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速生耐盐碱白榆抗寒性评价



全 文 :收稿日期:2014-02-15
基金项目:国家速生工业用林项目。
作者简介:杨超(1965-),男,山东泰安人,实验师,主要从事园艺植物的实验教学与研究。
*通讯作者:邵云华,E-mail:shaoyunhua@163.com。
文章编号:1002-2724(2014)02-0028-03
速生耐盐碱白榆抗寒性评价
杨 超1,邵云华 1*,秦绪兵2,王金秀2,董举文3,赵双修1
(1.山东农业大学,山东 泰安271018;2.山东省林业厅;3.上海杉一植物科技发展有限公司)
摘要:以速生耐盐碱白榆58为试材,对中、上部成熟枝条进行低温处理,用相对电导率曲线配以Logistic方程,利用拐点
温度估测计算组织的半致死温度,评价其抗寒温度,并通过测定水分饱和亏、榆苗恢复生长试验等指标综合评价,结果表明:
该榆树品种耐寒能力在-25℃以上,抗寒能力较强。
关键词:耐盐碱白榆58;抗寒性;耐盐碱
中图分类号:S792.19        文献标识码:A 
The research on the cold resistance of Fast-growing Siberian elm with high Saline-alkali tolerance
YANG Chao1,SHAO Yunhua1*,QIN Xubing2,WANG Jinxiu2,DONG Juwen3,ZHAO Shuangxiu1
(1.Shandong Agricultural University,shandong Taian 271018,China;2.Forestry Bureau of Shandong Province;
3.Shanghai Shan Yi Bio-technology Development Co.,Ltd)
Abstract:With the Fast-growing Siberian elm 58with high Saline-alkali Tolerance as materials,low temperature treat-
ment of the mature branches in the middle and upper branches,use the relative conductivity of curves with a logistic equation,
and use inflection point temperature estimate the semilethal temperature of the Organization,to evaluate its cold resistance tem-
perature.By measuring the water saturation deficit and comprehensive evaluation of seedling growth indicators such as the resumption
of tests,the result is that the elm cultivars resistant capacity more than-25degrees centigrade,cold resistant ability is stronger.
Keywords:Siberian elm 58with Saline-alkali tolerance;cold resistance;evaluate
  榆树,为榆科(Ulmaceae)榆族(Ulmeae)的榆属
(Ulmus)植物的总称。全世界约40余种,分布于北
半球。在我国,榆属树种非常丰富,遍及全国,共有
20余种。榆树材质优良,是重要的用材造林绿化树
种,也是盐碱地造林的首选树种。随着国家蓝黄生
态区域建设和山东黄河三角洲盐碱地的综合开发利
用,急需更为速生耐盐碱树种。速生耐盐碱白榆58
即是山东农业大学、山东林科院和上海杉一植物科
技发展有现公司,连续5年经多代组培和定向耐盐
优选出的白榆优良新品系,是盐碱地生态保护和用
材造林优良树种,在山东东营、滨州和河北等地已有
一定面积的栽植,其抗寒性未做试验,本试验是对速
生耐盐碱白榆58抗寒性的综合评价,现将试验结果
