母冰潔,楊琴俠,姜 泰,王小輝
(陜西省韓城市水土保持工作站,陜西 韓城715401)
歐李(Cerasus lumilis Bunge)為薔薇科李亞科櫻桃屬落葉小灌木,是我國(guó)特有的一個(gè)古老的野生果樹,其鮮果鈣含量高達(dá)3.6 mg/g,俗稱為“鈣果”[1~2]。鈣果因其較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,近年來在國(guó)內(nèi)進(jìn)行了大面積推廣種植。鈣果種植受環(huán)境影響較大,不同地區(qū)鈣果生長(zhǎng)存在較大的差異。陜西韓城市占地總面積1621 km2,而其深山和淺山丘陵占總面積的69%。然而,有關(guān)山地種植位置對(duì)鈣果生長(zhǎng)的影響缺乏系統(tǒng)的研究。為充分利用山地資源,進(jìn)一步提高鈣果在當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生更高的經(jīng)濟(jì)效益,本文以韓城山地新種植的兩片鈣果林(山頂梯田和溝底淤地壩)為研究對(duì)象,分析種植坡向?qū)︹}果生長(zhǎng)性狀和產(chǎn)量的影響及產(chǎn)量差異的機(jī)理。以期得出最適于韓城山地鈣果種植的位置,為山地鈣果增產(chǎn)和大面積推廣種植提供相關(guān)的理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。
供試鈣果品種為鈣果7 號(hào),購(gòu)自山西農(nóng)業(yè)大學(xué)。定植時(shí)間為2013 年4 月份,陽(yáng)坡和陰坡栽種面積分別為0.17 hm2和0.15 hm2,栽種行距和株距分別為100 cm 和50 cm。
1)株高和植株干物質(zhì)量:2018 年7 月~8 月,分別在每小區(qū)隨機(jī)選取15 株鈣果,用卷尺測(cè)量株高。將所取鈣果莖、葉和果分開后,放入干燥箱,105℃殺青30 min,然后于70℃干燥至質(zhì)量恒定,用電子天平秤其質(zhì)量[3]。
2)根系特征參數(shù):采用挖掘法取樣,以植株為中心,在60 cm×40 cm的樣方內(nèi)進(jìn)行取根,每個(gè)種植位置隨機(jī)取15 株重復(fù)。取根后,裝袋帶回實(shí)驗(yàn)室,清水沖洗,去除雜物。采用EPSON Perfection V700 進(jìn)行根系掃描,并利用WinRHIZO Pro軟件進(jìn)行分析,得到相應(yīng)根系的根長(zhǎng)、根表面積、根體積等各項(xiàng)特征參數(shù)。
3)鈣果產(chǎn)量:成熟期,每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取15 株鈣果,將每株鈣果上的果實(shí)全部摘下測(cè)定每株的鈣果數(shù)和單株總重。
對(duì)不同種植坡向下鈣果的根冠比和生物量進(jìn)行方差分析,結(jié)果表明(表1),陽(yáng)坡種植鈣果的根干重和地上部總生物量顯著高于陰坡(P<0.05),分別提高了34.4%和28.3%,這表明陽(yáng)坡對(duì)根系生長(zhǎng)有促進(jìn)作用,較好的根系生長(zhǎng)狀況促進(jìn)作物對(duì)水肥的吸收,進(jìn)而提高了地上部干物質(zhì)的累積量,而陰坡種植果樹可能由于缺乏足夠的光照條件抑制了作物的生長(zhǎng)。根冠比是反映地上部和根系之間對(duì)光合產(chǎn)物的分配狀況[4]。與陰坡相比,陽(yáng)坡根冠比提高了4%,但兩者間差異不顯著(P>0.05)。
表1 不同種植坡向?qū)︹}果地上部和根系干物質(zhì)積累的影響
