全 文 :陕西林业科技 2016,(4):41~45
Shaanxi Forest Science and Technology
收稿日期:2016-02-18
基金项目:陕西省水土保持局科研示范项目“浅山丘陵残塬区坡耕地植物防蚀试验示范”(2014-1410)。
作者简介:母冰洁(1971-),女,陕西韩城人,学士,高级工程师,主要从事水土保持工程技术和管理工作。
韩城市欧李新品系引进试验
母冰洁1,张世军1,卜芳侠1,薛 东1,杨琴侠1,徐艳辉2
(1.陕西省水土保持工作站;2.陕西省韩城市水务局,陕西 韩城515400)
摘 要:从山西农业大学等地引进农大3号、农大5号、农大6号、当地野生种等4个欧李品系进行引种
栽培试验,利用常规方法和RHIZO2007d根叶分析仪及DPS软件测定、分析了不同品系分枝、生物量、
根系等特征,结果表明,栽植当年农大3号平均单株分枝数最大达4.5枝,农大5号分枝数3.8枝,实生
(野生)苗Ⅱ平均分枝数最少仅1.5枝;各种欧李品系的平均单株生物量由大到小为农大5号(49.136g)
>实生苗Ⅰ(45.642g)>农大3号(17.935g)>实生(野生)苗Ⅱ(12.413g),野生实生苗长势最弱;农
大5号根系最长(5 220.38cm)、表面积(963.70cm2)和体积(72.41cm3)最大;毛细根是欧李根系的主
要组成部分,直径小于1.0mm根占70%以上。栽植欧李经济型水土保持防护林应首先选用农大5号
品系。
关键词:欧李;品系;引进;生物量;根系
中图分类号:S722.1 文献标识码:A 文章编号:1001-2117(2016)04-0041-05
Introduction Experiment of Prunus humilis Varieties at Hancheng
MU Bing-jie1,ZHANG Shi-jun1,BU Fang-xia1,XUE Dong1,YANG Qin-xia1,XU Yan-hui 2
(1.Hancheng Soil and Water Conservation Workstation,Hancheng,Shaanxi 715400;
2.Hancheng Water Affairs Bureau ,Hancheng,Shaanxi 715400)
Abstract:Varieties of Prunus humilis Nongda 3,Nongda 5,Nongda 6and local one were introduced
from cultivation experiment.The conventional method and RHIZO2007das wel as DPS were applied
to determine their number of branching,biomass and rooting.The results showed that:i)the average
branching number of Nongda 3and Nongda 5were respectively 4.5and 3.8,and the local wild one on-
ly having 1.5;i)among al varieties,the biomass of Nongda 5is the most(49.136g),folowed by
local variety I(45.642g),Nongda 3(17.935g)and local variety II(12.413g);ii)Nongda 5had
the best rooting,the length of total root reaching 5220.38cm,the root surface-area 963.70cm2 and
root volumn 72.41cm2.Capilary roots were its major component,with root less than 1.0mm in di-
ameter accounting for more than 70%.
Key words:Prunus humilis;variety;introduction;plant biomass;roots system
欧李(Prunus humilis)为蔷薇科樱属灌
木[1],主要分布于山西、内蒙古、黑龙江、河北、辽
宁、山东、河南、吉林等中国北方十三个省[2],常生
长于海拔100~1 800m、阳坡沙地或山地灌丛;
叶片小而厚,气孔密度大,气孔小,水分散失少,在
干旱春季含水量较高,保水力强;干旱季节植株基
部产生大量基生芽,遇到降雨时基生芽可形成地
下茎在土壤中伸长,形成根状茎或萌出地表形成
新的植株;根分蘖能力极强,庞大根系盘根错节,
集中分布在20~40cm土层内,最深可达1.5~
2m,形成表土密集的网状结构,将20cm深土层
中的土壤紧紧包裹,加之枝繁叶茂,大大减少雨水
