张佳雪,李蕊,孟洁,杨静慧,刘艳军,汪海霞
天津市轻度盐碱地彩叶植物生长特性比较
张佳雪1,李蕊1,孟洁1,杨静慧1,通信作者,刘艳军1,汪海霞2
(1. 天津农学院 园艺园林学院,天津 300392;2. 天津市林业规划设计院,天津 300392)
为筛选出适宜在天津轻度盐碱地栽植的彩叶植物,以光皮大叶榆、豆梨和紫叶紫荆为试材,测定了在轻度盐碱地上的株高、冠幅、基径、胸径4项生长指标。结果显示:光皮大叶榆株高相对生长量(0.49 m)最高,其次是豆梨(0.42 m)、紫叶紫荆(0.35 m);豆梨冠幅相对生长量(21.76 cm)最大,其次是紫叶紫荆(17.06 cm)、光皮大叶榆(10.42 cm);豆梨基径相对生长量(2.28 cm)最大,其次是光皮大叶榆(1.21 m)、紫叶紫荆(1.07 cm);豆梨胸径相对生长量(1.78 cm)最大,其次是光皮大叶榆(1.22 cm)、紫叶紫荆(1.04 cm)。隶属函数综合分析显示,豆梨在武清区轻度盐碱地上生长最好。
彩叶植物;生长特性;盐碱地;品种
彩叶植物是指在植物正常生长季节里,叶片呈现非常见的绿色,并随着季节的变化而呈现不同色彩的植物。彩色植物具有统一的变色周期,观赏期长,因此,彩叶植物在我国发展很快,在城市绿化和景观布置中被广泛应用。现阶段,大部分彩叶植物从国外引进,2008年北京奥运会从国外引种40多种,上海世博会期间引种6 000万株[1]。但在引进的过程中,一些彩叶植物在盐碱地的生长情况较差,出现叶片褪色,颜色发褐色,生长衰弱等现象,失去了彩叶植物本身的特点。对此,许多学者对彩叶植物引种过程中,密切关注引种环境与植物间的关系。黄彦青对大连市近年来引种驯化的13种槭叶属彩叶树种利用层次分析法筛选,得出了推广使用的5种树种[2]。杨静在红叶石楠的抗旱抗寒研究及适应性分析中,认定其可种植在泰安地区[3]。武春霞等对北美海棠的叶片解剖结构与抗旱性的关系进行过研究,确定西府海棠更适宜种植在天津干旱半干旱的气候环境[4]。
盐碱胁迫制约了植物的生长与分布,还对一些地区的生物多样性造成影响。盐分胁迫对植物的生长抑制最显著和最普遍,枝条逐步变得脆弱,且产生大量不定根,主根渐渐腐烂发黑,最终植物死亡[5]。杨静慧等通过比对金枝槐和金叶榆的株高、茎粗等一系列生长指标,得出金叶榆更适合在轻度盐碱地上栽植,更耐盐碱性的结论[6]。
本试验通过研究天津引种的3种彩叶植物,对株高、冠幅、基径和胸径在试验地生长期间的相对生长量进行比较分析,为天津市轻度盐碱地彩叶植物新品种的引种提供依据,同时为彩叶植物新品种的推广提供理论支持。
本试验引进了光皮大叶榆(var.)、紫叶紫荆(Forest Pansy)和豆梨 ()3个彩叶树新品种,于2018年5月将一年生幼苗栽植于天津市武清区公路直属处。试验基地属暖温带半湿润大陆性季风气候,年平均气温11.8 ℃,年平均降水量为567 mm,日照充足,土壤为黏壤土,pH为8.17~8.67,含盐量0.25%~0.31%,属于轻度盐碱土[7],土壤肥力中等。植株行距一致,为2 m×2 m。苗圃周年管理方法采用常规管理,管理方法一致。
选取苗圃中生长较为一致的区域作为样地,样方为12 m×15 m,3次重复。
在5~10月间进行测量,以“S”型取样方法确定供试植株,在每个样地选取15株生长良好的植株为样株,测定5月的初始生长指标与10月的最终生长指标,将差值作为在试验地引种期间生长指标的相对生长量。此阶段供试植株为二年生树苗。株高利用测高仪测量植株根颈部到顶部之间的距离。冠幅利用卷尺分别测量出植株东西方向、南北方向延伸到树冠所覆盖的最大值,3次重复求取平均值。基径利用游标卡尺测量,用来表示树木的规格;其测量基准点为树木地面根颈部位的树干直径。胸径也称干径,用游标卡尺测量地面以上1.3 m高处。
试验数据用Excel 2007进行统计分析,参考杨静慧等[6]隶属函数方法进行生长特性的综合分析,用SPSS Statistics进行方差显著性分析。其中,X表示种类指标的彩叶植物各种指标变化隶属函数值。Xmax和Xmin分别表示彩叶植物各种类指标测定的最大值和最小值,如果各变化指标测定值与彩叶植物的耐盐性呈正相关用(1)式。
