皂荚物候期初步研究

陈 思，韩丽君

(山西省林业科学研究院,山西 太原 030012)

皂荚(GleditsiasinensisLam.)，又名皂角，为豆科皂荚属落叶乔木，高达15 m～25 m，是山西省近年来大力发展的乡土树种之一。皂荚冠大荫浓，且寿命较长，适宜作四旁绿化树种，其荚果、种子、枝刺、根、茎、叶等均可入药。皂荚种子富含半乳甘露聚糖胶等成分，可用作增稠剂、稳定剂、粘合剂、胶凝剂等，被广泛应用于石油钻采、纺织印染、建筑涂料等行业。其种子含胶量高达30%～40%，是提取绿色蛋白质的理想原料，能够有效解决我国对植物胶的需求缺口。

山西省境内的皂荚主要分布于太原市以南地区。近年来，山西省林业科学研究院相继开展了皂荚的良种选育、播种育苗、嫁接技术等试验研究，并制定了一系列技术规程，但是对其物候规律还没有系统的观测分析。对物候期的观测分析是进行种质资源研究与利用的基础性工作，对苗木引种与育种工作具有很重要的参考价值。为此，在山西省临汾市襄汾县试验基地对皂荚进行了物候观测，了解其发芽、开花、结实等情况，可为皂荚的良种选育及开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点位于山西省临汾市襄汾县，属温带季风气候。年平均气温12.6 ℃，1月气温-4.5 ℃，7月气温26.0 ℃.年降水量约550 mm，主要集中在7月、8月。无霜期约185 d.试验区的土壤为淡褐土，土层较厚，pH值为7.8左右。

1.2 试验材料

研究材料为试验基地长势良好、生长健壮、种子繁殖的能够正常结实开花的10年生皂荚树。选取10株作为固定观测对象，并挂牌标记，于2016年至2018年连续3 a进行定株观测。

1.3 试验方法

1.3.1 物候规律观测

根据中国物候观测法制定观察记录表，于每年2月19日起，每周进行1次，定株观测6个物候指标，包括芽萌动期(叶芽、刺芽)、芽膨大开放期、展叶期、开花期、果实成熟期、落叶期，做好记录。各个物候开始时期以出现明显的物相变化为标志，具体标准见表1.

表1 皂荚各个生长时期具体标准

1.3.2 生长规律调查

枝条生长规律调查：2016年至2018年，每年2月初至12月，每个月15号分别测定2个目标树10个新生枝条的长度变化情况，并记录。取平均值，最后绘制其生长变化曲线图。

叶片生长节律调查：2016年至2018年，每年3月至9月，每个月15号从目标皂荚树上采收5条叶序，分析和比较叶片长度、叶片宽度、叶长/宽比、小叶面积、叶绿素参考值、小叶周长和复叶长度变化情况，并绘制曲线图。

皂刺年生长规律调查：2016年至2018年，每年4月至12月，每月15号从5个目标皂荚树上，分别观测主干上10个皂荚刺的生长情况，主要对皂荚刺每月的长度变化进行观测记录，并求取平均值，绘制曲线图。

2 数据处理

数据首先经Excel进行初步整理，然后采用SPSS统计软件进行方差分析。通过万深LA-S根系和叶面积分析系统完成皂荚叶片的生长规律分析。

3 结果与分析

3.1 物候期观察

皂荚物候期记录见表2.

从表2可以看出，在山西省临汾市襄汾县，皂荚在3月中旬叶芽开始萌动，1周后开始膨大。在3月下旬到4月上旬开始展叶，展叶盛期为4月下旬。皂荚花序出现于清明节前后，开花持续10 d～15 d.皂荚枝刺的芽与叶芽同时出现，主干芽4月10号前后开始萌动，并在1个月内迅速膨大。5月中上旬皂荚果实开始生长发育，此时期是皂荚生长物候期中最长的1个阶段，果期可达6个月。皂荚的落叶期始于10月下旬左右，持续时间约12 d.

表2 皂荚物候期

3.2 生长规律调查

3.2.1 枝条年生长规律调查

2016年至2018年，每年2月初至12月，每个月15号测量目标树ZJ-1，ZJ-2的10个新生枝条的生长变化情况，取平均值ZJZ-1与ZJZ-2，并绘制生长曲线，ZJZ代表皂荚枝，如图1.

