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    银杏和紫薇在重庆道路绿地生长势评价

    作者: 李玲莉,邹世慧等 万博体育手机版登录:2019-6-28 阅读次数:837

    植物生长势主要是指植物生长的状况与趋势,也指植物生长发育的旺盛程度。它不仅受遗传因子控制,而且还受到各种环境因素和随机因素的影响[1]。对于植物生长势的评价主要应用于农作物研究,如菊花[2]、甘薯[3]、黄秋葵[4]等,测定指标包括形态指标、生理指标和生物量指标,如超氧化物歧化酶(SOD)、叶面积、块根干重、茎粗、株高等。

    园林绿化植物在城市景观中受到多种因素的胁迫,特别是道路绿地中,长期受到高温辐射、汽车尾气等因素的影响。但是,目前评估园林绿化植物生长状况尚无统一标准。项目组在查阅大量文献的基础上,对重庆园林绿化秋季观叶植物银杏(Ginkgo biloba)和夏季观花植物紫薇(Lagerstroemia indica L.)进行生长势测定,主要测定内容包括物候期观察、根系指标、生理指标和当年生枝条的生长量指标等。试验结果以期为园林绿化养护评价和园林绿化苗木选取原则提供参考。

    一/试验材料与方法

    1.1 样地选择

    试验树木选取时,按照以下原则:(1)树冠南向地表无木本灌木覆盖;(2)相邻树木间距不小于土壤剖面最大挖取距离的2倍,以避免其他树木根系交叉干扰;(3)南向树冠有充足日照,无遮蔽。基于上述原则,银杏、紫薇每种选择5棵,分别位于二郎公交车站、来凤苗圃、鳄鱼中心附近、天赐温泉、清河援建房附近。试验以来凤苗圃作为参照,以ck表示。

    1.2 物候期观察

    每半月记录植物萌芽、抽枝、展叶、开花、结果及落叶的初始万博体育手机版登录和结束万博体育手机版登录,结合气象观测数据,计算植物各生长阶段所需的≥10 ℃的有效积温值。

    1.3 根系指标测量

    紫薇每棵树南向距树干1 m挖取土壤剖面1个,银杏每棵树南向距树干1 m和3 m挖取土壤剖面2个,每个土壤剖面按照深度0-30 cm、30-60 cm、60 cm及以下三个区间,测定土壤剖面内的须根数量及分布深度。

    1.4 生理指标测定

    在夏季7-8月内,每棵树选取南向树冠中上部5根当年生枝条的第3-4片叶,测定叶片相对电导率、叶绿素、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、叶面积等指标。每棵树的每个指标测定三个重复,取平均值。

    1.5 当年生枝条生长量指标测定

    在秋季生长结束后进行破坏性取样,每棵树采取树冠南向10根当年生枝条,测定其长度、粗度、鲜重,烘干后测定干重,计算获得含水量,取平均值。

    二/结果与分析

    2.1 样地基本情况

    在土壤剖面的0-30 cm、30-60 cm两个土层深度,分别采集土壤样品,送至重庆市土壤质量检测中心检测,检测结果见表1。因鳄鱼中心附近的土壤中多为碎石,故未检测。

    由表1可知,二郎公交车站和来凤苗圃的土壤为弱酸性或弱碱性土壤,其他样地的土壤均为碱性土壤。这与土壤的来源有关,来凤苗圃为原生农田土,其他样地均为回填土。二郎公交车站和清河援建房回填土质包括砂土、砂土(由石骨子土组成)和粘土等,天赐温泉为回填的含有大量建筑垃圾和生活垃圾的粘壤土。

    同时发现,二郎公交车站、来凤苗圃和天赐温泉的有机质含量较高,达60.10 g/kg、43.20 g/kg和30.60 g/kg,其他样地土壤的有机质含量较低;西彭镇二中和来凤苗圃的碱解氮含量较高,达195.0 mg/kg和136.0 mg/kg,其他样地的碱解氮含量相对较低。

    整体而言,来凤苗圃的土壤较好,碱化程度低,有机质和碱解氮含量较高,适宜植物的生长。

    2.2 物候期观察

    2.2.1 银杏

    通过对5棵银杏物候的观察记录,其结果显示:银杏1、银杏2由于处于郊区,总体气温要低于主城区,因此自3月底至4月初开始萌芽抽叶,此时≥10 ℃的有效积温为201.8-218.0 ℃;11月下旬全部落叶,进入休眠期,其≥10 ℃的有效积温为3249.4 ℃。银杏3、银杏4、银杏5自3月15日前后开始萌芽抽叶,其≥10 ℃的有效积温为100.5 ℃,日最高气温达到了27.8 ℃,日平均气温为18.0 ℃;至11月下旬叶片全部变黄,但未落叶。

