不同土质对林业绿化植物移植和栽培的影响分析

2023-04-29 22:38郑岩
种子世界 2023年6期
关键词:绿化植物移植土质

郑岩

摘 要:在现代多元化农业生产过程中,除了传统的粮食经济作物,还有很多用于园林绿化的观赏性植物。为了提高林业绿化植物移植的成功率和栽培质量,人们不再满足于使用传统农药喷洒等手段干预植物生长条件中与其他植物的竞争关系这一生物因素,而是通过科学的分析与研究,人为地对植物生长条件中的非生物因素进行干预。本文对土壤这一非生物因素进行探究,将植物在各类土壤中的生长情况作对比分析,从而得到适合林业绿化植物移植和栽培的土壤生长条件,得出植物在不同土壤质量影响下适宜的移植和栽培条件。

关键词:土质;绿化植物;移植;栽培

1前言

植物在自然生长过程中总会遇到与其自身生长环境不相适应的情况。导致这种情况出现的植物生长条件影响因素有两种,即生物因素与非生物因素。例如,在日常生活中,我们经常会遇见自己家养的植物因长时间没有浇水而枯萎,这就是植物在恶劣条件下无法生存的直观表现。当我们仔细观察或研究植物从缺水到枯萎的过程,就会发现当缺水的时间相对较短的时候,枯萎的过程是可逆的。所以我们可以通过定量地计算分析植物在缺水环境中的生长情况,从而得到植物在相应缺水环境中的生长曲线,再通过外部干预生长曲线控制相应的含水量,就可以提高林业绿化植物移植和栽培的成活数量和质量。影响植物移植和栽培成活率以及成活质量的非生物因素除了水,还有酸碱度、温度等,但这三种非生物因素或多或少地都是通过一种介质即土壤来间接地对植物的生长产生影响。

土壤的分类有很多种,按照坚固系数分,可以分为四类:一类土指砂、腐殖土等。坚固系数较低(0.5~0.8),用尖锹、少数用镐即可开挖。二类土指黄土类、软盐渍土和碱土、松散而软的砾石、掺有碎石的砂和腐殖土等。坚固系数较低(0.5~0.8),用尖锹、少数用镐即可开挖。三类土指黏土或冰碛黏土、重壤土、粗砾石、干黄土或掺有碎石的自然含水量黄土等,土的坚固系数为0.81~1.0,须用尖锹并同镐开挖。四类土指硬黏上、含碎石的重壤土、含巨砾的冰碛黏土、泥板岩等,土的坚固系数达到1.0~1.5,土的开挖须用尖锹、镐和撬棍同时进行。[1]另外,按照园林种植行业标准分,可以分为花坛土、树坛土和草坪土等,区分依据主要是土壤溶液酸碱度、土壤有机质、土壤容量、土壤通气隙度和土壤浸入容量等对植物提供养分并且保证植物根系呼吸的几种指标系数。

2 非生物因素与植物生长关系的分析

2.1土壤含水量

土壤含水量对植物生长所造成的影响分为两种情况,含水量少,对应环境表现为干旱,含水量多,对应环境表现为内涝。所以针对土壤含水量的植物生长关系要从干旱和内涝两个方面进行研究分析。

干旱是直接对植物产生影响的一项生理因素,当土壤含水量低于植物细胞的含水量,植物细胞就会出现脱水的情况,此时细胞分裂减缓,细胞生长被抑制,进而导致植物生长速率变慢。与此同时,植物细胞中的叶绿素开始减少,细胞光合作用开始减弱变缓,最终导致植物果实含糖量减少。当失水严重时,细胞膜破裂,细胞膜内的其他物质开始流失,从而导致植物枯萎坏死。另外,土壤含水量降低还会影响植物分泌生长激素以及细胞内酶系统的稳定性。由此可见,当植物长时间处于干旱状态时,即使没有达到枯萎坏死的极端情况,也不免会产生个体矮小、果实产量与品质不佳的情况。

综上所述,我们将土壤含水量作为控制植物生长的因素之一,设置光合作用减少、细胞膜破裂两个拐点,得到植物在干旱条件下的理论生长曲线模型。如图1所示:

内涝是间接对植物产生影响的一项生理因素,当发生内涝影响时,植物根系开始进行无氧呼吸,植物在无氧呼吸的情况下无法产生二氧化碳以及植物生命活动的大量能量,此时植物的光合作用开始减弱,产生的有机物减少,植物各项生理活动均受影响,当光合作用完全停止时,植物只能通过消耗自身积累的有机物进行呼吸作用[2]。当有机物消耗殆尽,植物枯萎坏死。由此可见,植物不能长时间处于内涝环境中,若没有及时排除内涝影响,植物的品质就会降低,严重时植物会枯萎坏死。

综上所述,我们将土壤含水量作为控制植物生长的因素之一,设置光合作用减弱、有机物耗尽两个拐点,得到植物在内涝逆境胁迫下的理论生长曲线模型。如图2所示:

在实际的林业绿化植物移植和栽培过程中,我们还要通过大量的控制变量实验,设置更多的含水量对照组,得到更多的数据进行计算分析,最终绘制出植物在干旱逆境胁迫下更精确的生长曲线模型。

2.2土壤盐碱度

土壤盐碱度对植物生长的影响主要是间接影响植物细胞的生理活性。在植物的生长环境中,土壤的盐分浓度和植物细胞的盐分浓度长期保持着相对的平衡,而维持这一平衡的关键因素就是细胞膜,细胞膜的选择渗透性控制着细胞内外物质的交换,接收外界信号,调节细胞生命活动。当土壤的盐分浓度大于植物细胞的盐分浓度时,细胞中的水分和电解质会开始产生向外渗透的情况,大量实验的结论是这种向外渗透的情况和土壤中的盐分浓度成正相关,当土壤盐分浓度达到一定值时,植物细胞膜的选择渗透性完全失效,细胞液的外渗过程不可逆,细胞失水死亡导致植物枯萎坏死。

综上所述,我们将土壤盐分浓度作为控制植物生长的因素之一,设置细胞外渗、细胞膜选择渗透性失效两个拐点,得到植物在土壤盐分浓度过高时细胞液外渗条件下的理论生长曲线模型。如图3所示:

土壤盐分浓度过高除了外渗影响以外,还会造成其他负面影响,如酶和蛋白质的影响。植物在盐分浓度过高的影响下,植物体中的氧自由基会超量产生,致使细胞膜损坏,而植物细胞中的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶可以消除氧自由基,但研究已证实两种酶对氧自由基的消除作用只在一定的范围内起作用,当两种酶出现过量的情况,对植物本体也会产生不良影响。另外,在细胞液外渗的情况下,细胞液中电解质流失会引起逆境蛋白质生成,同时抑制正常蛋白质的合成,加速正常蛋白质的消耗。与此同时植物细胞中的氮元素通过非正常代谢产生有毒物质,当有毒物质在植物体中积累过多,会导致植物枯萎坏死。

在实际的植物培育过程中,土壤盐分浓度也会出现太低的情况,但这种情况过于极端,在有需要的地区环境下可以进行针对性的研究。在进行土壤盐分浓度过高对植物产生的外渗胁迫关系的研究中,可以同时研究植物生长对钠、钾、钙等无机元素的需求关系。

2.3环境温度

温度是植物生长环境中的一项重要因素,从种子的发芽到植物开花结果,都与温度密切相关[3]。当温度出现极端情况时,也会对林业绿化植物移植和栽培产生影响,一般分为低温与高温两种情况。环境温度低细分为0℃以上的冷害与0℃以下的冻害。冷害在一定时间内不会导致植物死亡,而会抑制植物的光合作用与呼吸作用,使得植物生长缓慢。目前很多植物可通过温室大棚解决冷害这一影响条件。冻害主要是因为温度过低,植物本体结冰导致植物组织与细胞同时结冰而坏死。植物受冻害的严重程度与其种类特性相关。

天气炎热时植物通过蒸腾作用散发的水分远大于根系吸收的水分,就会出现短暂的枯萎现象。高温对植物产生的影响也分为直接和间接两种情况。当高温对植物的影响达到不可逆的程度时,就会出现蛋白质空间结构遭到破坏和细胞膜溶解的情况,直接造成植物枯萎坏死。大多数植物的光合作用最佳温度是低于呼吸作用最佳温度的,当光合作用与呼吸作用的速度相同时,我们将这个温度称为补偿温度。当植物长期处于补偿温度以上的环境中,呼吸作用的速度大于光合作用的速度,植物体内淀粉等有机物的消耗供不应求,最终导致植物枯萎坏死。

综上所述,我们将环境温度作为控制植物生长的因素之一,设置冷害影响、冻害影响两个区间和补偿温度、细胞膜溶解两个拐点,得到植物在环境温度影响下的理论生长曲线模型。如图4所示:

