江漢平原楸樹組培苗生長量對(duì)極度干旱的響應(yīng)

張亞東 宋慧麗 張銳

摘 要： 2019年湖北氣候出現(xiàn)夏季高溫、伏秋連旱現(xiàn)象，本研究對(duì)江漢平原地區(qū)的楸樹組培苗在極度自然干旱下的生長情況進(jìn)行調(diào)查分析，結(jié)果表明楸樹自根苗具有較強(qiáng)的耐旱性，但極度干旱對(duì)楸樹苗木生長造成了較大影響，不同無性系對(duì)干旱的響應(yīng)不同，不同無性系在不同干旱時(shí)段的地徑和株高性狀均表現(xiàn)差異顯著，為進(jìn)一步選擇耐干旱的優(yōu)良無性系提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 楸樹;組培苗;極度干旱;生長表現(xiàn)

中圖分類號(hào)：S791.254 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? 文章編號(hào)：1004-3020（2020）04-0022-04

Abstract： the climate in Hubei province experienced high temperature in summer and sustained drought in summer and autumn in 2019. The growth of Catalpa bungei tissue culture seedlings in Jianghan Plain under extreme natural drought was investigated and analyzed.The results showed that Catalpa bungei self-rooted seedlings had strong drought tolerance， but extreme drought had a great impact on the growth of Catalpa bungei seedlings. Different clones had different responses to drought， and different clones showed significant differences in ground diameter and plant height in different drought periods， which provided a basis for further selection of drought-resistant superior clones.

Key words： Catalpa bungei;tissue culture seedlings;extreme drought;growth performance

楸樹Catalpa bungei紫葳科Bignoniaceae梓樹屬Catalpa Scop.高大落葉喬木，是中國特有的著名園林觀賞樹種，同時(shí)也是珍貴的優(yōu)質(zhì)用材樹種，已有栽培歷史2000余年[1]。從20世紀(jì)70年代開始，隨著國家“加快珍貴樹種資源培育”系列政策的出臺(tái)實(shí)施，楸樹作為優(yōu)良珍貴用材樹種，開始受到國家重視并開始各種相關(guān)研究。楸樹的速生性近年來通過育種得到了很大提高[2-4]，但速生樹種的高耗水、抗旱性低一直廣受學(xué)者們討論[5-7]。近年來不少學(xué)者對(duì)楸樹在干旱脅迫下的各種生理生化現(xiàn)象及機(jī)理進(jìn)行了大量研究[8-11]，但干旱脅迫采用的基本都是盆栽自然干旱法或人工模擬干旱脅迫處理，極少有對(duì)自然干旱狀態(tài)下的分析，尤其是針對(duì)非正常氣候條件下的極度自然干旱。

隨著當(dāng)前全球氣候變暖，干旱已成為制約世界各地農(nóng)林業(yè)發(fā)展的重要因素。2019年7月18日出梅至11月23日超過4個(gè)月的時(shí)間里，湖北省中東部地區(qū)降水量均不足200 mm，江漢平原南部等地降水量更是不足100 mm。同時(shí)氣溫異常偏高，平均氣溫為近60年來同期最高。持續(xù)高溫少雨，導(dǎo)致蒸發(fā)量大、失水快，旱情發(fā)展迅速，曠日持久的伏秋連旱造成的極度自然干旱林業(yè)生產(chǎn)等造成較為嚴(yán)重的影響。筆者對(duì)湖北江漢平原地區(qū)當(dāng)年大田培育的楸樹組培苗木進(jìn)行生長調(diào)查，以期了解楸樹組培苗的抗旱能力和生長情況，為后期造林選種提供參考。

1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在湖北省石首市東升鎮(zhèn)南碾村，該地區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，光照較充足。土壤為潮沙泥土，顆粒均勻，質(zhì)地疏松，理化性能較好，土層深厚，土壤pH值7.5。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料共6個(gè)無性系，全部為組培苗。2019年3月對(duì)2018年已健化栽植3個(gè)月的組培苗進(jìn)行大田育苗試驗(yàn)，移栽后齊地平茬，移栽時(shí)各無性系地徑約1.0 cm。田間設(shè)計(jì)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，10株小區(qū)，3次重復(fù)，株行距0.5 m×1 m。

2.2 調(diào)查方法及數(shù)據(jù)處理

2019年8月21日在試驗(yàn)地干旱近一個(gè)月及12月11日干旱超四個(gè)月且生長停止后分別對(duì)試驗(yàn)材料進(jìn)行生長量調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容包括地徑、株高。采用EXCEL和SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 干旱期生長量調(diào)查

試驗(yàn)田無灌溉，純自然狀態(tài)下分別于8月21日（干旱近1個(gè)月）與12月11日（干旱近4個(gè)月，生長停止時(shí)）對(duì)6個(gè)不同系號(hào)的楸樹組培苗進(jìn)行地徑及株高的生長量調(diào)查。由表1可知8月21日時(shí)，6個(gè)系號(hào)的楸樹組培苗在江漢平原生長狀況良好，平均地徑達(dá)到26.41 mm，平均地徑排序?yàn)?1-1>72>67>64>2-8=78 ，其中表現(xiàn)最佳的是無性系1-依據(jù)1，平均地徑達(dá)到30.19 mm。平均株高相差不大，平均株高為2.32 m，排序?yàn)?1-1 > 64 > 72 > 2-8 > 67 > 78。