    2.2.2 紫薇

    通过对5棵紫薇物候的观察记录,其结果显示:紫薇1、紫薇2、紫薇3在3月15日前后开始萌芽抽叶,此时≥10 ℃的有效积温为100.5 ℃,日最高气温达到了27.8 ℃,日平均气温为18.0 ℃;6月下旬陆陆续续开始形成花苞,显色、开花,此时≥10 ℃的有效积温为1298.3 ℃;果期为7月底至10月初。紫薇4、紫薇5在3月25日开始萌芽抽叶,此时≥10 ℃的有效积温为168.3 ℃。花期比紫薇1、紫薇2、紫薇3晚,为7月底至9月初,此时≥10 ℃的有效积温为2013.1 ℃。所有紫薇至11月下旬都已落叶进入休眠期,果宿存,此时≥10 ℃的有效积温为3249.4 ℃。

    2.3 根系指标

    2.3.1 银杏

    银杏为肉质根,其根系蔓延能力相对较差,不耐积水试验结果见表2,根系分布情况见(图1、图2、图3、图4和图5)。

    由表2可见,银杏根系分布于0-60 cm深的土层中,根系均可延伸至距树干3 m以外,须根数量随着延伸距离的增加而逐渐减少。根系在土壤中的分布深度与土壤的孔隙度有关,在距树干1 m处,0-60 cm深的土层中,在土壤孔隙度较大的粘土、砂壤土和疏松的粘壤(含有大量生活垃圾)中,银杏2、银杏4和银杏5的须根数量达616条、512条和571条,分别占距树干1 m处剖面总根数的91.3 %、99.0 %和100.0 %;在板结的粘土和粘土(含有大量碎石)中,银杏1和银杏3的根系主要分布于0-30 cm深的土层中,其须根树量分别为254条和191条,分别占距树干1 m处剖面总根数的96.6 %和80.6 %。

    试验观察发现,银杏2虽然生长在粘土中,但是由于种植时,粘土块径为15-20 cm,且在后期的生长过程中并未完全溶解,仍能较好保持粘土块间的空隙,为银杏根系的生长提供较好的空间。这种条件下银杏须根的数量与砂壤土中相似,可见银杏喜欢通水透气性较好的土壤。

    但是,在须根数量相似的条件下,根系的形态有较大区别。粘土中银杏须根呈扁平状,且根尖密集,在砂壤中须根呈圆柱状,根尖相距较远(见图4和图5)。

    2.3.2 紫薇

    在土壤剖面挖取过程中,每棵树南向距树干1 m处分别挖取一个土壤剖面,以观察须根数量,试验结果见表3,根系分布情况见(图6和图7)。

    由表3可见,紫薇根系主要分布于0-60 cm深的土层中,根系可延伸至距树干1 m以外。相对于砂土(混有大量石骨子土)而言,粘壤更适合紫薇的生长。在距树干1 m处,0-60 cm深的土层中,粘壤中生长的紫薇1、紫薇2、紫薇4和紫薇5,其须根数量分别为247条、177条、89条和96条,均占距树干1 m处剖面总根数的100.0 %;砂土(混有大量石骨子土)中生长的紫薇3的须根数量仅有95条,且97.9 %的根集中在0-30 cm深的土层中。

    2.4 生理指标

    2.4.1 银杏

    银杏各项生理指标分析结果显示(表4),5棵银杏叶绿素含量(SPAD值)为30.20-49.10,叶面积为15.371-32.146 cm2,其中银杏1叶片中SOD活性、相对电导率较高、叶绿素含量较低,显示银杏1膜透性增大,膜质过氧化程度加大,推测银杏1受到一定程度的环境胁迫。银杏3叶绿素含量、叶面积均相对较低,而相对电导率相对较高,膜伤害程度加大,植株生长势明显衰弱,且对植物形态特征造成影响,急需加强养护管理。银杏5叶片中SOD活性、MDA含量及相对电导率均相对较低,叶绿素含量最高,叶面积相对较大,各项指标均显示该树体生长势良好。

    注:*在0.05水平(双侧)上显著相关。

    5项生理指标相关性分析结果显示(表5),SOD活性、相对电导率等5项生理指标在5株银杏植株中无显著相关性。需加大样本数量及生理指标的检测类型,进一步深入研究。

    2.4.2 紫薇

    紫薇各项生理指标分析结果显示(表6),紫薇4叶片中SOD活性、相对电导率均最高,且叶面积最小、叶绿素含量最低,说明紫薇4受到严重的环境胁迫,且在形态指标方面出现较为明显的变化。因此急需对紫薇4进行环境条件的改善,进行精细化养护。综合对比,紫薇1、紫薇2生长势良好。

    各项指标相关性分析结果显示(表7),SOD活性、相对电导率和叶面积间存在显著相关关系。其中SOD活性与叶面积、叶面积与相对电导率间均呈负相关关系,即随着叶面积的增大,SOD活性和相对电导率均降低。说明紫薇叶片的SOD活性、相对电导率、叶面积三个指标在植株生长过程中较其他生理指标相对稳定。

