不同遮陰強(qiáng)度下遼東楤木生長及光合作用效果分析

李秀玲

(遼寧省撫順縣自然資源事務(wù)服務(wù)中心溫道林場，遼寧 撫順 113100)

遼東楤木(Araliaelata)又名刺龍牙、樹頭芽等，為五加科楤木屬的灌木或者小喬木樹種，我國主要的分布區(qū)域在東北[1]。遼東楤木嫩葉、嫩芽的口感鮮美，有著非常豐富的營養(yǎng)價(jià)值，其中總甙含量比人參高150%；此外，還對(duì)多種疾病有著較好的療效，被稱為“天下第一山珍”，受到廣大消費(fèi)者的喜愛[2，3]。

近些年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，人們?nèi)粘ｏ嬍掣雨P(guān)注健康，更加注重多樣化，對(duì)綠色食品的追捧程度也越來越高。遼東楤木是一種天然的綠色食品，由于其鮮美的口感以及良好的藥用價(jià)值，其市場需求量一直處于不斷增加的態(tài)勢[4]。多年來野生的遼東楤木資源被大量開采，資源量越來越少。為了對(duì)供需矛盾越來越突出的遼東楤木資源進(jìn)行補(bǔ)充，一些學(xué)者在遼東楤木人工育苗、栽植等方面開展了相關(guān)的研究[1-3，5]，就一些技術(shù)環(huán)節(jié)的影響因素開展了一些探討。多年來，遮陰處理應(yīng)用于多種植物上后的生長及光合特性方面的變化相關(guān)研究比較多[4，6-7]，而在遼東楤木上應(yīng)用效果的研究目前相對(duì)較少。為了對(duì)不同遮陰處理下遼東楤木生長及光合特性的變化情況進(jìn)行研究、探索出適合遼東地區(qū)遼東楤木人工栽植過程中推廣的光環(huán)境條件，特開展了此項(xiàng)研究。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地情況

試驗(yàn)地安排在遼寧撫順縣溫道林場，位于124°06′—124°15′ E，41°45′—51°53′ N之間，東臨新賓縣界，西接撫順市郊，南連后安鎮(zhèn)，北靠大伙房水庫，自然條件較好。

本區(qū)屬溫帶季風(fēng)型大陸性氣候，年均降水量800～900 mm，最高氣溫可達(dá)35.8 ℃，最低氣溫-34 ℃，年平均氣溫7.8 ℃，無霜期150 d左右。渾河支流-社河流經(jīng)境內(nèi)，匯入大伙房水庫，土壤種類主要是棕色森林土，土層厚度30～55 cm，肥力較好。境內(nèi)一般海拔200～300 m，屬低山區(qū)，一般坡度15°～25°。本區(qū)主要樹種有落葉松、油松、紅松、刺槐、柞樹等。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)樹種為遼東楤木，2018年春季選擇苗圃內(nèi)長勢一致、經(jīng)過播種繁育得到的1年生幼苗進(jìn)行移栽，株行距50 cm×50 cm，按照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)移栽后管理實(shí)施林間管理[6-7]。遮陰的材料選擇各種不同透光率的遮陰網(wǎng)[8-9]；此外還需要的工具包括照度計(jì)(測量林間的遮陰強(qiáng)度)、便攜式光合儀(測量光合特性相關(guān)指標(biāo))、天平(測量鮮芽的質(zhì)量)等。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)中共設(shè)計(jì)了5種不同的遮陰強(qiáng)度處理，林間實(shí)際光照強(qiáng)度分別為全日照100%(CK)、90.2%、72.1%、35.7%、8.9%。每個(gè)遮陰處理搭建支架，覆蓋不同遮光強(qiáng)度、不同層數(shù)的遮陰網(wǎng)，每個(gè)遮陰處理設(shè)3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)小區(qū)的遮陰棚長、寬、高均為30、2.5和2 m。