由表1可知經(jīng)過4個(gè)月（12月11日）的干旱，且秋冬生長停止后的苗木全年生長情況，從中可以看出，6個(gè)無性系年終平均地徑為31.14 mm，平均株高為287m，平均地徑排序?yàn)?-1>2-8>78>64>67>72，平均株高排序?yàn)?1-1>2-8>72>64>67>78。與8月份的平均地徑和平均株高排序相比，12月份的排序情況發(fā)生了較大變化，除了無性系1-1的地徑和株高排序未發(fā)生變化外，無性系2-8的排序變化最大，其他無性系的排序都相應(yīng)發(fā)生了改變，說明不同無性系對(duì)持續(xù)干旱的響應(yīng)不同。

對(duì)持續(xù)干旱不同時(shí)間段情況下的生長量進(jìn)行綜合比較（表1），結(jié)果表明：所有供試苗木全年無死亡，6個(gè)無性系自8月21日至12月11日之間約3個(gè)半月平均地徑凈生長量為4.73 mm，平均株高凈生長量為0.54 m，其中無性系2-8的地徑和株高凈生長量都最大，表明該無性系對(duì)持續(xù)干旱的耐受力及適應(yīng)性比其它無性系強(qiáng)。

3.2 生長性狀方差分析

對(duì)6個(gè)參試的楸樹無性系組培苗按8月和12月兩個(gè)不同生長時(shí)期的地徑和株高分別進(jìn)行方差分析（表2），可以看出不同無性系間無論是持續(xù)干旱1個(gè)月還是持續(xù)干旱4個(gè)月，其地徑和樹高的差異均達(dá)到了極顯著水平，表明雖然極度干旱，但生長量性狀差異還是存在于不同無性系間，不同無性系對(duì)干旱的響應(yīng)不同，對(duì)苗期選擇耐干旱優(yōu)良無性系提供了較好依據(jù)。

4 結(jié)論與討論

植物抗旱性是一個(gè)復(fù)雜的復(fù)合性狀，包含形態(tài)解剖結(jié)構(gòu)、水分生理生化特征、組織細(xì)胞特性、分子表達(dá)及光合作用等方面[8]。苗木在干旱脅迫下會(huì)產(chǎn)生適應(yīng)、傷害、修復(fù)、補(bǔ)償?shù)炔煌碾A段性反應(yīng)，不同階段的生理指標(biāo)反應(yīng)也都不一樣[11]。董蕾等[8]利用整株封盆法在對(duì)旱脅迫下楸樹不同組培苗無性系水分生理表征關(guān)系研究中發(fā)現(xiàn)10 d左右的干旱脅迫，楸樹無性系可以通過調(diào)節(jié)自身生理狀態(tài)使其保持植物體內(nèi)水分，對(duì)于脅迫帶來的損傷有一定緩解作用，但重度干旱對(duì)楸樹帶來的損傷是巨大的。楸樹屬深根性樹種，主根不發(fā)達(dá)，側(cè)根發(fā)達(dá)，且為肉質(zhì)根，保水能力強(qiáng)，這是楸樹在北方能生長良好的原因之一。江漢平原水資源豐富，土壤為肥沃的潮沙泥土，每天清晨土壤會(huì)出現(xiàn)反潮現(xiàn)象，是楸樹在江漢平原生長迅速的重要因素。黃國偉等[12]對(duì)江漢平原地區(qū)不同滇楸嫁接苗無性系自然干旱脅迫下的光合特征進(jìn)行了分析，結(jié)果表明嚴(yán)重的干旱脅迫致使滇楸苗木的苗高和基徑生長緩慢。在正常年份的江漢平原地區(qū)，夏季高溫高濕是楸樹苗木的速生期，7～10月間，楸樹苗木的平均地徑凈生長量可達(dá)20 mm以上，平均株高凈生長量也可達(dá)2 m以上。2019年的極度持續(xù)干旱，嚴(yán)重影響了楸樹苗木速生特性的發(fā)揮，致使江漢平原地區(qū)的楸樹苗木年生長量縮小約30%～40%。本研究對(duì)江漢平原地區(qū)2019年自然極度干旱情況下6個(gè)楸樹無性系組培苗的生長情況進(jìn)行了調(diào)查分析，結(jié)果表明楸樹自根苗具有較強(qiáng)的耐旱性，雖然極度干旱對(duì)楸樹苗木生長造成了較大影響，但沒有出現(xiàn)苗木死亡現(xiàn)象，不同無性系對(duì)干旱的響應(yīng)不同，不同無性系在不同時(shí)段的地徑和株高性狀均差異顯著，可以進(jìn)一步加強(qiáng)測試從中選擇出耐干旱的優(yōu)良無性系。

參 考 文 獻(xiàn)

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（責(zé)任編輯：唐嵐）