韩城市欧李新品系引进试验

2016-08-10 07:51母冰洁张世军卜芳侠杨琴侠徐艳辉
陕西林业科技 2016年4期
关键词:欧李引进品系

母冰洁,张世军,卜芳侠,薛 东,杨琴侠,徐艳辉

(1.陕西省水土保持工作站;2.陕西省韩城市水务局,陕西 韩城 515400)



韩城市欧李新品系引进试验

母冰洁1,张世军1,卜芳侠1,薛东1,杨琴侠1,徐艳辉2

(1.陕西省水土保持工作站;2.陕西省韩城市水务局,陕西 韩城 515400)

摘要:从山西农业大学等地引进农大3号、农大5号、农大6号、当地野生种等4个欧李品系进行引种栽培试验,利用常规方法和RHIZO2007 d根叶分析仪及DPS软件测定、分析了不同品系分枝、生物量、根系等特征,结果表明,栽植当年农大3号平均单株分枝数最大达4.5枝,农大5号分枝数3.8枝,实生(野生)苗Ⅱ平均分枝数最少仅1.5枝;各种欧李品系的平均单株生物量由大到小为农大5号(49.136 g)>实生苗Ⅰ(45.642 g)>农大3号(17.935 g)>实生(野生)苗Ⅱ(12.413 g),野生实生苗长势最弱;农大5号根系最长(5 220.38 cm)、表面积(963.70 cm2)和体积(72.41 cm3)最大;毛细根是欧李根系的主要组成部分,直径小于1.0 mm根占70%以上。栽植欧李经济型水土保持防护林应首先选用农大5号品系。

关键词:欧李;品系;引进;生物量;根系

欧李(Prunus humilis)为蔷薇科樱属灌木[1],主要分布于山西、内蒙古、黑龙江、河北、辽宁、山东、河南、吉林等中国北方十三个省[2],常生长于海拔100~1 800 m、阳坡沙地或山地灌丛;叶片小而厚,气孔密度大,气孔小,水分散失少,在干旱春季含水量较高,保水力强;干旱季节植株基部产生大量基生芽,遇到降雨时基生芽可形成地下茎在土壤中伸长,形成根状茎或萌出地表形成新的植株;根分蘖能力极强,庞大根系盘根错节,集中分布在20~40 cm土层内,最深可达1.5~2 m,形成表土密集的网状结构,将20 cm深土层中的土壤紧紧包裹,加之枝繁叶茂,大大减少雨水对地表的冲刷,能有效阻止表层土壤被风刮走和被雨水冲刷流失,显示出极强的固水保土作用[3],特别适宜于干旱阳坡造林[4]。欧李成熟果实含糖量高达14%~19%,每百克鲜果钙和铁的含量分别是苹果的7~10倍和6~10倍[5],被俗称为“钙果”,果实还富含多种维生素、氨基酸、微量元素等,具有极高经济价值和开发利用前景[6-7]。我国科研人员在种质资源调查基础上,进行了优良品种选育、栽培和果实加工等研究[8-9],为欧李开发奠定了基础,但欧李林水土保持效应研究报道不多,为此,我们进行了欧李优良品种引进及其生物学特征观察,以期为营建经济型水土保持林建设提供依据。

1研究区概况

试验区位于陕西省韩城市芝阳镇柏峰村,地处渭北黄土丘陵、暖温带半干旱区,属大陆性季风气候,四季分明,气候温和,光照充足,年平均气温13.5℃,≥10℃积温为4 626℃,平均年降水量559.7 mm,多集中于7-9月。年无霜期208 d,日照2 436 h。土壤为黄绵土,成土母质为黄土。春夏季易发生干旱,夏季阵雨多、强度大,水土流失严重。

2研究方法

2.1试验材料

供试欧李品系共4个,即野生种和新品系农大3、农大5、农大6;试验用1a生苗木,新品系为扦插苗,2015年从选育单位山西农业大学引入,人工繁育实生苗(实生苗Ⅰ)2015年从山西省运城市引入,野生实生苗(实生苗Ⅱ)从韩城市当地挖取;供试苗木高度、地径接近,都为无分枝单杆苗(表1)。