如图1所示,在轻度盐碱地上光皮大叶榆株高的相对生长量(0.49 m)显著高于紫叶紫荆 (0.35 m),但与豆梨(0.42 m)差异不显著。紫叶紫荆与豆梨差异不显著。
图1 3种彩叶植物株高相对生长量的比较
如图2所示,在轻度盐碱地上3种彩叶植物冠幅的相对生长量差异显著,豆梨冠幅的相对生长量(21.76 cm)显著高于紫叶紫荆(17.06 cm)和光皮大叶榆(10.42 cm)。紫叶紫荆冠幅的相对生长量显著高于光皮大叶榆。其中,豆梨冠幅的相对生长量是光皮大叶榆的2.08倍。3个彩叶植物在天津轻度盐碱土上冠幅的相对生长量由大到小依次为豆梨>紫叶紫荆>光皮大叶榆。
图2 3种彩叶植物冠幅相对生长量的比较
如图3所示,轻度盐碱地上,豆梨基径的相对生长量(2.28 cm)显著高于光皮大叶榆(1.21 cm)和紫叶紫荆(1.07 cm),但光皮大叶榆和紫叶紫荆基径的相对生长量差异不显著。其中,豆梨基径相对生长量分别是紫叶紫荆和光皮大叶榆的1.88~2.13倍。
图3 3种彩叶植物基径相对生长量的比较
如图4所示,豆梨胸径的相对生长量(1.78 cm)显著高于光皮大叶榆(1.22 cm)和紫叶紫荆(1.04 cm)。但光皮大叶榆和紫叶紫荆胸径的相对生长量差异不显著。
图4 3种彩叶植物胸径相对生长量的比较
表1为3种彩叶植物在天津轻度盐碱地上各项生长指标的隶属函数综合分析。由于株高、冠幅、基径和胸径的相对生长量4个指标均与彩叶树生长呈正相关,所以按(1)式计算。各指标权重一致,均为1。结果显示,生长在轻度盐碱地上的3种彩叶植物的综合隶属函数平均值为豆梨0.86,光皮大叶榆为0.33,紫叶紫荆为0.14。说明在轻度盐碱的地上生长最好的是豆梨,其次为光皮大叶榆,紫叶紫荆生长最差。
表1 3种彩叶植物生长指标隶属函数分析
本试验中,3种彩叶植物的株高、冠幅、基径、胸径相对生长量都与植物的生长成正相关,可作为反映植物生长好坏的标准。植株的生长状态、生长量能够较好地反映新品种对环境的适应性[8]。在本试验中,豆梨的综合隶属函数指标高于紫叶紫荆和光皮大叶榆,表明该树种更适合在轻度盐碱地上生长,丰富天津彩叶植物的种类。此外,本试验通过分析彩叶植物在盐碱逆境胁迫下的生长指标得出的结论,但这种鉴定方法只能依据植株当年的生长来进行评价,并不能动态地说明植株在特定胁迫下的长期变化。秦艳筠等研究发现,年轮可以记录植株在生长发育过程中的环境条件因素,树木年轮的变化可较全面、动态地观察其生长状况并比较植物的耐盐性[9]。
筛选耐盐碱的彩叶植物,目的在于为轻度盐碱地区景观增添色彩,提高观赏力。同时,对于耐盐植物生长来说,在没有超过影响生长的最适盐浓度时,生长不会被抑制,甚至在较低的胁迫浓度下还会促进生长[10]。有研究表明,植物适应含盐土壤环境的重要策略便是积累渗透物质以维持细胞渗透压,并维持各种生理功能[11]。然而,通过改良土壤成分,可以使更多的植物适应环境,更好地生长。研究发现,生物措施改良盐渍土,能使土壤结构发生变化,质地变得疏松,透气和贮水能力增强[12]。王玉珍等研究发现,种植耐盐性植物后,土壤有机物和N、P、K等均有明显的增加[13]。植物改良土壤盐渍化的过程覆盖地表,减少地表蒸发,减少盐分在地表的积累,削弱了碱度,降低pH值,有脱盐作用[14]。选择植物根系发达的、易繁殖的植物,不但可以减低盐渍土盐分含量,还可以有效增加土壤中微生物含量,并能增加细菌、放线菌、真菌等有益菌群的数量,使土壤遭到盐渍破坏的酸碱平衡环境逐渐得到恢复[15]。所以,选择适宜盐碱地上生长的植物还可以改良土壤,有较好的生态效益。
在天津市武清区轻度盐碱地上,3种彩叶植物生长最好的是豆梨,光皮大叶榆次之,紫叶紫荆表现较差。
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Comparison of growth characteristics of colored leaf plants on mild saline-alkali ground in Tianjin