1.4 試驗(yàn)方法

移栽當(dāng)年任由遼東楤木生長，2019年在新芽長度達(dá)到10～15 cm、未開葉時(shí)采收頂芽，待側(cè)芽萌發(fā)出來采收結(jié)束后，對(duì)樹體實(shí)施整形修剪。對(duì)地面上20～30 cm位置的枝條進(jìn)行修剪，下部枝條保留的芽數(shù)量在2個(gè)左右。其余施肥灌水等措施同常規(guī)[8-9]。

1.5 調(diào)查內(nèi)容及方法

2018年秋季對(duì)各遮陰處理下遼東楤木的地徑、苗高進(jìn)行測量統(tǒng)計(jì)，3次重復(fù)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)取平均值分析[1]。2019年8月初在晴朗天氣的6：00—18:00對(duì)各遮陰處理下遼東楤木的凈光合速率、蒸騰速率等相關(guān)的光合特性生理指標(biāo)進(jìn)行測定分析，每2 h測量1次。2019年秋季對(duì)修剪后各處理下側(cè)枝的基徑、高度的生長情況進(jìn)行測量統(tǒng)計(jì)[10-11]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同遮陰強(qiáng)度對(duì)遼東楤木生長的影響

2.1.1 苗木生長 不同遮陰強(qiáng)度處理下，遼東楤木生長情況結(jié)果見表1。根據(jù)表1可知，遼東楤木在不同的光照強(qiáng)度下生長情況表現(xiàn)出不同程度的差異；移栽當(dāng)年，全光照處理下的苗高為75.2 cm，全光照90.2%、72.1%、35.7%、8.9%4個(gè)處理下的苗高分別是全光照處理下的98.00%、93.75%、83.91%、75.86%，均比全光照處理下苗高低，其中全光照處理與90.2%光照處理下苗高差異不明顯，與其他光照處理之間差異達(dá)到了顯著或者極顯著差異；全光照處理下移栽當(dāng)年的地徑為15.3 mm，全光照90.2%、72.1%、35.7%、8.9%4個(gè)處理下的地徑分別為全光照的104.58%、105.88%、77.12%、69.78%，以全光照72.1%的處理地徑為最粗，其次是全光照90.2%的處理，第3位的為全光照處理，這3個(gè)處理之間沒有顯著性差異，均極顯著高于其他2個(gè)處理。由此可知，遼東楤木有一定的耐蔭性，遮光處理對(duì)地徑的影響大于苗高；經(jīng)過較低程度的遮光處理(全日照的90.2%、72.1%)，地徑的生長有一定的增長，但試驗(yàn)條件下未表現(xiàn)出明顯差異，而遮光處理下苗高逐漸降低，適當(dāng)?shù)恼诠庀?全日照的90.2%、72.1%)差異不明顯。

表1 不同遮陰處理下遼東楤木生長情況比較

2.1.2 側(cè)枝生長 自然情況下，遼東楤木分枝情況很少，經(jīng)過整形修剪后可使分枝的數(shù)量增加，有利于提高產(chǎn)量[3，6]。根據(jù)表1可知，在遮陰強(qiáng)度不同的處理下，遼東楤木整形修剪后促進(jìn)側(cè)枝形成的效果差異明顯；移栽第2年修剪后側(cè)枝數(shù)量在2個(gè)以上的苗木數(shù)量占比最大的為全光照72.1%的處理，達(dá)到85.1%，其次為全日照90.2%的處理，占比為75.9%，均高于全日照的處理；由此可知一定的遮光處理有助于遼東楤木側(cè)枝的萌發(fā)。

遼東楤木芽商品產(chǎn)量及品質(zhì)衡量的一個(gè)重要指標(biāo)因素即為側(cè)枝的基徑與高度的比值。根據(jù)表1可知，全日照90.2%、72.1%2個(gè)處理的徑高比相對(duì)較大，側(cè)枝長勢表現(xiàn)出的特征為矮、壯，有利于商品芽的生長，為產(chǎn)量及品質(zhì)的提高創(chuàng)造了良好的條件；全光照35.7%、8.9%2個(gè)處理下經(jīng)過修剪整形后，遼東楤木促發(fā)的側(cè)枝長勢過旺、纖細(xì)，不利于商品芽質(zhì)量的提高，且過旺的纖細(xì)側(cè)枝相對(duì)木質(zhì)化程度低，在遼東地區(qū)冬季發(fā)生凍害的概率更高，對(duì)第2年商品芽的萌發(fā)不利。

