●宗小丽 (陕西省延安市吴起县城区绿化管护中心 陕西 延安 717600)
刺槐,又称洋槐,落叶乔木,生长速度快,木质坚硬、抗腐耐涝。刺槐作为我国常见的造林树种,其经济价值、生态价值比较突出,因其耐贫瘠,在沙土、砂壤土、黏壤土、石砾土、中性土、酸性土等土壤中都能存活,常作为我国西北与华北地区防风固沙、改良土壤、保持水分的作物[1]。
刺槐有很强的根系和茂盛的枝叶,具有较强的发芽能力和较强的根系。干旱是植物生长过程中经常发生的气象灾害。生活在干旱环境中的植物,其形态结构会表现出一系列适应特征。随着全球气候逐渐恶化,局部地区的极端天气越来越频繁地出现,干旱就是其中最明显的气候特征之一[2]。在不同地区,干旱和半干旱土壤条件均在不同程度上影响着植物的生长[3]。
本研究设置了3个不同程度的干旱胁迫条件,通过与空白对照作比较,探究干旱胁迫对当地刺槐幼苗生长性状的影响,为刺槐的抗旱性评价提供理论依据。
试验地位于陕西吴起县。
将剪去地上部分的1年生刺槐苗定植于规格为40 cm×40 cm×40 cm的木箱内。
于刺槐苗萌芽后进行梯度控水干旱处理。处理1:空白对照(土壤含水量75%~80%,下同。),处理2:轻度胁迫(55%~60%),处理3:中度胁迫(40%~45%),处理4:重度胁迫(30%~35%)。田间平均持水量为21.53%。
用不栽植苗木的桶测定蒸发量。以称重法控制土壤中的相对含水量,每晚19∶00称重,补充当日损失的水分。蒸腾耗水量=损失水分-蒸发量,水分利用效率以单株地上部分干质量与其同期蒸腾耗水量之比来表示。使用卷尺测量苗高,用游标卡尺测量干基径。
采用Excel对数据进行处理,SPSS 26.0进行显著性分析。
不同程度干旱胁迫条件下刺槐根系变化,见表1。
表1 不同程度干旱胁迫下刺槐幼苗根系长度
由表1可知,不同程度干旱胁迫对刺槐的主根长度均具有显著的抑制作用。对主根长度的抑制作用由高到低为处理4(重度胁迫)、处理3(中度胁迫)、处理2(轻度胁迫)。随着干旱胁迫程度的增加,处理2、3、4刺槐主根长度较处理1(CK)分别减少了14.64%,19.52%,31.75%。不同程度干旱胁迫对刺槐的侧根长度均具有显著的促进作用。随着干旱胁迫程度的增加,刺槐的侧根长度有所增加,处理2、3、4分别较处理1(CK)增加了5.65%,10.36%,31.73%。可能是干旱程度的增加使根系为扩大吸水的范围而表现出应对土壤干旱的适应性特征,从而促进了侧根的生长。
不同程度干旱胁迫条件下刺槐的生长变化,见表2。
表2 不同处理刺槐生长情况 单位:cm
由表2可知,不同程度的干旱胁迫对刺槐幼苗的平均高度产生显著影响。随着干旱程度的增加,刺槐幼苗的高度生长变得缓慢,处理1、2、3、4的平均高度分别比幼苗初始高度增加了12.53,11.39,10.28,8.01 cm。不同程度干旱胁迫对刺槐幼苗的平均基径产生显著影响,处理1、2、3、4的平均基径分别比初始基径增加了0.51,0.48,0.25,0.13 cm,其中处理2与处理1(CK)差异不显著(P>0.05),随着干旱胁迫程度增加,刺槐幼苗茎径生长受到抑制平均增量下降。
不同程度干旱胁迫条件下刺槐的生物量变化,见表3。
表3 不同处理刺槐幼苗生物量 单位:g
由表3可知,不同程度干旱胁迫对刺槐幼苗的根重、茎重、叶重均产生显著影响。随着干旱胁迫程度的增加,刺槐地下部分(根重)呈降低趋势,处理2、3、4分别较处理1(CK)减少2.35%,24.62%,31.26%。地上部分(茎重与叶重),处理2、3、4分别比处理1(CK)降低9.58%,26.38%,41.72%。单株总重量,处理2、3、4分别比处理1(CK)减少18.68,61.81,93.36 g。
不同程度干旱胁迫条件下刺槐水分利用效率,见表4。
表4 不同处理刺槐幼苗的水分利用效率
由表4可知,随着干旱胁迫程度的增加,刺槐对水分的利用效率显著提高,处理2、3、4相较于处理1(CK),利用效率分别提高了4.47%,39.13%,58.86%。其中处理4(重度胁迫)刺槐的水分利用效率最高,达到了29.15 g/kg,说明刺槐可根据干旱胁迫程度降低自身水分的消耗,提升水分利用效率。
以陕西吴起县地区的刺槐幼苗为研究对象,分别考察了轻度胁迫、中度胁迫、重度胁迫干旱条件下刺槐苗的生长情况。结果表明,不同程度干旱胁迫对刺槐幼苗的主根长度均产生显著的抑制作用,对刺槐的侧根长度均产生显著的促进作用;随着干旱程度的增加,刺槐幼苗的高度生长变得缓慢,基径变小,刺槐地下部分(根重)与地上部分(茎重与叶重)均呈现降低趋势;重度胁迫条件下刺槐的水分利用效率最高,达到了29.15 g/kg。说明刺槐可根据干旱胁迫程度的变化进行调节,以应对生存环境中发生的干旱现象。