Zhang Jiaxue1, Li Rui1, Meng Jie1, Yang Jinghui1, Corresponding Author, Liu Yanjun1, Wang Haixia2
(1. College of Horticulture and Landscape,Tianjin Agricultural University Tianjin 300392, China; 2. Tianjin Forestry Planning and Design Institute, Tianjin 300392, China)
In order to screen out new varieties of colorful leaf plants suitable for planting in saline soil in Tianjin,the relative plant heights, relative crown width, relative basal diameter and relative DBH in light saline soil were determined by using thevarietas,andForest Pansy. The results showed that: from analysis of relative growth of plant height,varietas(0.49 m)was the largest, followed by(0.42 m)and the lowest wasForest Pansy(0.35 m); from analysis of relative growth of width,(21.76 cm)was the largest, followed byForest Pansy(17.06 cm)andvarietas(10.42 cm)was the smallest; from analysis of relative growth ofbase diameter,(2.28 cm)was the largest, followed byvarietas (1.21 m), andForest Pansy(1.07 cm)was the smallest; from analysis of relative growth ofDBH,(1.78 cm)was the largest,varietas(1.22 cm)was the second, andForest Pansy(1.04 cm)was the smallest. The comprehensive analysis of membership function showed thatis more suitable to grow on mild saline land in Wuqing district.
colorful leaf plants; growth characteristics; saline-alkali land; varieties
1008-5394(2020)04-0035-04
10.19640/j.cnki.jtau.2020.04.007
S688
A
2019-05-15
天津市林果现代农业产业技术体系创新团队项目(ITTFPRS2018002);天津市科委项目(17ZXBFNC00310,20ZYCGSN00290);国家大学生创新创业训练计划项目(201810061046)
张佳雪(1996—),女,本科在读,主要从事园艺植物栽培生理研究。E-mail:1400396736@qq.com。
杨静慧(1961—),女,教授,博士,主要从事园艺植物栽培和生理生化研究。E-mail:jinghuiyang2@aliyun.com。
责任编辑:杨霞