全 文 :春季低温对紫叶小檗和朝鲜黄杨苗木生长的影响
向地英 , 李淑瑜 , 王 彬 , 张 钢* , 许建锋 (河北农业大学园艺学院 ,河北保定 071001)
摘要 [目的]研究春季低温对苗木生长的影响。[方法]以一年生紫叶小檗和朝鲜黄杨扦插苗为试材 ,于春季芽膨胀期和展叶初期 2个
阶段设置了 0、-2、-6 ℃3个温度水平 ,分别持续 1、3、6 h处理 ,以自然条件为对照 ,研究冷冻温度与低温持续时间对苗木的成活率、植
株生长量、根茎叶的干物质含量以及根冠比等指标的影响。[结果]结果表明:保定地区脱锻炼期间温度降至-2~ 0℃时 ,不需要防寒措
施 ,两种苗木便可安全度过霜期;但降到-6 ℃,则有必要采取保护措施。[ 结论]该研究为北方地区在春季遭遇晚霜等冻害的情况下 ,确
定和采取防护措施具有重要的指导意义。
关键词 紫叶小檗;朝鲜黄杨;抗寒性;脱锻炼
中图分类号 S 687 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2007)28-08892-02
Influences of Low Temperature on Berberis thumbergii f.atropurpurea and Buxus microphylla var.koreana in Spring
XIANG Di-ying et al (College of Horticulture , Agricultural University of Hebei , Baoding , Hebei 071001)
Abstract [Objective] The purpose was to research the influence of low temperature in spring on seedling growth.[Method] With one-year-old cutting
seedlings of Berberis thumbergii f.atropurpurea and Buxus microphylla var.koreana as test materials , they were exposed to the temperatures at 0 ℃ for
1 h , -2 ℃ for 3 h and-6 ℃ for 6 h resp.in two periods of bud-expansion and initial leaf-expansion in treatments.With the seedlings in nature as CK ,
the influences of freezing temperature and low temperature duration on the indexes such as survival rate , plant growth and dry matter contents in roots ,
stems and leaves , as well as ratio of root to shoot were studied.[ Result] The results indicated that when the temperature dropped to -2~ 0 ℃ in the
deacclimation stage in Baoding , it was not necessary to take cold-proof measures for these two kinds of seedlings , as they could get through frost season
safely.However , when the temperature dropped to -6 ℃, it was necessary to take protective measures for them.[ Conclusion] The research was impor-