报告如下。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以速生耐盐碱白榆58为实验材料;分别取中、
上部成熟枝条;剪成25cm一段,剪口蜡封,用无菌
和去离子水各冲洗2遍,冰箱冷藏保存。
1.2 试验方法
1.2.1 温度设计和冷藏处理
设计6个梯度温度-15℃、-20℃、-25℃、
-30℃、-35℃、-40℃。取中部和上部枝条各20
段,聚酯无菌袋包装,放入-15℃冰箱冷冻10小时,
后以5℃/h的速度降温[1],每降5℃保持10h,至目
的温度停止。处理枝条以5℃/h的速率缓慢升至-
15℃,静置8h,再放冰箱冷藏室12h,然后取出室温
保存,进行电导率测定和恢复生长实验,观测记录和
数据整理及评价分析。
1.2.2 枝条的相对电导率和Logistic方程[3]确定
半致死温度
将低温胁的枝条用去离子水冲洗3遍,分别切
取厚度为6mm的榆树枝条40g,充分混合后分成3
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山东林业科技  2014年第2期  总211期  SHANDONG FORESTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY  2014.No.2
份,每份5g,3个重复,按每g10mI取离子水,温室
下浸取24h,测定浸取电导率。先煮沸20min,后在
室温下冷却1h到室温,重新测定电导率。计算相对
电导率[3],把不同处理温度的相对电导率用Logis-
tic方程拟合,求拐点温度和该品种的低温半致死温
度[3],评测其抗寒性及临界至死低温。以临界到致
死温度作为该品种耐低温度。
相对电导率%=(低温电导率-空白去离子水
电导率)/(煮沸电导率-空白去离子水电导率)×
100=(冷冻后电解质外渗电导率-空白去离子水电
导率)/(电解质总含量电导率-空白去离子水电导
率)×100
相对电导率测定的材料,备恢复生长评价抗寒
性测定。
1.2.3 水分饱和亏的测定
分别取冰冻处理的榆树上、中部枝条,每个处理
10根,分3组,放室内暗处吸水24h,称取鲜重、饱和
重和干重,计算水分饱和亏缺。
水分饱和亏缺=(饱和鲜重-鲜重)/(饱和鲜重
-干重)×100
1.2.4 恢复生长
分别取经冰冻处理[1]的上、中部枝条,每个处理
12根进行扦插,3个重复,25天后观测记录其品种
的存活率,计算抗寒指数。
存活标准:扦插枝段发芽生根,并能长出正常的
功能生长叶片。
抗寒指数=(权重×存活率)+(权重×存
活株发芽率)+(权重×生根率)
-15℃、-20℃、-25℃、-30℃、-35℃、
-40℃的权重分别为1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0。
1.2.5 统计分析用统计软件SAS6.01版
2 结果与分析
2.1 不同温度处理的电导率变化和拐点温度
测得的电导值用Logistic曲线方程拟合,结果
反映曲线拟合度较高,由拐点温度得速生耐盐碱白
榆58上部、中部枝条分别为-24.98℃(见表2),从
拐点温度看,反映了该品种的耐寒能力强,速生耐盐
碱白榆58耐寒能力在-25℃以上。
表1  不同处理温度下电解质渗出率及标准偏差
材料
处理编号及温度/℃
T0 -40 T1 5 T2 -15 T3 -20 T4 -25 T5 -30 T6 -35
上 电解质渗出率 29.91  33.48  49.86  66.22  67.51  90.20  94.19
标准偏差 1.56  10.60  0.88  1.14  1.82  2.19  3.49
下 电解质渗出率 33.15  35.30  47.55  56.30  57.36  87.41  96.33
标准偏差 1.77  0.96  1.90  2.59  3.62  3.81  1.21
2.2 水分饱和亏
通过SAS6.01软件进行方差分析[2]发现,F=
8.25,P﹤0.05,按a=0.05水平,速生耐盐碱白榆
58的水饱和亏上部枝条为1.21%B、中枝条为
1.18%B,说明该品种水分饱和亏缺值小且上、中部
枝条没有多大差别,体内水分相对稳定,逆境体内水
分不易流失,抗寒能力相对较强。
表2  电解质渗出率与温度的曲线相关方程
Y=k(1+ae-bx)参数及拐点温度
材料 曲线方程参数 拐点温度
渐进相
关指数
K  a  b
上 135.48 6.21586E+29-2.59817 -24.9806-0.97914