表1 供试欧李1 a生苗木质量

2.2试验布置

试验在土壤条件基本一致的地块、随机区组设计布置,每品系为一小区;2015年3月宽窄行栽植,宽行距1.2 m,窄行距0.7 m,株距0.7 m,小区面积500 m2。

2.3生物学特征测定

2.3.1株高、分枝数2016年4月8-12日,在不同品系和来源的试验小区,分别隔行机械选取栽植行,再在选取行内隔株选取调查株,每个参试品系各选取调查株34~42株,逐个测定分枝数、分枝长度等。

2.3.2单株生物量在农大3号、农大5号、实生苗Ⅰ、实生苗Ⅱ试验小区,各选取长势、大小均匀、具有代表性的3个标准株,逐个测量分枝数、各分枝长度;分枝测定后挖出整株,不损伤根系,用水小心冲洗泥土后,按自然状态测量根系水平宽度、根深,之后将苗木表面水分晾干,放入冰箱中冷藏贮存,室内根系扫描后,将枝条和根系在烘箱中(60°C)烘干,用天平称取干重。

2.3.3根系扫描用RHIZO2007d根叶分析仪,扫描测定农大3号、农大5号、实生苗Ⅰ、实生苗Ⅱ标准株根系长度、表面积和体积。

2.4数据分析

利用DPS软件进行数据整理与方差分析。

3结果与分析

3.1不同品系植株高度和分枝数

据观察供试欧李5个品系,栽植成活率、越冬率都在95.0%以上,表明它们在韩城市可以作为水土保持植物栽植。表1显示,不同品系和来源欧李植株分枝数为(1.5±0.109)~(4.5±0.305)个,由高到低依次为农大3号>农大6号>农大5号>实生苗Ⅰ>实生苗Ⅱ;农大3号、农大6号之间差异不显著(P<0.05),但都显著高于实生苗Ⅰ、实生苗Ⅱ(P<0.05);农大5号显著高于实生苗Ⅱ(P<0.05),但与农大3号、农大6号、实生苗Ⅰ差异不显著(P>0.05);实生苗Ⅰ显著高于实生苗Ⅱ(P<0.05),表明农大3号、农大6号分枝能力强,实生苗分枝能力差,人工繁殖实生苗的分枝能力强于自然繁殖的实生苗。不同品系和来源欧李植株高为(38.98±1.35)~(46.20±2.00) cm,其中农大6号、实生苗Ⅱ最高,农大3号和实生苗Ⅰ最低,最高者与最低者之间差异显著(P<0.05),表明农大6号和实生苗Ⅱ植株高度生长有优势,农大3号和实生苗Ⅰ高度生长最差,从植株分枝和高度生长两方面综合考虑,农大6号表现最好,应优先选用,实生苗Ⅰ和Ⅱ表现较差,应尽可能不选用。

3.2植株生物量

从表3可以看出,单株地上生物量、地下生物量及总生物量分别为4.026~17.194 g、8.387~34.002 g和12.413~49.136g,农大5号除地下生物量低于实生苗Ⅰ外,其地上生物量、总生物量都最高,实生苗Ⅱ地上生物量、地下生物量及总生物量都最低;水平根系长度20.0~70.0 cm,农大5号最长,实生苗Ⅱ最短;垂直根深42.0~60.0 cm,实生苗Ⅰ最深,实生苗Ⅱ和农大5号最浅,表明不同品系根系生长不同,农大5号在水平生长上有优势,实生苗Ⅰ在垂直生长上有优势,考虑水土流失以表土为主的特性,以保持水土为主要目标时,应优先选用农大5号。

