不同栽培密度对多穗柯幼林生长的影响

2014-01-19 06:54曾祥艳陈金艳廖健明李开祥李建林
经济林研究 2014年1期
关键词:鲜叶叶面积叶绿素

曾祥艳,陈金艳,廖健明,李开祥,李建林

(广西壮族自治区林业科学研究院,广西 南宁 530002)

多穗柯Lithocarpus polystachyusRehd又名甜茶,为壳斗科栎属植物,是我国传统的民间草药和保健饮料植物[1]。千百年来产地的群众采其嫩梢和嫩叶煮水当茶饮,此茶风味独特,回味甘甜持久。多穗柯能清热利尿,可用以防治湿热痢疾、皮肤瘙痒、痈疽恶疮,对高血压及冠心病也有疗效,长期饮用能滋肝养胃、清热润肺、生津止渴、提神解乏、降压减肥[2]。有关研究者发现,黄酮类化合物是多穗柯药物中的主要有效成分,其含量超过30%[3-5],尤以二氢查尔酮苷类的根皮甙、三叶甙备受关注,而黄酮类化合物具有较强的天然抗氧化性和保护心脑血管、抗癌防癌、调节免疫、消炎抗菌等生物活性[6]。因此,多穗柯已成为当今世界上许多国家寻找的茶、糖、药三位一体第三代新茶源的最佳选择[7]。

多穗柯是一种适应性较强的速生树种,特别是常绿阔叶林被破坏后的残次林内空间扩大,光照加强,使它萌发更快更多[8]。目前,其主要以野生状态分布于我国长江以南各省区,其中江西、广西、湖南、安徽等省区的资源尤为丰富,广东、云南、四川、福建等省次之[9]。广西的多穗柯分布于百色、凌云、平果、那坡、隆林、大明山和河池等地区的山地密林中[10]。

目前,有关多穗柯的研究多集中于其化学成分的提取和分析方面,而对其资源培育方面的研究却鲜有报道。为此,设置不同种植密度对多穗柯进行了人工栽培试验,分析了不同栽培密度对多穗柯各生长指标的影响情况,以期为多穗柯人工高产栽培和管理奠定一定的理论基础。

1 试验材料与方法

1.1 试验点概况

试验地点位于广西壮族自治区林业科学研究院老虎岭试验林场,地处南宁北郊,海拔为80~145m,属南亚热带季风气候,年均温20~21℃,年降雨量在1 350mm以上,干湿季节明显,地形为低丘陵,地势平缓,土壤大部分是由砂页岩发育而成的红壤,pH值为5~6,土壤肥力均匀。

1.2 试验材料

供试种子来源于中国长寿之乡——巴马,在广西林科院试验苗圃进行营养杯育苗,选用半年生苗出圃造林,苗高15~25cm,径粗0.20~0.25cm。

1.3 方 法

1.3.1 试验设计

采用随机区组设计,共设置了20cm×30cm、25cm×50cm、50cm×50cm、50cm×100cm、100cm×100cm、100cm×200cm 这6个不同的栽培密度,3次重复。造林前一周按20cm×20cm×30cm的规格挖好栽植穴,每穴施入磷肥和桐麸混合沤制腐熟的肥料0.5~1.0kg。种植时间为2012年1月。

1.3.2 测定的指标、方法与时间

测定项目:主要包括株高、地径、冠幅、分枝数、新梢数、地上部分鲜叶质量、SPAD值、叶面积及比叶重。

测定方法:按常规方法测定株高、地径、冠幅;人工逐一计数分枝数及新梢数;单株地上部分鲜叶质量的测定方法为,每个密度随机选择15株,逐株将全部叶片摘下,放入保鲜袋,及时带回室内用清水洗净所沾泥土,晾干表面水分后进行称重;采用型号为CCM-200的便携式叶绿素速测仪测定叶片叶绿素相对含量(SPAD值);叶面积的测定方法为,每个密度分别选取5株多穗柯,从每株的不同方位摘取成熟健康叶片30片,立即用扫描仪扫描,使用叶面积测算程序计算叶面积,将上述叶片置于45℃烘箱中烘72h,然后称取干叶质量,将干叶质量除以叶面积即可得到比叶重(SLW,g/m2)。每个测定重复3次,取其平均值。

测定时间:2013年3月。

1.3.3 数据处理

采用Excel 2003和SPSS17.0软件进行数据统计与分析。

2 结果与分析

2.1 不同栽培密度对多穗柯植株各生长指标的影响

试验林植株各生长指标值的测定结果见表1。从表1中可以看出,测得的各项指标值都有一定的差异。在6个密度的栽培试验中,植株株高及分枝数间的差异均不显著,说明这两个生长指标受栽培密度的影响较小。密度为100cm×100cm的植株,除株高及分枝数两个生长指标外,其余各生长指标值均优于其他密度的植株,其径粗均值达13.42mm,新梢数平均为51.07条,冠幅平均为64.89cm× 63.67cm,这3个指标的测定均值与密度为20cm×30cm和25cm×50cm的相同指标均值间的差异达显著或极显著水平。密度为20cm×30cm的植株其树高均值最大,高达137.45cm,但其余各生长指标都不如其他密度的植株。各栽培密度试验林的各生长指标变异明显,其中变化幅度最大的是分枝数,其变异系数达到18.30%,变化最小的是地径,其变异系数为12.06%。