    2.5 当年生枝条生长量指标

    2.5.1 银杏

    银杏为落叶阔叶树种,枝条分为长枝和短枝,试验以当年生长枝为对象进行测定。长枝每年在春季抽梢1次,并形成顶芽。冬季当叶片由绿色转为黄色,即生长停止。试验结果见表8。

    由表8可见,银杏当年生长枝的平均粗度为0.561-0.761 cm,平均长度为17.43-35.66 cm,平均鲜重为1.57-6.68 g,平均干重为0.77-2.77 g,平均含水量为51.29-58.54 %。其中,作为对照的银杏1和银杏2,在平均粗度、长度、鲜重、干重和含水量等指标中,均高于其他试验树。5棵试验树中,以银杏2的生长量最高,银杏3的生长量最低。

    经线性相关分析结果表明,银杏当年生长枝的粗度、长度和鲜重间有极显著的线性关系,公式为:z=8.862x+0.208y-7.620(r=0.962),其中z为当年生枝条的鲜重,x为当年生枝条的粗度,y为当年生枝条的长度。

    2.5.2 紫薇

    紫薇为落叶阔叶灌木,每年抽梢1次。当种壳颜色变为黑色,叶片变为黄色并开始脱落时,即生长停止。试验结果见表9。

    由表9可见,紫薇当年生枝条的平均粗度为0.877-1.289 cm,由于二郎公交车站3棵试验树的冬修剪提前,未采集到当年生枝条。来凤苗圃试验点作为对照,其当年生枝条粗度均差于二郎公交车站,其中又以紫薇4的当年生枝条平均粗度最小。

    经线性相关分析结果表明,紫薇当年生枝条的粗度和鲜重间有极显著的线性关系,公式为:z=62.347x-34.508(r=0.921),其中z为当年生枝条的鲜重,x为当年生枝条的粗度。

    三/结论与讨论

    3.1 结论

    (1)紫薇与银杏,由于受到所处小气候影响,其开花和落叶万博体育手机版登录有较大差异。如位于来凤苗圃与二郎公交站紫薇的花期普遍较市街中央分隔带晚,道路分隔带的紫薇自5月12日左右开始开花,二郎公交站绿地中的紫薇自6月下旬左右开始开花,来凤苗圃的紫薇自7月下旬开始开花;位于来凤苗圃的银杏落叶期较鳄鱼中心、白市驿清河村等地早。

    (2)银杏根系主要分布于0-60 cm深的土层中,根可延伸至距树干3 m以外,根系在土壤中的分布深度与土壤的孔隙度有关。在土壤孔隙度较大的粘土、砂壤土和疏松的粘壤土中,特别是块径为15-20 cm的粘土中,在距树干1 m处,须根数量高达616条,占距树干1 m处剖面总根数的91.3 %;板结的粘土和碎石中,在距树干1 m处, 80.6 %及以上的根系分布于0-30 cm深的土层中。由此可见,疏松透气、孔隙度大的土壤更有利于银杏根系的延伸生长,对于市街绿化中长势较弱的银杏进行复壮时,应首先考虑改善厚度不低于1 m的土壤。

    (3)紫薇的根系可延伸至距树干1 m以外,在距树干1 m处,所有须根分布于0-60 cm深的土层中。砂土(混有大量石骨子土)中不利于紫薇根系延伸,致使97.9 %的根集中在0-30 cm深的土层中。由此可见,市街绿化种植紫薇时,应保证种植土厚度不低于60 cm。

    (4)基于当年生长枝鲜重与其粗度和长度有极显著线性关系,将当年生长枝作为评价银杏整株生长量的重要指标,将当年生枝条长度作为评价紫薇整株生长量的重要指标。生长量较大的银杏2,其长枝的最大长度为56.0 cm;生长量较差银杏3,其长枝的最大长度为22.6 cm,不足银杏2的一半。

    3.2 讨论

    各项指标测定过程中存在,根系指标测定受人为影响较大,生理指标测定受取样万博体育手机版登录限制,生长量指标局限在生长停止后才能测定;试验分析过程中发现,根系指标、生理指标和当年生枝条的生长量指标对试验树的生长势评价结果不一致。建议扩大单个树种的研究数量,采用多元统计分析的方法,建立一套针对不同季节不同园林植物生长势的快速评价体系。

    参考文献:

    [1] 李晓斌, 王玉顺. 工厂化生产植物生长势检测法研究进展[J]. 当代农机, 2009, (4): 71-72.

    [2] 王旭, 高致明, 张红瑞等. 6个药用菊花栽培类型生长势及抗性综合评价[J].河南农业大学学报, 2012, 46(2): 131-135, 151.

    [3] 张明生, 谢波, 戚金亮等. 甘薯植株形态、生长势和产量与品种抗旱性的关系[J].热带作物学报, 2016, 37(1): 39-43.

    [4] 宋聚红, 王海山, 吴然等. 种植密度对黄秋葵生长势、抗病性和产量的影响[J].中国瓜菜, 2019, 32(3): 47-49.

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