根系在土壤剖面的生長(zhǎng)分布狀況除了受作物品種、土壤類型的影響之外,不同的種植坡向?qū)Ω瞪L(zhǎng)也至關(guān)重要。表2為不同種植坡向處理鈣果的整根特征參數(shù),可以看出,整根各項(xiàng)參數(shù)變化趨勢(shì)相似,均表現(xiàn)為陽(yáng)坡顯著高于陰坡,總根長(zhǎng)、根表面積、根體積和直徑小于2 mm(細(xì)根)[5]的根長(zhǎng)分別顯著(P<0.05)提高了50.2%、41.1%、30.4%和26.3%,說明根系各特征參數(shù)間是相互聯(lián)系,互相影響的。造成這種現(xiàn)象的原因可能是由于陽(yáng)坡蒸發(fā)較強(qiáng),作物為滿足耗水要求,迫使根系下扎吸收深層土壤水分;而陰坡較小的耗水量特征使得土壤通氣性較差,根系活力降低,根對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收受到一定的限制,從而影響了根系的生長(zhǎng)。
表2 不同種植坡向下鈣果的整根特征參數(shù)
適宜的種植環(huán)境是作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的保證,是促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育的重要途徑。由圖1 可以看出,陽(yáng)坡作物產(chǎn)量和果實(shí)數(shù)顯著高于陰坡,表明改變作物的種植位置,有助于促進(jìn)作物的光合作用和產(chǎn)量形成。與陰坡相比,陽(yáng)坡單株鈣果產(chǎn)量和果實(shí)數(shù)的中位數(shù)顯著提高了25%和5%(P<0.05)。
圖1 不同種植坡向下鈣果產(chǎn)量和果數(shù)的箱線圖
對(duì)鈣果產(chǎn)量與各生長(zhǎng)指標(biāo)間的關(guān)系進(jìn)行Pearson 相關(guān)分析(圖2),結(jié)果表明產(chǎn)量與根系特征參數(shù)各指標(biāo)(根表面積除外) 以及干物質(zhì)累積量間均呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.05)。說明根系對(duì)水分和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收起著至關(guān)重要的作用。根系分布范圍廣、數(shù)量多,即意味著占據(jù)土壤空間較大,根系吸收營(yíng)養(yǎng)面積大,吸收養(yǎng)分多,供給地上部的礦質(zhì)元素隨之增加,促進(jìn)了地上部各個(gè)器官的生長(zhǎng)和產(chǎn)量的提高[6],這與姜海波[7]在梨樹上的研究結(jié)果一致。其中細(xì)根(直徑小于2 mm)根長(zhǎng)與作物產(chǎn)量和其余各指標(biāo)呈顯著(P<0.05)和極顯著(P<0.01)正相關(guān)關(guān)系,表明細(xì)根可能是作物的主要吸收根系,其數(shù)量和分布直接影響了作物吸收水分和養(yǎng)分以及滿足自身生長(zhǎng)發(fā)育的需求;也表明細(xì)根根長(zhǎng)更能反映鈣果產(chǎn)量間的差異,可以認(rèn)為不同山地種植位置導(dǎo)致的細(xì)根根長(zhǎng)差異是造成產(chǎn)量不同的主要原因之一。
圖2 鈣果產(chǎn)量和根系特征參數(shù)及干物質(zhì)累積間的Pe ars on 相關(guān)系數(shù)
兩種不同種植坡向顯著影響了鈣果生長(zhǎng)和產(chǎn)量的形成。與陰坡種植相比,陽(yáng)坡種植的鈣果根干重和地上部總生物量顯著(P<0.05)提高34.4%和28.3%;鈣果的總根長(zhǎng)、根表面積、根體積和細(xì)根根長(zhǎng)顯著(P<0.05)提高了50.2%、41.1%、30.4%和26.3%;產(chǎn)量和果實(shí)數(shù)顯著提高了25%和5%。細(xì)根根長(zhǎng)是引起鈣果產(chǎn)量間差異的主要原因之一。為了提高鈣果產(chǎn)量和當(dāng)?shù)剽}果的經(jīng)濟(jì)效益,建議鈣果盡可能種植在向陽(yáng)的坡面或者梯田。