紅袍花椒實(shí)生苗為材料，在水分梯度法控水條件下，苗高生長(zhǎng)受到抑制，并隨干旱程度的增加而加大；苗木的生物量隨干旱程度的加劇而下降；苗木的根莖比隨干旱程度的加強(qiáng)而呈明顯的上升趨勢(shì)。在干旱脅迫條件下，苗木通過(guò)調(diào)節(jié)水分在各器官中的配比來(lái)適應(yīng)干旱環(huán)境。

大紅袍花椒；干旱脅迫；抗旱性；生物量

沂水縣境內(nèi)山脈多為沂山和蒙山余脈，有大小山頭、嶺頭3 794 個(gè)。著名的“沂蒙七十二崮”中，沂水縣境內(nèi)有47 個(gè)。全境山嶺按其主要特征基本分為泰薄頂、狼炕子、高板場(chǎng)、長(zhǎng)虹嶺四大山脈。沂水縣是標(biāo)準(zhǔn)的山區(qū)縣，受缺水干旱因素的影響比較嚴(yán)重。干旱脅迫嚴(yán)重阻礙了植物的生長(zhǎng)發(fā)育，導(dǎo)致林木和農(nóng)作物減產(chǎn)比較嚴(yán)重。為充分了解干旱脅迫對(duì)苗木生長(zhǎng)的影響，本試驗(yàn)以一年生生長(zhǎng)良好、無(wú)病蟲(chóng)害的大紅袍花椒實(shí)生苗為試驗(yàn)材料，采用盆栽方式，主要采取水分梯度法，對(duì)苗木主要的生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定觀察。

大紅袍花椒[1]為蕓香科花椒屬，落葉灌木或小喬木，高3～7 m，莖干通常有增大皮刺；枝灰色或褐灰色，有細(xì)小的皮孔及略斜向上生的皮刺；當(dāng)年生小枝被短柔毛。奇數(shù)羽狀復(fù)葉，葉軸邊緣有狹翅；小葉5～11 個(gè)，紙質(zhì)，卵形或卵狀長(zhǎng)圓形，無(wú)柄或近無(wú)柄，長(zhǎng)1.5～7 cm，寬1～3 cm，先端尖或微凹，基部近圓形，邊緣有細(xì)鋸齒，表面中脈基部?jī)蓚?cè)常被一簇褐色長(zhǎng)柔毛，無(wú)針刺。聚傘圓錐花序頂生，花色大多為白色或者淡黃色，花被片4～8個(gè)；雄花雄蕊5～7個(gè)，雌花心皮3～4個(gè)，稀6～7個(gè)，子房無(wú)柄。果球形，通常2～3個(gè)，果球顏色大多為青色、紅色、紫紅色或者紫黑色，密生疣狀凸起的油點(diǎn)。花期為3～5月，果期為7～9月。大紅袍花椒穗大粒多、皮厚肉豐、色澤鮮艷、味濃香辣、回味無(wú)窮、雜質(zhì)少、純度高、顏色紅、麻味足、無(wú)污染，既有祛風(fēng)、除濕、驅(qū)蟲(chóng)之藥用，又是去腥、提香、美味之調(diào)料，在花椒產(chǎn)業(yè)發(fā)展中占有重要的地位。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于山東省沂水縣國(guó)有辛子山林場(chǎng)，屬暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，具有明顯的大陸性氣候特點(diǎn)：四季分明，冬季干冷，雨雪稀少；春季干旱，易發(fā)生春旱；夏季高溫高濕，雨量集中；秋季秋高氣爽，常有秋旱。全縣累年平均氣溫12.3 ℃，氣候宜人，7月氣溫最高，平均25.5 ℃；l月份最低，平均-2.8 ℃。極端最高氣溫41.7 ℃，極端最低氣溫-24.9 ℃；光照充足，年日照時(shí)數(shù)2 414.7 h；年均降水量629.2 mm。土壤為棕壤，pH值6.8～7.1，土層深厚，有機(jī)質(zhì)含量為15.2 g/kg，肥力中等，灌溉排水條件好。

2 試驗(yàn)方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及方法

試驗(yàn)采用水分梯度法，根據(jù)Hsiao. TC（1973）[2]提出的植物水分梯度劃分設(shè)計(jì)：對(duì)照組（CK）含水量75%～80%（占土壤中最大持水量的百分?jǐn)?shù)）；輕度脅迫（T1）含水量55%～60%；中度脅迫（T2）含水量40%～45%；重度脅迫（T3）含水量30%～35%。試驗(yàn)采用三區(qū)組，三株小區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)[3]。具體方法為控制水分使達(dá)到4個(gè)水分梯度，每天測(cè)量土壤容積含水量，并及時(shí)補(bǔ)充水分，保持在設(shè)定的含水量，每隔10 d測(cè)定相關(guān)指標(biāo)，共測(cè)4次。