2.2 不同遮陰強(qiáng)度對(duì)遼東楤木枝葉主要光合特性的影響

2.2.1 凈光合速率 通過對(duì)各遮陰強(qiáng)度處理下遼東楤木枝葉凈光合速率的比較，結(jié)果見表2。由表2可知，在各遮光強(qiáng)度處理下遼東楤木的凈光合速率變化趨勢相似，變化曲線均為單峰型。全日照100%、90.2%2個(gè)處理下凈光合速率的最大值均出現(xiàn)在8：00左右，分別為12.05、12.24 μmolm-2s-1；其余3個(gè)處理最大速率均出現(xiàn)在10:00左右，分別為12.98、9.06、4.49 μmolm-2s-1；本試驗(yàn)處理?xiàng)l件下以全日照72.1%凈光合效率相對(duì)較高，之后隨著光照強(qiáng)度的降低，凈光合效率有所減少。由此可知，遼東楤木的人工林中適當(dāng)?shù)恼陉幱兄谄鋬艄夂闲实奶岣?，可在其他造林樹種全光照造林的情況下進(jìn)行遼東楤木的混合造林，也可在林下70%左右透光度的條件下種植[11]。

表2 不同遮陰處理下遼東楤木凈光合速率比較 μmol·m-2·s-1

2.2.2 蒸騰速率 通過對(duì)各遮陰強(qiáng)度處理下遼東楤木蒸騰速率的比較結(jié)果(表3)可知，不同遮陰處理下遼東楤木的蒸騰速率曲線均表現(xiàn)出單峰，全日照100%的處理在12：00蒸騰速率最大，其余4種遮陰強(qiáng)度處理均提前2 h、在10:00左右出現(xiàn)最大值。

表3 不同遮陰處理下遼東楤木蒸騰速率比較 μmol·m-2·s-1

3 結(jié)論

(1)適當(dāng)強(qiáng)度的遮陰處理對(duì)遼東楤木的生長比較有利，移栽當(dāng)年的苗高生長量以全日照的100%處理為最高；地徑以全日照的90.2%、72.1%的2個(gè)處理較好，2個(gè)處理之間差異不明顯；全日照90.2%、72.1%2個(gè)處理的徑高比相對(duì)較大，側(cè)枝長勢表現(xiàn)出的特征為矮、壯，有利于商品芽的生長；較低程度的2個(gè)光照處理下遼東楤木促發(fā)的側(cè)枝長勢過旺、纖細(xì)，不利于商品芽質(zhì)量的提高，且過旺的纖細(xì)側(cè)枝相對(duì)木質(zhì)化程度低，在遼東地區(qū)冬季發(fā)生凍害的概率更高，對(duì)第2年商品芽的萌發(fā)不利。

(2)不同遮陰程度處理下，遼東楤木的凈光合速率、蒸騰速率均表現(xiàn)出單峰的變化趨勢；以全日照72.1%凈光合效率相對(duì)較高，之后隨著光照強(qiáng)度的降低，凈光合效率有所減少。建議適當(dāng)實(shí)施混交栽植或者林下栽植、保證遼東楤木處于全日照的70%～90%范圍內(nèi)，有利于其產(chǎn)量及品質(zhì)的提高。

(3)植物的光合特性涉及的生理指標(biāo)除了本試驗(yàn)中選擇的凈光合速率、蒸騰速率外，還包括胞間CO2體積分?jǐn)?shù)、氣孔導(dǎo)度等，此方面的變化還需要接下來作進(jìn)一步的研究。