周德顺,宋于洋
(石河子大学农学院林学系,新疆 石河子 832000)
灌水次数对南疆三种园林植物生长的影响
周德顺,宋于洋*
(石河子大学农学院林学系,新疆 石河子 832000)
以2 a生白榆、榆叶梅、山桃为试验材料,取南疆焉耆垦区耕作层下土壤作为试验土源,采用盆栽方法,设置4个灌水次数处理,观察和分析不同灌水次数处理对三种园林植物的生长影响。结果表明:3种植物在各处理下生物量均比对照组有所增加,在T3处理下各树种的生物量达到最大值,分别为白榆915.25 g,山桃513.18 g,榆叶梅为435.68 g;在各处理条件下,根冠比变化为山桃CK>T1>T2>T3,榆叶梅随着灌水次数增加而下降,白榆变化不显著;3种园林植物的抗旱能力白榆>榆叶梅>山桃。
园林植物;灌水次数;生物量
干旱缺水是制约我国北方城市园林绿化的关键性因素之一,水份对园林植物的生长影响显得尤为重要,加之园林植物耗水量大,导致水资源匮乏与园林景观用水的矛盾日益突出,因此,园林绿化树种的灌水次数,灌水额度日益成为城市绿化用水主要的考虑因素之一[1-4]。在不同灌水额度下,张璐等[5]对臭柏、山桃、榆叶梅植物的生长影响进行了研究;韩蕊莲等[6]在不同供水条件下,对三种园林植物的耗水和适应性进行了研究,并得出差异性;周平等[7]对北方主要的造林树种,苗木的蒸腾耗水特性进行研究等等。以往的研究大多集中在灌水 额度对植物的生长影响以及植物本身耗水特性上,较少考虑灌水次数对植物生长的影响。同时从城市的可持续性考虑,如何用较少的水资源来获得城市绿地景观效果的稳定和持续是现在主要关注的问题[8]。因此,研究园林植物的灌水次数对城市水资源的优化具有重要的意义[9]。
白榆(Ulmuspumial)、榆叶梅 (Amygdalustriloba)、山桃(Prunusdavidiana)为南疆常见的三种园林绿化树种,具有较耐旱和树形整齐的特点。在南疆许多干旱地区都有大面积的种植,有很好的节水和观赏价值。为此,我们针对三种不同的园林树种通过不同的灌水次数,探讨“灌水次数对这三种园林植物的生长的影响”,从而为南疆园林绿化植物的灌水频率和城市绿地节水灌溉提供参考依据。
1.1 栽植条件
盆栽,塑料盆规格为内径50 cm、高度50 cm,盆底用塑料布密封;每盆装土样70 kg;盆栽土壤为焉耆垦区农田耕作层以下土壤,即距地表20~25 cm以下土壤烘干、过筛后,装入试验盆,压实。
1.2 试验材料
选用2 a生白榆、山桃、榆叶梅生长正常、无病虫危害等异常的植株,不同种类及不同个体间株型和大小一致。2 a生白榆株高 1.5 m,地径 8 cm;2 a生山桃株高 1.2 m,地径 7.8 cm;2 a生榆叶梅株高 60 cm,地径 3 cm;每树种24株(4株进行试验前生物量等指标测定,20株盆栽试验),共72株。
1.2 试验方法
1.2.1 试验设计与布置 设4个灌溉处理,分别为生长期内灌溉5次(每隔30 d灌溉一次为参照组CK)、7次(每隔20 d灌溉一次为T1)、10次(每隔15 d灌溉一次为T2)和15次(每隔10 d灌溉一次为T3)。每个处理第一次灌溉均充分,使土壤达到饱和持水量,此后,每次的灌溉量为盆中达到饱和的水分含量。每个处理设5次重复,每个重复4株。
2014年4月10日进行盆栽,自此至2014年9月10日为试验期,共150 d。试验地点为焉耆垦区。
1.2.2 指标测定
(1)生长量: 4月中旬、9月中旬用卷尺测量植株高度;6月中旬、9月中旬用电子游标卡尺测量植株地径,分别按南北、东西2个方向测定。
(2)生物量: 直接称重法;9月中旬植株落叶前,将每个植株从盆中取出,小心用水冲净泥土等杂物,之后将地下部分和地上部分分离,分别放入烘箱105℃下杀青30 min后,80℃下烘干至恒重,称其干物质量并计算根冠比。
1.2.3 数据整理与分析 试验数据的图、表采用Microsoft Excel 处理;采用SPASS软件进行差异性显著性分析。
2.1 不同灌水次数对植物生物量的影响
由表1可知,随着灌水次数的增加,生物量总体呈现上升趋势,但不同树种增量各有不同,在T3处理下,各树种的生物量达到最大值。白榆在T1、T2处理下,地上生物量与干物质总量增加并不明显;而在T3处理下,白榆地上生物量与干物质总量,相对于CK、T1、T2处理,增加显著,说明白榆生物量在灌水次数少的情况下,对生物量影响较小。只有达到一定的灌水次数时,才会显著上升。山桃干物质总量和地上生物量都随着灌水次数的增加而增大,但地下生物量在各处理条件并没有显示明显的差异,可能因地下根系获得的水分和营养物质较多用于地上同化枝的生长。榆叶梅各项生物量随着灌水次数的增加而显著增加,地上生物量和地下生物量的增加趋势一致,在对照处理下明显受到抑制,T1和T2处理下无显著差异,T3处理下显著高于其它处理。
表1 不同灌溉次数对3种园林植物生物量的影响
注:不同小写字母为各处理间差异显著(P<0.05),下同。
2.2 不同灌水次数对植物根冠比(R/S)的影响
从图1可以看出,白榆的根冠比(R/S)在3个梯度T1、T2、T3处理中,无显著地变化,但随着灌水次数的增加,其比值略微呈现上升的趋势;山桃与榆叶梅的根冠比(R/S)随着灌水次数的增加,其比值呈下降趋势。
三种不同园林植物的根冠比(R/S)为山桃>榆叶梅>白榆,白榆跟山桃、榆叶梅相比较,其根冠比(R/S)的显著差异性较小,而山桃和榆叶梅在不同灌水次数下,根冠比(R/S)最为接近。
2.3 不同灌水次数对株高和地径的影响
图1 不同灌水次数对3种园林植物根冠比(R/S)的影响