下 105.81 4.21987E+26-2.39438 -24.9806 -0.9512
2.3 恢复生长
恢复生长通过枝条发芽、生根和存活率,能够反
映出树体的生长发育状况和抗寒性,进而通过恢复
生长后的抗寒指数明确该品种的抗寒能力。速生耐
盐碱白榆58上部、中部枝条抗寒指数分别为2420
和4431;上部和中部 -20℃、-25℃、-30℃、
-35℃、-40℃分别为100、95.48、44.29、17.17、
14.20和100、97.08、92.11、90.47、82.13,由此可以
推断速生耐盐碱白榆58耐低温在-25℃以上。
3 结论与讨论
3.1  由水分饱和亏和电解质渗出率测定及恢复生
长试验结果表明,速生耐盐碱白榆58耐低温能力在
-25℃以上,抗寒能力较强。
3.2 榆树芽体对低温的敏感性反应,及树体受冻害
后能否成活,芽体的生长发育表现可以直接反映出
来,但品种和生长部位不同,植株的生长发育和抗寒
性不仅自身因子,又受外界多种环境因素的影响,因
此,利用多种方法进行综合评价更为 (转第73页)
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山东林业科技 杨 超等:速生耐盐碱白榆抗寒性评价 2014年第2期
叶面积指数是指单位绿地面积上的叶面积,可
直观地反映草坪地被植物的覆盖能力及效果也是决
定其生态效益的关键因素之一[106]。本研究中的叶
面积是指绿色叶叶面积。
2  实验结果与分析
供试草种的叶面积指数见表1。
2.1 种间比较
由表1可知,萱草的生长季叶面积指数为试验
中最大,绛三叶生长季叶面积指数最小。草坪草中
最高的为沟叶结缕草,但沟叶结缕草为暖季型草坪
草,在青岛冬季叶片全部枯黄。冷季型草坪草种叶
面积指数最高的为1年生黑麦草,其次为高羊茅,最
小的为草地早熟禾。
麦冬休眠季叶面积指数最大,且与生长季的叶
面积指数相差最小。草坪草中休眠季叶面积指数最
大的为高羊茅。
综上可知,如果要求生长季最大的叶面积指数,
我们可以选择地被植物高羊茅、暖季型草坪草沟叶
结缕草、冷季型草坪草高羊茅;如果要求生长季和休
眠季保持较好的一致性,我们可以选择地被植物麦
冬、冷季型草坪草高羊茅。
2.2 种内品种间比较
由表1可知,1年生黑麦草品种生长季叶面积
指数‘过度显’高于‘特高’,但‘特高’在休眠季叶面
积指数较高;多年生黑麦草‘顶峰’在生长季和休眠
季叶面积指数都明显高于种内其它两个品种;草地
早熟禾‘巴林’和‘肯塔基’的生长季叶面积指数高于
种内其它品种,但‘肯塔基’在休眠季叶面积指数较
高,而‘超级伊克利’生长季叶面积指数为种内最低,
但休眠季叶面积指数却为种内最高,说明其观赏性
稳定;高羊茅‘凌志’、‘爆发力’、‘新秀’为种内生长
季叶面积指数最高的3个品种,‘RTF’、‘旗舰’、‘猎
狗5’、为种内生长季和休眠季叶面积指数差别较小
的3个品种;白三叶‘海发’叶面积指数更大。
综上可知,如果要求生长季最大的叶面积指数,
我们可以选择1年生黑麦草‘过度显’,多年生黑麦
草‘顶峰’,草地早熟禾‘巴林’、‘肯塔基’,高羊茅‘凌
志’、‘爆发力’、‘新秀’;如果要求生长季和休眠季保
持较好的一致性,我们可以选择1年生黑麦草‘特
高’,多年生黑麦草‘顶峰’,草地早熟禾‘肯塔基’、
‘超级伊克利’,高羊茅‘RTF’、‘旗舰’、‘猎狗5’。
叶面积指数可直观地反映草坪地被植物的覆盖
能力及效果,同时也是决定其生态效益的关键因素
之一。我们今后要加强这方面的研究,特别要重视
同一种内不同品种之间的比较研究。由于各地土
壤、气候及养护水平的差异植物叶面积指数必然不
同,我们既要研究在当地养护条件下不同品种叶面
积指数的差异,找出适合本地的品种(如本试验);也
要研究品种在不同养护条件下叶面积指数的差异,
找出该品种的最佳养护条件。
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116-118
(接第29页)
准确,以此仅为参考。
3.3 速生耐盐碱白榆58虽实验测得抗寒能力较
强,如大规模推广,尚需进行东北、华北等区域不同
温度苗木栽植试验,特别是常年区域寒冷的东北,还
需进行不同时期的多年苗木栽植观察,方能适应于
抗寒气候适地适树之目的。
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山东林业科技 庄大伟等:草坪和地被植物的叶面积指数研究 2014年第2期