多穗柯的萌发能力较强,若栽植密度过大(如试验密度20cm×30cm、25cm×50cm),则其生长空间受到限制,植株表现为高生长,虽然植株下部有一定的分枝,但由于光照不足,新抽萌能力显然受到影响;如果栽植密度小,则单位面积的植株量少,这对产量会有一定的影响。总体来说,多穗柯甜茶在种植早期,适宜的栽植密度为100cm×100cm,在此密度下林相较整齐,植株长势均匀而且旺盛,生物量较大。

2.2 不同栽培密度对多穗柯植株地上部分鲜叶产量的影响

多穗柯以采摘叶片为主,用作茶原料和提取甜味剂和色素的原料。据初步估计,全国可年产干嫩叶千吨左右,另外,多穗柯嫩叶被采摘后,对其植株的生长并无影响[11]。

不同栽培密度对多穗柯单株鲜叶产量的影响情况如图1所示。从图1中可以看出,试验林种植1年后,受栽培密度的影响,多穗柯植株鲜叶产量存在明显的差异。其中密度为100cm×100cm的植株其单株鲜叶产量最高,达到200g;就单株鲜叶产量而言,该密度植株与密度分别为50cm×100cm、100cm×200cm的植株间的差异达显著水平,其与密度分别为20cm×30cm、25cm× 50cm、50cm×50cm的植株间的差异达极显著水平;而其与密度分别为50cm×100cm与100cm×200cm的植株间的差异并不显著,其与密度分别为20cm×30cm、25cm×50cm、50cm×50cm的植株间的差异显著,而后3个密度植株之间的差异也不显著。总体来说,种植密度大,单株鲜叶产量就少,其原因可能是,密度不同则温度、湿度及光照条件对植株影响的程度也不同,这些外部条件也影响了叶片干物质的积累。

表1 不同栽培密度对多穗柯植株各生长指标的影响†Table 1 Effects of different planting densities on growth indexes of Lithocarpus polystachyus

图1 不同栽培密度对多穗柯单株鲜叶产量的影响Fig.1 Effects of different planting densities on fresh leaf yield per plant in Lithocarpus polystachyus

2.3 不同栽培密度对多穗柯叶面积、比叶重及叶片SPAD值的影响

叶片是植物光合作用的主要器官,叶面积影响着植物光合产物的积累,比叶重反映了植物的光合碳同化能力。很多研究结果表明,SLW值与叶片的光合能力呈正相关[12];叶绿素是叶片的主要光合色素,叶绿素含量是反映植物叶片光合能力及植株健康状态的主要指标[13-14];SPAD值与叶片叶绿素含量呈极显著的正相关,相关系数达0.8以上。这些研究结果为野外测定叶绿素水平提供了可靠的依据[15-16]。

不同栽培密度对多穗柯叶面积、比叶重及叶片SPAD值的影响情况如表2。从表2中可以看出,在6个密度的栽培试验中,多穗柯叶面积平均为22.29cm2,比叶重平均为98.34g/m2,叶绿素相对含量平均为30.77mg/g,各密度植株叶片的叶面积及叶绿素相对含量间的差异均不显著,而其比叶重间却存在显著或极显著的差异。密度为100cm×100cm的叶面积较小,均值仅为(21.31±0.31)cm2,但其比叶重最高,均值达到(109.18±0.19)g/m2,说明该密度的叶片光合能力最强,叶片内含物最多,其比叶重与50cm×50cm、50cm×100cm、100cm×200cm这3个密间度的差异达显著水平,而其与20cm×30cm、25cm×50cm这2个密度间的差异达极显著水平。

总体来说,多穗柯在种植早期,在其他栽培条件相同的情况下,叶片面积和叶绿素相对含量受栽培密度的影响较小,而比叶重受其影响较大。100cm×100cm的种植密度更有利于多穗柯叶片对碳同化有机物的积累,更能增大叶片的密度,从而提高其产量。

表2 不同栽培密度对多穗柯叶面积、比叶重及叶片叶绿素相对含量的影响Table 2 Effects of different planting densities on leaf area,specific leaf weight and SPAD value in Lithocarpus polystachyus

3 结论与讨论

多穗柯是一种速生树种,其枝条萌发力强,种植早期如果栽植密度过大,林子很容易郁闭,势必会对产量造成影响,同时给采摘作业也会带来不便。文中6种栽培密度的试验结果表明,多穗柯种植1年后,各密度试验林植株的各生长指标值都有一定的差异,其地径、冠幅、新梢数、单株鲜叶产量、比叶重间的差异均达显著或极显著水平,而其株高、分枝数、叶面积及叶片SPAD值间的差异并不显著。密度为100cm×100cm的试验林其综合生长指标优于其他密度的植株,这一试验结果可为以后多穗柯的造林提供参考依据。

本试验结果还表明,栽培密度对多穗柯叶面积及叶绿素相对含量的影响较小。其原因可能是植株种源相同,再加上在种植早期树体结构或其所处地的光照条件还不足以对其产生较大的影响,另外,也不排除选择测定样本时带来的误差。这些都还需要作进一步的验证。

此外,在多穗柯采摘时间和季节上,相关文献的报道为每年4月和l0月采嫩叶2~3次,而据笔者调查,多穗柯植株在半年内抽萌了3~4次。针对多穗柯超强的萌发能力,笔者认为,通过加强肥水管理,可以适当增加采摘次数,从而达到增产的目的。

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