2.2 試驗(yàn)指標(biāo)測(cè)定

2016年4月將苗木移植到實(shí)驗(yàn)大棚進(jìn)行管理，做好準(zhǔn)備工作。干指標(biāo)的測(cè)定：（1）苗高測(cè)量——每株苗木都要測(cè)定，7月22日第一次測(cè)量苗木的高度，精確到毫米，每隔10 d測(cè)量1 次，共測(cè)4 次。（2）生物量的測(cè)定——將試驗(yàn)處理的苗木沖洗干凈并吸去水分，分別測(cè)定苗木根、莖、葉三種器官的鮮重。然后裝入牛皮紙袋中放入烘箱，在105 ℃下殺青15～20 min，維持溫度在70～80 ℃約1 d，直到恒重，稱(chēng)量干重[3]。（3）單株葉面積的測(cè)定——采用稱(chēng)重法[4]。將處理的苗木每個(gè)處理隨機(jī)選取20 片葉片，用直徑為0.8 cm的打孔器打出葉圓片20 片，稱(chēng)重1，然后稱(chēng)出該樹(shù)種該處理的單株葉片總?cè)~重2。單株葉面積（cm2）=3.14 ×0.16 ×2/（20 ×1）。試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析應(yīng)用SPSS、Excel。

3 結(jié)果與分析

3.1 干旱脅迫對(duì)苗高的影響

圖1　干旱脅迫對(duì)花椒苗高的影響

如圖1所示，與對(duì)照相比，在三種干旱脅迫作用下，苗木的高生長(zhǎng)均受到了抑制，高增長(zhǎng)都普遍呈現(xiàn)緩慢狀態(tài)。干旱脅迫程度越重，苗高生長(zhǎng)抑制程度越強(qiáng)。隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，苗木高生長(zhǎng)越緩慢，而且有些苗木出現(xiàn)枯枝、落葉現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)死亡。

3.2 干旱脅迫對(duì)苗木生物量的影響

表1干旱脅迫對(duì)苗木生物量的影響

處理生物量/g根比重/%莖比重/%葉比重/%根冠比生物量下降百分?jǐn)?shù)/% CK62.98±0.20 a84.02±0.002 d10.58±0.08 a4.29±0.08 b5.65±0.06 d/ T151.91±0.34 b88.79±0.009 c6.12±0.01 c4.48±0.04 a8.38±0.03 c17.58 T249.02±0.17 c89.81±0.006 b6.76±0.06 b2.84±0.09 c9.36±0.12 b22.17 T343.94±0.09 d93.12±0.003 a5.86±0.11 d0.73±0.07 d14.15±0.39 a30.23

與對(duì)照相比，在三種干旱脅迫處理下，花椒苗木的生物量都在下降，隨脅迫的加劇而下降。通過(guò)根莖比值（根生物量與莖、葉之和之比）可以看到，與對(duì)照相比，在三種干旱脅迫處理下，花椒苗木的根莖比值都在上升，隨干旱脅迫的加劇而根莖比值呈上升的趨勢(shì)。

3.3 干旱脅迫對(duì)苗木葉片性狀的影響

表2干旱脅迫對(duì)苗木葉片性狀的影響

處理單株葉面積/cm2葉水/總水/%莖水/總水/%根水/總水/% CK565.24 ±1.78 a16.12 ±0.49 a29.71 ±0.32 a54.11 ±0.77 a T1375.62 ±2.32 b13.22 ±0.67 b25.36 ±0.20 b61.36 ±0.28 b T2187.6±3.14 c7.81 ±0.90 c24.51 ±0.43 c67.51 ±0.08 c T354.94 ±2.28 d2.73 ±0.10 d22.31 ±0.57 d74.82 ±0.13 d

與對(duì)照組相比，花椒苗木單株葉面積在不同水分梯度脅迫下存在很大差異，葉面積全部下降，而且都達(dá)到了極顯著水平。花椒苗木的體內(nèi)水分含量發(fā)生了顯著的變化，隨著脅迫程度的加劇，根部水分占比不斷上升，莖部、葉部水分含量不斷降低。這說(shuō)明植物在受到干旱脅迫時(shí)，機(jī)體內(nèi)部發(fā)生了一系列的變化，通過(guò)改變根、莖、葉等器官的水分配比來(lái)最大限度保存體內(nèi)的水分，達(dá)到抵抗干旱、保護(hù)自己的效果。

4 結(jié)論

通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析可知，干旱脅迫對(duì)大紅袍花椒苗木的生長(zhǎng)產(chǎn)生了傷害。在干旱脅迫影響下，苗木的生物量隨脅迫程度加劇而下降，苗木體內(nèi)水分發(fā)生較大變化，莖葉水分分配比隨脅迫程度加劇而快速下降，但根部水分分配比呈現(xiàn)快速上升的趨勢(shì)，說(shuō)明苗木主要通過(guò)增加根部的水分分配比來(lái)調(diào)節(jié)自我，抵御干旱以適應(yīng)惡劣的環(huán)境條件，也體現(xiàn)出了大紅袍花椒樹(shù)種具有一定的抗旱性。干旱脅迫對(duì)植物的生長(zhǎng)影響比較嚴(yán)重，因此在營(yíng)林造林中，要做好樹(shù)木抗旱防御的準(zhǔn)備工作，供應(yīng)充足的水分，保證樹(shù)木存活及經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量不受影響。

[1]劉鵬飛.韓城天椒大紅袍花椒公司競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略研究[D].西安:西北大學(xué),2013.

[2]Hsiao T C.Plant Responses to Water Stress[J].Ann Rev Plant Physiol,1973(24):519-570.

[3]蔣進(jìn),王永增.幾種旱生植物盆栽苗木的水分關(guān)系和抗旱性排序[J].干旱區(qū)研究,1992(4):31-38.

[4]張建國(guó).中國(guó)北方主要造林樹(shù)種耐旱特性及其機(jī)理的研究[D].北京:北京林業(yè)大學(xué),1993.

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10.3969/j.issn.2095-1205.2021.02.11