张志晓++王燕++郑鑫++曾丽蓉++骆建霞
摘 要:以1年生绿宝苹果幼树为试验材料,研究其对不同土壤条件的适应性,对植株的生长、叶片的光合及生理特性进行了测定分析。结果表明:种植在多石砾粘壤土上的幼树,其株高、新梢生长量、叶面积、可溶性糖及根系活力均显著或极显著高于种植在沙土和粘壤土上的幼树,而丙二醛(MDA)含量极显著低于种植于后两种土壤的幼树;绿宝苹果幼树的净光合速率在多石砾粘壤土与沙土中种植的差异不显著,但均极显著高于种植于粘壤土的幼树;超氧化物歧化酶(SOD)活性在3种土壤条件下种植时无显著差异。综合各项测定指标及幼树的形态表现认为,绿宝苹果幼树对土壤条件的适应性较强,但以在多石砾粘壤土条件下种植更为适宜。
关键词:绿宝苹果;土壤;生长;光合及生理特性
中图分类号:S661.1 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2016.03.025
土壤是影响果树生长的主要生态条件之一,不同土壤的理化性质不尽相同,其团粒结构、盐碱度、土壤有机质、速效养分等也有差别,从而影响果树的根系活力,进而影响果树的生长发育、光合及生理特性,因此,果树在不同土壤上的生长发育及生理、光合也会表现出特异性[1]。在天津及周边类似滨海地区土壤类型中,以粘壤土、沙土居多,在浅山丘陵地区以多石砾粘壤土为主。有关土壤条件对果树生长发育的影响多有报道:苏婷等[2]通过对青 的生长及生理指标的测定,研究了青 对不同土壤的适应性,李文超等[3]研究了不同土壤条件对酿酒葡萄生理及果实品质的影响,谭钺等[4]研究了土壤环境对蓝莓生长的影响及改善措施 。“绿宝”苹果(Bramley)原产英国,21世纪初引入我国,经引种试验,该品种为优良高酸苹果品种,是苹果汁加工生产的主要原料果,极具推广应用价值。目前对“绿宝”苹果的理论研究十分薄弱,主要是对其引种、栽培适应性的研究[5-7],尚未见绿宝苹果对不同土壤类型适应性的研究报道。本试验选取具有代表性的3种土壤类型,将1年生绿宝苹果幼树种植于3种土壤条件下,通过对植株生长指标、叶绿素及光合指标、根系活力、SOD等生理生化指标的测定分析,比较其在不同土壤条件下的差异性,以了解绿宝苹果幼树对不同土壤条件的适应性,从而为在生产实践中栽培推广提供科学理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验地土壤基本情况
选取3个试验地点:天津蓟县试验田、天津农学院西校区试验田、天津农学院东校区试验田,分别代表多砾石粘壤土、沙土、粘壤土。土壤条件如表1。
1.2 试验方法
2014年8月底,采用“T”字形芽接法,将绿宝苹果嫁接在一年生八棱海棠实生苗上,嫁接后进行常规管理。2015年3月底于芽萌动前移栽,将其分别定植于3种土壤条件下,每地定植10株以上。萌动后“剪砧”,进行常规田间管理,管理措施基本一致。采用完全随机设计法进行各项试验指标测定,4次重复。
1.3 试验指标测定
生长指标测定: 在生长季前期,新梢抽生1 cm 左右开始,用卷尺对嫁接苗株高、植株新梢总生长量进行测定,以后每15 d测一次直至生长基本停止;用画纸称重法测叶面积;用徒手切片在电子显微镜下测定其叶片厚度。
光合指标测定:于晴天上午10点至12点之间,选取新梢中部成熟、有代表性的叶片,使用CI-340(美国生产)手持式光合系统测定净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及气孔导度(Gs)等指标,每指标读数3次取平均值,4次重复。
生理生化指标测定[8]:选取新梢中部成熟、有代表性的叶片。用乙醇提取法测定叶绿素含量;采用蒽酮法测定其可溶性糖含量;硫代巴比妥酸(TBA)法测定丙二醛(MDA)含量;用氮蓝四唑(NBT)法测定超氧化物歧化酶(SOD)活性;挖取部分须根用氯化三苯基四氮唑(TTC)法测其根系活力。
利用SPSS V17.0统计软件对试验数据进行分析。
2 结果与分析
2.1 不同土壤条件下绿宝苹果幼树生长指标的比较
由表2可知,土壤条件对绿宝苹果幼树生长影响较大,种植于多砾石粘壤土及沙土上的幼树株高及叶面积极显著高于粘壤土上的幼树;种植于沙土与粘壤土上的幼树新梢生长量差异不显著。种植于粘壤土上的绿宝苹果幼树叶片厚度显著高于其它两种土壤上的,这可能是其为了适应盐碱性粘壤土而做出的反应。