图1 枝条年生长规律变化

从图1可以看出，皂荚树枝条生长期是从3月到10月。其中3月至4月是开始生长期，4月至8月是旺盛生长期，8月至10月是缓慢生长期，10月至12月是停滞生长期。

3.2.2 叶面生长规律

在2017年3月至9月的树木生长期内，每个月的15号从目标皂荚树上采收5条叶序，对叶长叶宽、叶长宽比、小叶面积、叶绿素参考值、小叶周长和复叶长度进行分析，取平均值，见图2.

从图2可以看出，叶片长度经历了2个时期，快速生长期与慢速生长期。3月至6月是叶片长度的快速生长时期，7月至9月是叶片的慢速生长时期。叶片长宽比，3月与5月叶片主要往长度方向生长，4月与6月叶片主要往宽度方向生长；之后的7月、8月、9月，叶片长度与宽度的比值趋于稳定，变化幅度不再明显。叶片宽度的变化经历了2个时期，快速生长期与慢速生长期。3月至4月为快速生长期，4月至5月为慢速生长期，5月至6月为快速生长期，6月至9月为慢速生长期。叶面积的变化经历了2个时期，3月至6月为快速变化时期，6月至9月为平缓变化时期。叶片中的叶绿素含量，3月至7月叶绿素，含量稳步上升，7月至8月下降，8月至9月急速上升。叶片周长，3月至7月为叶片周长持续上升阶段，7月至8月略有下降，8月至9月趋于平缓。复叶长度，3月至7月平稳上升，7月至9月趋于平稳。

图2 叶片特征指标的生长节律变化

3.2.3 皂荚刺年生长规律调查

2016年至2018年，每年4月至12月，每月15号选 择5个不同目标树主干上的10个不同皂荚刺，观察测量其刺长生长变化，求取平均值ZJC-1，ZJC-2，ZJC-3，ZJC-4，ZJC-5.皂荚主干刺长变化统计见表3.

表3 皂荚主干刺长变化统计 cm

主干刺长的生长节律变化见第15页图3.

由表3和图3可知，皂荚主干皂刺在3月底4月初开始萌动，4月上旬开始急速生长，4月至5月初是旺盛生长期，6月至8月生长变缓慢，且皂刺逐渐变硬。9月至12月皂刺基本停止生长。结合观察记录拍照可知，4月、5月生长初期皂刺颜色为淡黄绿色，5月底颜色开始变红，而后逐渐变为深紫褐色。

图3 主干刺长的生长节律变化

3.2.4 成熟果实特征

2017年10月，在10株皂荚树上随机收集30个荚果，并对单个荚果果实的平均长度、平均宽度、平均厚度、果实长宽比、果实重量等进行统计，见表4.

表4 果实特征分析

对荚果中的30个种子的平均长度、平均宽度、种子长宽比、种子重量进行统计，统计数据如表5所示。

表5 种子特征分析

由表4和表5可知，成熟皂荚的荚果为黑褐色，平均长约23.7 cm，平均宽32.76 mm，平均厚13.02 mm，平均重量25.5 g.皂荚种子颜色为黄棕色，种子平均长11.31 mm，平均宽8.43 mm，种子千粒重为405.14 g.

4 讨论与结论

1)通过观测，襄汾地区的皂荚3月中下旬芽开始萌动并膨大。皂荚展叶初期为3月下旬到4月上旬，下旬达到盛期。在清明节前后进入开花期，持续10 d～15 d左右。5月初皂荚开始进入果实生长发育期，果期可达6个月。皂荚的落叶期始于10月下旬左右，持续时间约12 d左右。果实成熟时由绿色变为褐色，完全变为黑褐色时则进入成熟期。枝条、皂刺从4月开始旺盛生长，皂刺快速生长期集中在4月份。荚果平均长度、平均宽度、平均厚度、平均重量分别为23.7 cm，32.76 mm，13.02 mm，25.5 g，种子平均长度、平均宽度、千粒重分别为11.31 mm，8.43 mm，405.14 g.

2) 对皂荚物候期的观察中发现，同一试验地，不同皂荚树发芽、展叶、开花、结实的日期不尽相同。物候期差异现象表明，环境因素或遗传因素都可能对物候产生影响。但具体何种因素起主导作用，有待在今后的研究中进一步观测分析。

3)针对枝条、皂刺、叶片的生长旺盛期，采取相应的管理措施，促进叶绿素形成，可以提高树体的光合作用，使树体更好地积累营养物质。7月至8月叶绿素参考值呈现下降趋势，有可能是当地高温与干旱导致，应采取浇水、遮阴等措施。8月至9月叶绿素参考值又继续增长，有可能是外在条件，如，温度、土壤水分含量向积极方向转变的结果，说明叶绿素参考值存在二次增长的潜力。