2.3.1 不同灌溉次数对株高生长影响 从表2可以看出,在不同灌水次数T1、T2、T3处理下,相比较对照组CK,株高呈明显上升趋势,说明灌水次数的增加有利于株高的生长。在T3处理下,3种株高达到最大值。随着灌水次数的增加,白榆的株高呈缓慢上升趋势,在T3时达到最大值3.52 cm;山桃随着灌水次数的增加,其株高增加的差异性显著,同样在T3时达到最大值16.13 cm;榆叶梅随着灌水次数的增加其株高存在差异。因此,可以得出其抗旱能力比较为白榆>榆叶梅>山桃。
表2 不同灌溉次数对3种园林植物生长的影响
2.3.2 不同灌溉次数对地径生长影响 由表2可以得出:白榆、山桃、榆叶梅随着灌水次数的增加,地径呈现逐渐上升趋势。白榆随着灌水次数的增加,地径在逐步的增加,在T3处理下,达到最大值1.41 cm;山桃地径在不同处理条件下,尤其在T3处理下,出现显著性增加;榆叶梅在T3处理下,出现跟T1、T2显著性的增加趋势,同时在CK处理下,榆叶梅地径出现抑制的情况。
植物在干旱环境下,由于根系吸收不到足够的水分和植物本身所需要的营养物质,因此在很大的程度上限制了植物生物量的积累[10]。在本试验中,3种不同园林植物相比较对照组(CK),随着灌水次数的增加,植物的生物量都呈现不同程度的增加。在T3处理中,生物量达到最大。由于不同植物之间对水分的捕获能力各有不同,3种园林植物在不同的灌水次数下,响应也就存在差异。总体来说,试验中随着灌水次数的增加,株高的增长量比较为:山桃>榆叶梅>白榆,这说明这三种园林植物的抗旱能力为白榆>榆叶梅>山桃。这可能与植物之间的遗传特性有关系。这也与肖冬梅等[11]研究水分胁迫对植物生长量的影响所得结果是一致的。城市园林绿化质量受到植物本身生长的影响,比如植物的高度、枝型以及郁密度等,进而影响城市景观效果。园林灌木一般有其特殊的造型,一般通过修剪来维持景观的要求[12]。通过试验可以得出灌水次数对植物的根冠比、株高存在一定的影响,因此,可以通过控制灌水次数来控制植物的生长。例如株高等,进而达到节水灌溉和控制人工成本的要求。
园林植物在不影响观赏的前提下,可以进行适度的水胁迫。这与王志泰[12]等研究发现,要想控制生长量、节约灌水的绿化管理目标,需进行适度的水分胁迫是一致的。同样与本试验结果相符合:白榆在T1、T2、T3灌水次数下,随着灌水次数的增加,株高增加程度并不显著,这说明植物本身对水分的利用效率,并不因灌水次数的增加而增加。在不影响植物的景观效果前提下,进行适当的干旱胁迫能提高水分的利用效率[13-15],以达到人工和资源的最优化。
本次试验只是对南疆常见的3种园林植物进行试验,在不同灌水次数的处理下,观察和分析植物的生长情况,并不具有全面性,并且本次试验为室内盆栽试验,没有考虑当地其它影响因子。因此,在以后的科学研究中还须继续深入,为以后南疆地区乃至新疆地区节水灌溉提供理论数据,最终为新疆园林绿化提供节水灌溉的策略。
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Effect of Irrigation Frequency on the Growth of Three Gardening Plants
ZHOU De-shun,SONG Yu-yang
(CollegeofForestry,ShiheziUniversity,Shihezi,Xinjiang832000)
With two years'Ulmuspumial,Amygdalustriloba,Prunusdavidianaas experimental material and soil under cultivation layer in the south of Xinjiang province from Yanqi reclamation area as the test soil source,potted plants with four irrigation treatments were applied.Effects of irrigation frequency on growth of three species of garden plants were observed.The results showed that: the three plants in each treatment biomass were increased,the biomass of different tree species reached the maximum value at treatment T3,respectively,Ulmuspumila915.25 g,Prunusdavidiana513.18 g,Amygdalustriloba435.68 g.In all treatment conditions,root-shoot ratio forPrunusdavidianawas:CK>T1>T2>T3;whereasAmygdalustrilobaroot-shoot ratio decreased with the increase of irrigation times;Ulmuspumialroot-shoot ratio did not change significantly.The drought resistance of 3 garden plants was like:Ulmuspumial>Amygdalustriloba>Prunusdavidiana.
Landscape plants;irrigation frequency;biomass
2014-12-05 作者简介: 周德顺(1989-),男,硕士研究生。
宋于洋
S718.45
A 文章编号:1001-2117(2015)02-0013-04