2.2 土壤条件对绿宝苹果幼树叶绿素含量及光合特性的影响
由表3可知,沙土上的绿宝苹果叶绿素含量极显著高于其他两种土壤,多石砾粘壤土与粘壤土上的绿宝苹果幼树叶绿素含量无显著差异;在多石砾粘壤土和沙土中种植时,绿宝苹果幼树的净光合速率差异不显著,但极显著高于粘壤土的;蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度与净光合速率基本呈正相关性。总的来看,种植于粘壤土条件下的绿宝苹果幼树光合效率较低。
2.3 绿宝苹果幼树在不同土壤条件下生理指标的差异性
由表4可知,种植在多石砾粘壤土上的绿宝苹果幼树的可溶性糖含量显著高于其它两种土壤;根系活力以粘壤土上的最低,且与其它两种土壤的差异极为显著,这可能与其盐碱度高且土壤通气条件较差有关,沙土种植的植株的根系活力显著低于多石砾粘壤土;在MDA含量方面,则是以多石砾粘壤土上种植的绿宝幼树的含量最低;3种土壤条件下种植的绿宝苹果幼树在SOD活性上未表现出显著差异。
3 结论与讨论
生长指标是果树对土壤综合条件的直接外在反映,说明其对土壤条件的适应性[2,12]。本试验中粘壤土含盐量较高,土壤溶液渗透压高,影响了根系对水分和矿物质的吸收,使地上部的营养物质减少,从而影响到绿宝苹果幼树地上部分的营养生长,如株高、新梢长度、叶面积等。而多石砾粘壤土含盐量最低,且有机质含量最高(表1),又由于多石砾的存在,使土壤颗粒间空隙增大,增强了其透气性,根系活力进而增强,因此绿宝苹果幼树在多石砾粘壤土上株高、叶面积都极显著高于种植于其他两种土壤上,说明绿宝苹果幼树相对更适应于多石砾粘壤土。
光合指标是反映植物光合作用的重要指标,叶绿素是光合作用的基础,其含量的高低也将影响果树的光合作用,不同的叶绿素含量其Pn也会有所不同。本试验中,绿宝苹果幼树的Pn在粘壤土上极显著低于其他两种土壤,其Tr、Gs表现出与Pn基本相同的变化趋势,这与之前报导的研究结果相一致[9-11]。但其叶片厚度极显著高于其他两种土壤条件,这也使其有相对较高的叶片质量, 给光合作用以保障条件,使绿宝苹果幼树得以正常生长;而在多石砾粘壤土条件下,虽然其叶绿素含量极显著低于在沙土条件下,但二者的叶片厚度无显著差异,且其叶面积、根系活力显著或极显著高于沙土条件下,因而有着较高的光合能力。
可溶性糖如葡萄糖、蔗糖,在果树的生命活动中具有重要作用。它为果树的各种代谢提供能量和中间产物,也是参与果树渗透调节的重要因子,进而影响到根系活力及其对水分和矿质元素的吸收,从而影响到植株的生长和适应性[12-14]。本试验中种植于多砾石粘壤土上的绿宝苹果幼树的可溶性糖及根系活力均显著或极显著高于沙土和粘壤土条件的,这可能与粘壤土中含盐量较高,而沙土有机质含量低,土壤容重较高(见表1),透气性较差、保水保肥能力低等因素有关,从而降低了根系活力,影响根系的吸收功能,使光合能力降低,可溶性糖的合成受到影响。
丙二醛是果树脂膜过氧化作用的主要产物,其含量的高低可以反映细胞膜及膜系统的受伤害程度。同时,果树在受到高盐碱等逆境威胁后,会产生清除活性氧的保护机制,SOD、POD活性增强,加快清除活性氧及其它自由基,从而维护了活性氧代谢平衡,使果树能在相对高的盐碱地上正常生长。本试验中种植于3种土壤里的绿宝苹果嫁接苗的MDA含量随土壤含盐量的增高而升高,这也印证了前人的研究结果[13-15];而种植于3种土壤上绿宝苹果幼树的SOD活性差异性并不显著,说明盐碱及其他土壤条件尚未达到逆境程度,绿宝苹果尚未启动保护机制产生高活性的SOD以抵御逆境胁迫,也说明其自我调节、保护能力较强,适应性较好,在3种土壤条件下都能正常生长。
综合各测试指标及绿宝苹果幼树的生长表现,初步认为:绿宝苹果幼树在本试验的土壤条件下均能正常生长,对不同土壤条件表现出较好的适应性,但以在多砾石粘壤土种植的生长表现最好。建议在沙土中种植时,要加强水肥管理,种植在粘壤土中时应注意增施有机肥改良土壤以促进其生长。
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