tant to confirm and take protective measures under the conditions that the seedlings met the freezing injury such as late frost in the north in spring.
Key words Berberis thumbergii f.atropurpurea;Buxus microphylla var.koreana;Cold resistance;Deacclimation
彩叶植物以绚丽的叶色极大地丰富了城市园林景观 ,成为
园林的新宠。紫叶小檗(Berberis thumbergii f.atropurpurea)和朝
鲜黄杨(Buxus microphylla var.koreana)是我国北方绿化中重要
的彩叶树种。而我国北方春季时常发生的晚霜对苗木生长产
生严重的影响[ 1-4] 。目前已有关于抗寒锻炼期间不同树木抗
寒性的研究 ,但不同树种的抗寒性存在差异[ 4] 。通过模拟春季
霜冻环境 ,笔者对紫叶小檗和朝鲜黄杨进行不同低温和不同持
续时间的处理 ,研究一年生苗木的抗寒能力 、受冻表现及其可
以忍受的低温程度。这为北方在春季遭遇晚霜等冻害的情况
下 ,确定防护措施具有重要的指导意义。
1 材料与方法
1.1 材料 选用紫叶小檗和朝鲜黄杨一年生扦插苗。苗木于
2006年 3月从河北省定州市茂林苗圃引进 ,将苗木分别种于河
北农业大学温室的营养钵中。常规田间管理 ,待苗木适应新的
生长环境且生长状况良好 、生长势相对稳定后进行试验。
1.2 方法 分别在第一阶段(芽膨胀期)、第二阶段(展叶初
期)进行冷冻处理 ,处理的温度为 0 、-2、-6 ℃(温度的设置
以保定地区 1994~ 2006年 3~ 5月的最低温度为依据),持续
时间分别为 1、3、6 h ,以自然条件下生长的植株为对照。试
验采用裂区设计 , 2个处理阶段并列排列 ,以处理温度为主
区 ,随机排列;以持续时间为副区 ,并在每个主区内随机排
列。按设计方案将种在温室中的苗木随机标号。在冷冻处
理时 ,为保护根系 ,用塑料袋将整个植株和营养钵一起包裹
好 ,以避免因苗木根系受害 、生长势降低使得测定结果出现
偏差;在低温处理时 ,将包裹好的苗木和营养钵小心放入冰
箱中。冷冻处理后 ,将苗木放回原处 ,让其在温室中自然生
长。常规水肥管理。40 d后 ,测定苗木成活率 、植株生长量 、
根冠比以及根茎叶湿重 、干重。4月 5日至 5月 25日 ,每周
作者简介 向地英(1978-),女 ,重庆人 ,硕士 ,助教,从事观赏园艺方面
的教学和科研工作。 *通讯作者。
收稿日期 2007-05-18
测定 1次 。
2 结果与分析
2.1 苗木成活率 研究表明 ,紫叶小檗在 0、-2 ℃及自然条
件下成活率为 100%;0 、-2 ℃处理一周内苗木叶片表现出轻
微的萎蔫现象 ,随后叶片逐渐恢复正常;在-6 ℃处理下植株
枝叶全部萎蔫 ,表明-6 ℃对紫叶小檗一年生苗木生长有较
大的影响。在苗木芽膨胀期时 ,经-6 ℃处理的苗木 ,萎蔫植
株萌生的二次枝的生长量与低温持续的时间相关。时间短
的生长量大 ,时间长的生长量小。紫叶小檗前后两个阶段对
相应低温处理的表观反应相似。朝鲜黄杨在芽膨胀期时经
低温处理后 ,除-6 ℃下 3 h的成活率为 83.3%,其他处理苗
木的成活率为 100%;在展叶初期 , -6 ℃下 6 h处理苗木成
活率为 83.3%,其他处理苗木的成活率为 100%。
2.2 植株生长量 图 1表明 ,经低温处理后 ,紫叶小檗经过
40 d的生长恢复 ,植株的生长量在第一阶段和第二阶段有相
同的增长趋势。3个温度下的生长量大小顺序依次为自然条