对地表的冲刷,能有效阻止表层土壤被风刮走和
被雨水冲刷流失,显示出极强的固水保土作用[3],
特别适宜于干旱阳坡造林[4]。欧李成熟果实含糖
量高达14%~19%,每百克鲜果钙和铁的含量分
别是苹果的7~10倍和6~10倍[5],被俗称为“钙
果”,果实还富含多种维生素、氨基酸、微量元素
等,具有极高经济价值和开发利用前景[6-7]。我
国科研人员在种质资源调查基础上,进行了优良
品种选育、栽培和果实加工等研究[8-9],为欧李开
发奠定了基础,但欧李林水土保持效应研究报道
不多,为此,我们进行了欧李优良品种引进及其生
物学特征观察,以期为营建经济型水土保持林建
设提供依据。
1 研究区概况
试验区位于陕西省韩城市芝阳镇柏峰村,地
处渭北黄土丘陵、暖温带半干旱区,属大陆性季风
气候,四季分明,气候温和,光照充足,年平均气温
13.5℃,≥10℃积温为4 626℃,平均年降水量
559.7mm,多集中于7-9月。年无霜期208d,
日照2 436h。土壤为黄绵土,成土母质为黄土。
春夏季易发生干旱,夏季阵雨多、强度大,水土流
失严重。
2 研究方法
2.1 试验材料
供试欧李品系共4个,即野生种和新品系农大
3、农大5、农大6;试验用1a生苗木,新品系为扦插
苗,2015年从选育单位山西农业大学引入,人工繁
育实生苗(实生苗Ⅰ)2015年从山西省运城市引入,
野生实生苗(实生苗Ⅱ)从韩城市当地挖取;供试苗
木高度、地径接近,都为无分枝单杆苗(表1)。
表1 供试欧李1a生苗木质量
品 系 农大3号 农大5号 农大6号 实生苗Ⅰ 实生苗Ⅱ
平均株高/cm 25.36 25.20 25.40 25.38 25.35
平均地径/mm 3.25 3.30 3.20 3.26 3.24
2.2 试验布置
试验在土壤条件基本一致的地块、随机区组设
计布置,每品系为一小区;2015年3月宽窄行栽植,
宽行距1.2m,窄行距0.7m,株距0.7m,小区面积
500m2。
2.3 生物学特征测定
2.3.1 株高、分枝数 2016年4月8-12日,在不
同品系和来源的试验小区,分别隔行机械选取栽植
行,再在选取行内隔株选取调查株,每个参试品系
各选取调查株34~42株,逐个测定分枝数、分枝长
度等。
2.3.2 单株生物量 在农大3号、农大5号、实生
苗Ⅰ、实生苗Ⅱ试验小区,各选取长势、大小均匀、具
有代表性的3个标准株,逐个测量分枝数、各分枝
长度;分枝测定后挖出整株,不损伤根系,用水小心
冲洗泥土后,按自然状态测量根系水平宽度、根深,
之后将苗木表面水分晾干,放入冰箱中冷藏贮存,
室内根系扫描后,将枝条和根系在烘箱中(60°C)烘
干,用天平称取干重。
2.3.3 根系扫描 用RHIZO2007d根叶分析仪,
扫描测定农大3号、农大5号、实生苗Ⅰ、实生苗Ⅱ标
准株根系长度、表面积和体积。
2.4 数据分析
利用DPS软件进行数据整理与方差分析。
3 结果与分析
3.1 不同品系植株高度和分枝数
据观察供试欧李5个品系,栽植成活率、越冬
率都在95.0%以上,表明它们在韩城市可以作为
水土保持植物栽植。表1显示,不同品系和来源欧
李植株分枝数为(1.5±0.109)~(4.5±0.305)个,
由高到低依次为农大3号>农大6号>农大5号
>实生苗Ⅰ>实生苗Ⅱ;农大3号、农大6号之间差
异不显著(P<0.05),但都显著高于实生苗Ⅰ、实生
苗Ⅱ(P<0.05);农大5号显著高于实生苗Ⅱ(P<0.
05),但与农大3号、农大6号、实生苗Ⅰ差异不显著
(P>0.05);实生苗Ⅰ显著高于实生苗Ⅱ(P<0.05),
表明农大3号、农大6号分枝能力强,实生苗分枝
能力差,人工繁殖实生苗的分枝能力强于自然繁殖
的实生苗。不同品系和来源欧李植株高为(38.98
±1.35)~(46.20±2.00)cm,其中农大6号、实生
苗Ⅱ最高,农大3号和实生苗Ⅰ最低,最高者与最低
者之间差异显著(P<0.05),表明农大6号和实生
苗Ⅱ植株高度生长有优势,农大3号和实生苗Ⅰ高度
生长最差,从植株分枝和高度生长两方面综合考
虑,农大6号表现最好,应优先选用,实生苗Ⅰ和Ⅱ表
现较差,应尽可能不选用。
3.2 植株生物量
从表3可以看出,单株地上生物量、地下生物
·24· 陕 西 林 业 科 技
量及总生物量分别为4.026~17.194g、8.387~
34.002g和12.413~49.136g,农大5号除地下生
物量低于实生苗Ⅰ外,其地上生物量、总生物量都最
高,实生苗Ⅱ地上生物量、地下生物量及总生物量都
最低;水平根系长度20.0~70.0cm,农大5号最
长,实生苗Ⅱ最短;垂直根深42.0~60.0cm,实生苗
Ⅰ最深,实生苗Ⅱ和农大5号最浅,表明不同品系根
系生长不同,农大5号在水平生长上有优势,实生
苗Ⅰ在垂直生长上有优势,考虑水土流失以表土为
主的特性,以保持水土为主要目标时,应优先选用
农大5号。
表2 不同欧李品系灌丛分枝数和平均株高
品种
分枝数
范围 平均值
株高/cm