表2 不同欧李品系灌丛分枝数和平均株高

注:不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

3.3根系生长状况

3.3.1根系长度根长扫描结果显示(表4),农大5号欧李单株平均总根长显著高于其它3种欧李品系,总根长高达5 220.38 cm,农大3号与实生苗Ⅱ根系总长度差异不大,分别是2 636.58 cm和2 548.35 cm,实生苗Ⅱ即野生实生苗的根系生长状况最弱,单株总根长仅1 857.58cm。4个欧李品系根系直径主要集中在0~1.0 mm之间,其中0~0.1、0.1~0.2和0.2~0.5 mm直径的根系长度分别均占总根量的20%以上;农大3号、农大5号、实生苗Ⅰ和实生苗Ⅱ直径小于1.0 mm的根长所占总根长的比率分别是85.79%、86.38%、74.61%和87.35%,均超过70%,可见欧李具有庞大的根系,毛细根是欧李根系的主要组成部分,起着重要的运输、固定和保土作用,毛细根形成了密集的网状根群,将地表至深层的土壤颗粒紧紧包裹,有利于固土,防止水土流失。其中农大5号不仅根系最庞大,而且细根所占比率也最大,固土效果最好。

3.3.2根系表面积从表4可以看出,农大5号欧李根系表面积最大963.70 cm2,其次是实生苗Ⅰ733.89 cm2、农大3号467.36 cm2和实生(野生)苗Ⅱ274.00 cm2;农大5号根系表面积是实生(野生)苗的3.52倍。实生苗Ⅰ、农大5号和农大3号根系表面积所占比率最大值均在2.0~5.0 mm的直径区间,分别占39.86%、33.61%和31.92%,实生(野生)苗Ⅱ直径在1.0~2.0 mm的根系占 26.68%。这4种欧李品系直径在0.5~ 5.0 mm之间的根系表面积占比分别为65.48%、58.44%、67.99%和58.57%;均在55%以上。植物根系一般表面积越大对土壤水分与养分吸收能力越强,因此农大5号在吸收土壤十分、养分方面就具有优势。

3.3.3根系体积农大5号欧李根系体积最大72.41 cm3,其它从高到低依次是实生苗Ⅰ65.58 cm3、农大3号27.85 cm3和实生(野生)苗Ⅱ14.88 cm3;农大5号根系表体积是实生(野生)苗5.00倍。农大3号、实生苗Ⅰ、和农大5号根系体积所占比率最大值均在也2.0~5.0 mm的直径区间,分别占47.54%、38.96%和36.03%,而实生(野生)苗Ⅱ直径在2.0~5.0 mm、5.0~7.0 mm和7.0~10.0 mm区间的根系体积分别占24.40%、24.53%和25.00%。

表4 不同欧李品系平均单株根长、表面积和体积

注:根系直径分级标准为1级0~0.1 mm,2级0.1~0.2 mm,3级0.2~0.5 mm,4级0.5~1.0 mm,5级1.0~2.0 mm,6级2.0~5.0 mm,7级5.0~7.0 mm,8级7.0~10.0 mm,9级>10.0 mm。

4结论与讨论

(1)引进的4个欧李新品系栽植当年,平均单株分枝数农大3号(4.5枝)>农大6号(4.1枝)>农大5号(3.8枝)>实生苗Ⅰ(3.3枝)>实生(野生)苗Ⅱ(1.5枝);平均株高实生苗Ⅰ(47.42 cm)>农大6号(46.20 cm)>实生(野生)苗Ⅱ45.37 cm>农大5号(40.84 cm)>农大3号(39.54 cm)>实生苗Ⅰ(38.98 cm);平均单株生物量由大到小依次为农大5号(49.136 g)>实生苗Ⅰ(45.642 g)>农大3号(17.935 g)>实生(野生)苗Ⅱ(12.413 g);农大5号在分枝和生物量生长方面最优,实生(野生)苗Ⅱ最差。根系生长方面,农大5号根系长度、表面积和体积均高于其它3品系,平均总根长、表面积和体积分别高达5 220.38 cm、963.70 cm2和72.41 cm3,长势最优,实生苗Ⅰ与农大3号根系生长状况良好,实生(野生)Ⅱ苗的根系生长状况最弱。欧李具有庞大的根系,直径小于1.0 mm的根长占比均超过70%,细根和毛细根是欧李根系的主要组成部分,能形成密集的网状根群。从植物地上部分和根系生长,有效降低雨水冲刷、固定土壤方面考虑,栽植欧李经济型水土保持林应优先选用农大5号品系。