件>0 ℃>-2 ℃。从冷冻持续时间对苗木的影响来看 ,随
着 0 ℃处理时间的延长 ,苗木生长量不断升高 ,与对照的变
化趋势相同 ,表明 0 ℃下植株可以正常生长;随着-2 ℃处理
时间的延长 ,苗木生长量先升高后降低 ,表明-2 ℃3 h内的
低温不会影响苗木的正常生长 ,但随着低温的持续 ,植株的
生长速度会受到一定的影响。
图 2表明 ,朝鲜黄杨经冷冻处理后 ,第二阶段苗木生长
得比第一阶段好 ,但两个阶段苗木生长量的总体趋势相同 。
4个温度下的生长量大小顺序依次为-2 ℃>自然条件>
0 ℃>-6 ℃。从冷冻持续时间对苗木的影响来看 ,随着0 ℃
处理时间的延长 ,苗木生长量不断升高;随着-2 ℃处理时间
的延长 ,苗木生长量先降低后升高 ,与对照的变化趋势相同;
-6 ℃处理的苗木在 3 h以内随着冷冻时间的延长生长量增
加 ,当冷冻持续时间超过 3 h苗木几乎停止生长。从外观上
看 , -6 ℃处理后的苗木叶片明显变黄或变褐 ,植株矮小 ,茎
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2007, 35(28):8892-8893, 8895 责任编辑 刘月娟 责任校对 俞洁
部和根部的长势都较弱。可见 , 0、-2 ℃没有对苗木造成明
显的伤害 ,苗木可以正常生长 ,而-6 ℃的低温胁迫同样会对
一年生朝鲜黄杨苗木的生长产生严重的影响。
图1 紫叶小檗第一阶段生长量
图2 朝鲜黄杨第一阶段生长量
2.3 根冠比 图 3表明 ,随着 0 ℃冷冻持续时间的延长 ,紫
叶小檗在第一阶段的根冠比先升高后降低 ,苗木内部发生的
生理生化反应与自然条件是一致的;在-2 ℃下 ,根冠比随着
低温持续时间的延长而降低 ,说明干物质向地上部茎叶积
累 ,有利于提高植株地上部的抗寒能力。朝鲜黄杨在第一阶
段的根冠比变化趋势与紫叶小檗基本相同。这说明在萌芽
期这两种苗木通过体内发生有利的生理生化变化来抵抗低
温 ,从而促使其营养生长 ,尤其是地上部茎叶的生长。
图3 紫叶小檗第一阶段根冠比
图 4表明 ,在第二阶段 ,在不同温度和处理时间下 ,紫叶
小檗根冠比不同。0 ℃下 ,根冠比在冷冻 1 h时最大 ,3、6h时
的根冠比相当 ,但都低于 1 h时的根冠比。这表明干物质向
地上部转移 ,有利于提高植株的抗寒性。在-2 ℃下 , 1、3 h
的根冠比相当 ,但都远小于 6 h时的根冠比。这说明苗木在
营养生长达到一定程度后再进行冷冻处理 ,随着温度的降
低 ,干物质由地上部转移至地下部 ,植株地上部的抗寒性降
低。第二阶段紫叶小檗根冠比差异在 0.01水平显著。朝鲜
黄杨在这一阶段的表现与其第一阶段相同 ,即根冠比呈下降
趋势 。这说明朝鲜黄杨一年生苗木的生长受低温的影响较
小 ,其自身对低温有较强的抵抗力。
图 4 紫叶小檗第二阶段根冠比
2.4 根 、茎 、叶的干重 图 5表明 ,紫叶小檗在 0、-2 ℃和自
然条件下 ,1、3和 6 h冷冻处理对根 、茎 、叶干重含量的影响
基本相同 ,两个阶段的变化趋势也基本相同 。0 ℃处理下 ,干
物质主要集中在根和茎 ,叶中的干物质含量比根 、茎中的干
物质含量少 ,根和茎中的干物质含量相差不大。第一阶段各
器官干重含量差异在 0.01水平显著 。随着冷冻温度持续时
间的延长 ,茎的干重含量增加 ,叶和根中的干重含量变化不
大。朝鲜黄杨的干物质分布状况与紫叶小檗不同。朝鲜黄
杨干物质主要集中在叶和茎 ,根中含量相对较少。随着冷冻
温度的降低和持续时间的延长 ,根中干物质含量与茎叶中干
物质含量差异从不明显变为在 0.05水平显著 ,且低温程度
越大 ,差异越明显。
图 5 紫叶小檗第一阶段0 ℃各器官干重含量
图 6表明 ,在 0和-2 ℃下不同时间的冷冻处理对紫叶
小檗根 、茎 、叶的干重含量的影响基本相同 ,前后两个阶段的
趋势也相同。如 ,冷冻处理 3 h ,干物质主要集中在根和茎 ,