范围 平均值
农大3号 1~9 4.5±0.305a 19.1~68.5 39.54±2.19c
农大6号 1~8 4.1±0.317a 16.0~83.5 46.20±2.00a
农大5号 1~8 3.8±0.287ab 20.2~60.8 40.84±1.83bc
实生苗Ⅰ 1~7 3.3±0.244b 21.5~54.0 38.98±1.35c
实生苗Ⅱ 1~3 1.5±0.109c 16.0~68.0 45.37±2.03ab
注:不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
表3 不同欧李品系植株生物量及根系生长状况
品种
单株生物量/g
合计 地上部分 地下部分
水平根系长度
/cm
垂直根深
/cm
农大3号 17.935 7.560 10.375 40.5 43.0
农大5号 49.136 17.194 31.942 70.0 42.0
实生苗Ⅰ 45.642 11.640 34.002 40.0 60.0
实生苗Ⅱ 12.413 4.026 8.387 20.0 42.0
3.3 根系生长状况
3.3.1 根系长度 根长扫描结果显示(表4),农大
5号欧李单株平均总根长显著高于其它3种欧李
品系,总根长高达5 220.38cm,农大3号与实生苗
Ⅱ根系总长度差异不大,分别是2 636.58cm和2
548.35cm,实生苗Ⅱ即野生实生苗的根系生长状况
最弱,单株总根长仅1 857.58cm。4个欧李品系根
系直径主要集中在0~1.0mm之间,其中0~0.1、
0.1~0.2和0.2~0.5mm直径的根系长度分别均
占总根量的20%以上;农大3号、农大5号、实生苗
Ⅰ和实生苗Ⅱ直径小于1.0mm的根长所占总根长
的比率分别是85.79%、86.38%、74.61%和87.
35%,均超过70%,可见欧李具有庞大的根系,毛细
根是欧李根系的主要组成部分,起着重要的运输、
固定和保土作用,毛细根形成了密集的网状根群,
将地表至深层的土壤颗粒紧紧包裹,有利于固土,
防止水土流失。其中农大5号不仅根系最庞大,而
且细根所占比率也最大,固土效果最好。
3.3.2 根系表面积 从表4可以看出,农大5号
欧李根系表面积最大963.70cm2,其次是实生苗Ⅰ
733.89cm2、农大3号467.36cm2 和实生(野生)苗
Ⅱ274.00cm2;农大5号根系表面积是实生(野生)
苗的3.52倍。实生苗Ⅰ、农大5号和农大3号根系
表面积所占比率最大值均在2.0~5.0mm的直径
区间,分别占39.86%、33.61%和31.92%,实生(野
生)苗Ⅱ直径在1.0~2.0mm的根系占26.68%。
这4种欧李品系直径在0.5~5.0mm之间的根系
表面积占比分别为65.48%、58.44%、67.99%和
58.57%;均在55%以上。植物根系一般表面积越
大对土壤水分与养分吸收能力越强,因此农大5号
在吸收土壤十分、养分方面就具有优势。
3.3.3 根系体积 农大5号欧李根系体积最大
72.41cm3,其它从高到低依次是实生苗Ⅰ65.58
cm3、农大3号27.85cm3和实生(野生)苗Ⅱ14.88
cm3;农大5号根系表体积是实生(野生)苗5.00倍。
农大3号、实生苗Ⅰ、和农大5号根系体积所占比率
最大值均在也2.0~5.0mm的直径区间,分别占
47.54%、38.96%和36.03%,而实生(野生)苗Ⅱ直
·34·2016年第4期 母冰洁,等 韩城市欧李新品系引进试验
径在2.0~5.0mm、5.0~7.0mm和7.0~10.0
mm区间的根系体积分别占24.40%、24.53%和
25.00%。
表4 不同欧李品系平均单株根长、表面积和体积
指标 品系 名称 合计
直 径
1级 2级 3级 4级 5级 6级 7级 8级 9级
根长 农大3号 数量/cm 2 636.58 643.72 656.34 677.43 284.57 192.3 158.19 14.43 7.89 1.63
比例/% 100.00 24.41 24.89 25.69 10.79 7.30 6.00 0.55 0.30 0.06
农大5号 数量/cm 5 220.38 1 321.33 1 431.30 1 253.82 503.19 321.63 309.93 44.26 23.84 11.08
比例/% 100.00 25.31 27.42 24.02 9.64 6.16 5.94 0.85 0.46 0.21
实生苗Ⅰ 数量/cm 2 548.35 521.53 535.41 531.60 312.64 297.60 286.55 44.67 6.10 12.25
比例/% 100.00 20.47 21.01 20.86 12.27 11.68 11.24 1.75 0.24 0.48
实生苗Ⅱ 数量/cm 1 857.58 603.38 457.56 375.57 186.15 163.64 50.64 12.64 8.00 0.00