(2)黄土高原地区灌木植被的水土保持效应,主要是通过地上冠层、地表枯落物层和地下根系,第一是冠层消减降水雨滴动能;第二是改善土壤结构提高土壤入渗率,增加降水的入渗速度和入渗量,减少地表径流,达到降水重新分配作用;第三是根系机械捆绑固结土壤作用。分析表明,欧李新品种,特别是农大5号和3号,冠层分枝数多,生物量大,根系发达,随着欧李林分年龄的不断增长,欧李林分将会发挥较好的保水固土效益。

参 考 文 献

[1]高 德,贾毅竹,牛国耀.推进欧李产业化保护生态环境[J].包钢科技,2007,33(5):60-62.

[2]王有信,何卫军,李学凤.欧李区域分布、种群演变与潜在价值研究[J].山西果树,2015,(4):12-14.

[3]张东为,贾天会,舒乔生.水保优良树种欧李的研究进展及今后研究方向[J].中国水土保持,2012,25(1):45-47.

[4]刘原福,王有信,贾良.从国家战略高度出发探讨欧李综合开发价值与模式[J].农业与技术,2013,33(7):114.

[5]刘志国,郝芳.欧李及其发展前景[J].林业实用技术,2005(3):44.

[6]吴钦孝,赵鸿雁.植被保持水土的基本规律和总结[J].水土保持学报,2001,15(4):13-15.

[7]Gong S.Y,Jiang D.Q.Soil erosion and its control in small watersheds of the Loess Plateau[J].Scientia Sinica,1979,21(11):1302-1313.

[8]杜俊杰.我国大西北干旱区域退耕还林的先锋树种——欧李[J].北方果树,2001(5):31-32.

[9]曹琴,杜俊杰,王秦俊,等.欧李新品种‘农大3号’[J].园艺学报,2005,32(2):370.

收稿日期:2016-02-18

基金项目:陕西省水土保持局科研示范项目“浅山丘陵残塬区坡耕地植物防蚀试验示范”(2014-1410)。

作者简介:母冰洁(1971-),女,陕西韩城人,学士,高级工程师,主要从事水土保持工程技术和管理工作。

中图分类号:S722.1

文献标识码:A

文章编号:1001-2117(2016)04-0041-05

Introduction Experiment of Prunus humilis Varieties at Hancheng

MU Bing-jie1, ZHANG Shi-jun1, BU Fang-xia1, XUE Dong1, YANG Qin-xia1, XU Yan-hui2

(1.Hancheng Soil and Water Conservation Workstation, Hancheng,Shaanxi 715400; 2.Hancheng Water Affairs Bureau , Hancheng ,Shaanxi 715400)

Abstract:Varieties of Prunus humilis Nongda 3, Nongda 5, Nongda 6 and local one were introduced from cultivation experiment.The conventional method and RHIZO2007d as well as DPS were applied to determine their number of branching, biomass and rooting.The results showed that: i) the average branching number of Nongda 3 and Nongda 5 were respectively 4.5and 3.8, and the local wild one only having 1.5; ii) among all varieties, the biomass of Nongda 5 is the most (49.136 g), followed by local variety I (45.642 g), Nongda 3 (17.935 g) and local variety II (12.413 g); iii) Nongda 5 had the best rooting, the length of total root reaching 5220.38 cm, the root surface-area 963.70 cm2 and root volumn 72.41cm2.Capillary roots were its major component, with root less than 1.0 mm in diameter accounting for more than 70%.

Key words:Prunus humilis; variety;introduction; plant biomass; roots system

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