研究环境温度对植物的逆境胁迫情况,还可以考虑从植物不同的生长阶段进行分段试验得到植物在种子、幼苗、花期、挂果期等不同时期相适应的环境温度,例如,在种子时期低温会抑制种子的发芽,在挂果期昼夜温差为多少摄氏度时,植物的果实能够积累更多的糖分。

3通过土质选择降低非生物因素对林业绿化植物移植和栽培的影响

我们通过前文论述已经说明了三种非生物因素对林业绿化植物移植和栽培生长条件的影响,想要降低这种影响,最简单有效的方法就是改良回填土的土壤指标系数。在林业绿化植物移植和栽培过程中,有条件的可以通过对树穴开挖地的土质检测分析,得出该地的土壤溶液酸碱度、土壤有机质、土壤容量、土壤通气隙度等指标系数,若是没有检测条件,可以通过判断土壤颗粒大小,大致判断该地土壤属于黏土、砂土或者壤土。黏土质地非常细腻,保水能力最强,但透气性最差。砂土质地松散、粗粒多,土壤养分含量少,保水能力最差。壤土保水能力介于砂土和黏土之间。在初步判定后,以砂土为例,正常情况下,我们需要提高砂土的蓄水能力,就可以向砂土中加入一定比例的蓄水能力较强的种植土,如泥炭土、水苔和椰糠等,它们都具有质地轻盈、无菌、透气性好、蓄水能力强等优点。

土壤酸碱性过高会不同程度地影响土壤有机质含量和土壤容量,难以形成良好的土壤结构,严重抑制土壤微生物的活动,从而影响对林业绿化植物移植和栽培的质量[4]。酸碱度的高低对植物移植和栽培的影响有直接影响和间接影响两方面。直接影响在于根系环境中酸碱度过高会伤害植物的根系,不同的植物有各自最适宜的酸碱度范围。间接影响表现在影响土壤中微量元素的有效性,可能会使土壤营养的有效性降低乃至失效。为了调节土壤的酸碱性,也需要对园林绿化植物的回填土进行酸碱度平衡处理,还是以泥炭土、水苔和椰糠为例,其中泥炭土土壤溶液显酸性,适合于白兰、绣球花、海棠类、樱花、五针松、罗汉松、栀子花等喜欢酸性土壤环境的花木的移植和栽培。椰糠土壤溶液显碱性,如果移植和栽培不喜欢碱性土壤环境的石竹、石榴、木槿、葡萄、仙人掌类植物、紫藤、迎春、南天竹、天竺葵、黄杨、柏树等,就需要经过去碱处理才能使用。

土壤温度是影响植物移植和栽培质量的重要因素之一,主要影响植物根系的生长,不同的植物生根所要求的土壤温度不同。土壤温度的变化主要是通过环境温度的变化进行影响的,例如,秋季由于气温降低,由土壤上层向下逐渐传导降温,春季伴随着气温上升,由土壤上层向下层逐渐传导升温。由于不同深度的土壤受环境温度影响的程度不同,分布在深浅不一的土层中的植物根系生长活动也不相同。土壤的透气性是土壤受环境温度变化影响的决定性因素,黏土细腻而致密,透气性差,则植物根系受到环境的影响就较小,砂土颗粒较粗,质地松散,透气性好,则植物根系受到环境的影响就较大。

4结论

改变土壤质量可以有针对性地改变植物在移植和栽培过程中受到的非生物因素的影响,研究植物在不同土壤环境中的生长关系,可以增强植物在移植和栽培过程中的抗逆性,提升种植物的存活率。对植物在水分、盐碱度和环境温度三种非生物因素影响下的生长关系进行研究具有一定的普遍性,所得到的对应情形下的植物理论生长曲线模型,能够在农林生产领域作为一种探索种植物在特定环境条件下培育养成的工具,并且通过因地制宜地使用对应生长曲线模型进行具体植物的生长曲线研究。

参考文献:

[1]土类[DB/OL].搜狗百科.

[2]康珍,陈兆亮.谈光合作用相关曲线题的解题策略[J].中学生物学,2016,32(06):61-63.

[3]陈苗,崔世钢.组培铁皮石斛LED智能照明系统设计[J].天津职业技术师范大学学报,2021,31(01):42-47.

[4]胡启山.土壤的酸碱性对土壤肥力及作物生长的影响[J].科学种养,2010(10):63.

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