叶中干物质含量比根茎中干物质含量少 ,根和茎中干物质含
量相差不大。随着冷冻温度的降低 ,根 、茎 、叶中干重含量均
有所增加 ,说明耐寒性强的品种可以积极调动内源物质御
寒[ 6-7] 。第二阶段各器官干重含量差异在 0.01水平显著 。
3 结论
研究表明 ,0、-2 ℃温度持续 6 h不会造成紫叶小檗和
朝鲜黄杨苗木死亡。因此 ,在春季发生 0、-2 ℃低温时 ,无需
(下转第 8895页)
889335卷 28期 向地英等 春季低温对紫叶小檗和朝鲜黄杨苗木生长的影响
等微量元素 ,都直接或间接影响产毛量和羊毛品质。缺硒可
使羔羊无毛 ,硒过量会使绵羊脱毛;缺铁 、钴 、锰 、锌可降低剪
毛量;缺铜可降低羊毛强度;过量的钼使羊毛异常生长 、变
粗。此外 ,张平远报道了俄罗斯戈尔斯基畜牧研究所人工培
育彩色绵羊已基本成功。目前只需在绵羊饲料中添喂不同
配方的微量金属元素就能够改变绵羊的毛色 ,如铁元素可使
绵羊毛变成浅红色 ,铜元素可使绵羊毛变成浅蓝色等 。通过
不同的配方 ,已培育出浅红色 、浅蓝色 、金黄色及浅灰色等颜
色奇异的彩色绵羊了。用这些彩色绵羊毛制成的毛织品 ,经
风吹 、日晒 、雨淋后 ,其毛色仍然鲜艳如初 ,毫不褪色。彩色
羊毛的纤维因不需要染色 ,无残留的染料化学物质 ,韧度很
强 ,质地坚实 ,耐磨耐穿 ,使用寿命更长 ,比后期加工染色的
羊毛更优越 。
3 能量
羊毛生长所需能量较少 ,通常能量水平并不限制羊毛的
生长 ,所以有关能量水平对羊毛生长影响的研究很少 ,国内
则很少有可供参考的研究资料。田玮等指出 ,能量并非是制
约羊毛生长的重要因素 。只有在蛋白质供给水平很高时 ,能
量供给才对羊毛生长略有影响;若蛋白质供给有限 ,则能量
供给不会产生任何影响。当羊毛的生长同时受到蛋白质和
能量的双重影响时 ,蛋白质和能量间的相互作用明显;若主
要受蛋白质的影响 ,则其互作很小。
4 维生素
维生素缺乏既可以通过影响毛囊的代谢而直接影响羊
毛生长 ,也可以通过对采食量和整体代谢的影响而间接影响
羊毛生长。由于瘤胃微生物可以合成大部分维生素 ,绵羊不
易缺乏维生素 ,特别是B族维生素和维生素K。在日粮中缺
乏或在饲料中存在抗维生素因子等情况下 ,反刍动物会出现
维生素缺乏。维生素 D3 的靶组织很广泛 ,多数都与钙的代
谢有关 ,但也有一些具有维生素 D3 受体的组织对激素做出
反应 ,减少细胞增殖而加强细胞分化 ,而细胞分化加强有利
于毛囊生长。这是因为毛球细胞增殖和表皮细胞分化的平
衡发生变化 ,会明显改变羊毛纤维生长。
5 营养及其他成分
营养对羊毛生长的影响主要表现为营养对毛囊的可用
性。它主要受到皮肤组织血液中营养物质浓度的影响以及
对毛囊发生 、发育和成熟的作用。邓凯东在研究绵羊补饲饼
类饲料的效果时发现 ,补饲任何饼类都可提高羊毛的净产
量 ,并且羊毛的直径趋于增大。Cheng等也发现 ,用经过保护
的蛋白质补充料取代部分非蛋白氮(NPN)可以改善羊毛质
量。谷新利等研究表明 ,中药“增长散”(由紫苑 、桑白皮 、蛇
床子 、补骨脂 、黄芪 、熟地 、何首乌组成)能有效地促进羊毛的
主要成分———角蛋白质的合成 ,增强机体代谢 ,从而促进羊
毛的生长 ,提高羊毛品质。
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(上接第 8893页)
图 6 紫叶小檗第二阶段3 h各器官干重含量
采用防寒措施。-6 ℃低温会严重影响苗木的成活 ,而且随
着苗木生长 ,从芽膨胀期到展叶初期 ,苗木对冷冻温度的抵
抗能力降低 。因此 ,当发生-6 ℃低温胁迫时 ,需要采用防
寒措施 ,如采用覆盖 、灌溉等物理方法。尤其当寒害发生在
展叶初期时 ,只有采取更为有效的防寒措施 ,才能保证苗木
安全度过寒害发生期。
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