比例/% 100.00 32.48 24.56 20.22 10.02 8.81 2.73 0.68 0.43 0.00
表面积 农大3号 数量/cm2 467.36 13.06 30.72 65.44 63.70 85.23 157.10 26.03 20.28 5.80
比例/% 100.00 2.79 6.57 14.00 13.63 18.24 33.61 5.57 4.34 1.24
农大5号 数量/cm2 963.70 27.06 66.35 122.95 111.50 144.05 307.66 78.38 64.92 40.83
比例/% 100.00 2.81 6.88 12.76 11.57 14.95 31.92 8.13 6.74 4.24
实生苗Ⅰ 数量/cm2 733.89 10.49 24.80 52.38 71.30 135.13 292.51 79.49 14.73 53.06
比例/% 100.00 1.43 3.38 7.14 9.72 18.41 39.86 10.83 2.01 7.23
实生苗Ⅱ 数量/cm2 274.00 11.94 20.67 37.68 41.57 73.10 45.81 23.96 19.27 0.00
比例/% 100.00 4.36 7.54 13.75 15.17 26.68 16.72 8.74 7.03 0.00
体积 农大3号 数量/cm3 27.85 0.02 0.12 0.54 1.18 3.13 13.24 3.77 4.19 1.66
比例/% 100.00 0.07 0.43 1.94 4.24 11.24 47.54 13.54 15.04 5.96
农大5号 数量/cm3 72.41 0.05 0.25 1.03 2.05 5.35 26.09 11.12 14.15 12.32
比例/% 100.00 0.07 0.35 1.42 2.83 7.39 36.03 15.36 19.54 17.01
实生苗Ⅰ 数量/cm3 65.58 0.02 0.09 0.44 1.34 5.05 25.55 11.35 2.84 18.90
比例/% 100.00 0.03 0.14 0.67 2.04 7.70 38.96 17.31 4.33 28.82
实生苗Ⅱ 数量/cm3 14.88 0.02 0.08 0.32 0.77 2.69 3.63 3.65 3.72 0.00
比例/% 100.00 0.13 0.54 2.15 5.17 18.08 24.40 24.53 25.00 0.00
注:根系直径分级标准为1级0~0.1mm,2级0.1~0.2mm,3级0.2~0.5mm,4级0.5~1.0mm,5级1.0~2.0mm,6级2.0~5.0mm,7
级5.0~7.0mm,8级7.0~10.0mm,9级>10.0mm。
4 结论与讨论
(1)引进的4个欧李新品系栽植当年,平均单
株分枝数农大3号(4.5枝)>农大6号(4.1枝)>
农大5号(3.8枝)>实生苗Ⅰ(3.3枝)>实生(野
生)苗Ⅱ(1.5枝);平均株高实生苗Ⅰ(47.42cm)>农
大6号(46.20cm)>实生(野生)苗Ⅱ45.37cm>农
大5号(40.84cm)>农大3号(39.54cm)>实生苗
Ⅰ(38.98cm);平均单株生物量由大到小依次为农
大5号(49.136g)>实生苗Ⅰ(45.642g)>农大3号
(17.935g)>实生(野生)苗Ⅱ(12.413g);农大5号
在分枝和生物量生长方面最优,实生(野生)苗Ⅱ最
差。根系生长方面,农大5号根系长度、表面积和
体积均高于其它3品系,平均总根长、表面积和体
积分别高达5 220.38cm、963.70cm2 和72.41
cm3,长势最优,实生苗Ⅰ与农大3号根系生长状况
良好,实生(野生)Ⅱ苗的根系生长状况最弱。欧李
具有庞大的根系,直径小于1.0mm的根长占比均
超过70%,细根和毛细根是欧李根系的主要组成
部分,能形成密集的网状根群。从植物地上部分和
根系生长,有效降低雨水冲刷、固定土壤方面考虑,
栽植欧李经济型水土保持林应优先选用农大5号
品系。
(2)黄土高原地区灌木植被的水土保持效应,
·44· 陕 西 林 业 科 技
主要是通过地上冠层、地表枯落物层和地下根系,
第一是冠层消减降水雨滴动能;第二是改善土壤
结构提高土壤入渗率,增加降水的入渗速度和入
渗量,减少地表径流,达到降水重新分配作用;第
三是根系机械捆绑固结土壤作用。分析表明,欧
李新品种,特别是农大5号和3号,冠层分枝数
多,生物量大,根系发达,随着欧李林分年龄的不
断增长,欧李林分将会发挥较好的保水固土效益。
参 考 文 献
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370.
(上接第36页)
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