郭肖 胡麗雪 趙鋼 向達兵
摘要:【目的】篩選適合不同蕎麥品種幼苗生長的遮蔭條件,為蕎麥的高效栽培及資源保護提供理論依據(jù)?!痉椒ā恳詢蓚€甜蕎品種(豐甜1號和赤峰1號)和兩個苦蕎品種(川蕎1號和西蕎1號)為試驗材料,設(shè)置0%(全光照)、30%、75%和91%等4個遮蔭度處理,測定不同遮蔭處理下各蕎麥品種的成苗率及幼苗生長指標?!窘Y(jié)果】4個蕎麥品種成苗率均表現(xiàn)為30%遮蔭度>75%遮蔭度>0%(全光照)>91%遮蔭度,且差異均達顯著水平(P<0.05,下同)。甜蕎品種在75%遮蔭度及苦蕎品種在91%遮蔭度時,幼苗苗高和莖高最高,莖圍和根粗最粗,主根最長; 0%(全光照)處理下的苗高、莖高、主根長和根粗均為最低值。不同遮蔭處理下,4個蕎麥品種幼苗的生物量表現(xiàn)趨勢一致,均為30%遮蔭度>0%(全光照)>75%遮蔭度>91%遮蔭度,其中30%遮蔭處理下的莖干重、葉干重和地上部干重均顯著高于其他處理?!窘Y(jié)論】適度遮蔭有利于蕎麥種子的萌發(fā)及幼苗的生長。出苗期可選擇30%的遮蔭度,在幼苗生長后期,甜蕎和苦蕎分別以選擇75%和91%的遮蔭度為宜。
關(guān)鍵詞: 蕎麥;遮蔭度;出苗率;生長指標;生物量
中圖分類號: S517.01 文獻標志碼:A 文章編號:2095-1191(2016)10-1683-05
0 引言
【研究意義】蕎麥(Buckwheat)屬蓼科(Polygonaceae)蕎麥屬(Fagopyrum Mil1)植物,目前世界上已命名的有16個種、2個亞種和2個變種(吳建平,1998)?,F(xiàn)今,栽培種蕎麥主要有甜蕎(F. esculentum,普通蕎麥)和苦蕎(F. tataricum,韃靼蕎麥)(肖芝平,2003;張俊科等,2006)。由于各生態(tài)區(qū)光照、溫度、濕度等自然條件不同,加之栽培技術(shù)水平參差不齊,使得蕎麥的產(chǎn)量和品質(zhì)存在較大差異,嚴重制約了其開發(fā)利用及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。蕎麥是短日性作物,喜涼爽濕潤,不耐高溫旱風,適當遮蔭有利于其生長。苗期是植物生長過程中對環(huán)境脅迫較敏感的時期,對植物后期生長發(fā)育具有重要影響。因此,研究不同遮蔭處理對蕎麥成苗率及幼苗生長的影響,對蕎麥的高效栽培及種植管理具有重要意義?!厩叭搜芯窟M展】前人已有不少關(guān)于遮蔭栽培對植物生長影響的研究。翟玫瑰等(2009)研究了不同透光率對茶花幼苗的影響,結(jié)果表明,透光率為48.5%的遮蔭處理有利于茶花幼苗的生長及其光合作用。王云賀等(2010)研究了不同遮蔭處理對東北鐵線蓮生長發(fā)育和光合特性的影響,結(jié)果表明,30%遮蔭處理的凈光合速率、各部分生物量均較高,與其他處理的差異顯著。韓忠明等(2011)研究認為,東北鐵線蓮在30%遮蔭處理下莖粗最粗,根莖生物最高。梁文斌等(2015)研究了不同遮蔭處理對大參生長的影響,發(fā)現(xiàn)在遮蔭處理下短梗大參生長良好,葉色濃綠,植株的冠幅和復(fù)葉數(shù)顯著高于全光日照。錢萍仙等(2015)以無遮蔭覆蓋為對照,研究了1、2和3層膜遮蔭對2年生樟葉槭容器苗生長和生理特性的影響,結(jié)果表明,1層遮蔭處理樟葉槭容器苗生長健壯,生長指標及部分光合參數(shù)均顯著升高。【本研究切入點】目前,國內(nèi)外有關(guān)光照對蕎麥影響的研究主要集中于蕎麥高產(chǎn)栽培技術(shù)(吉牛拉惹,2008)、品質(zhì)分析(Sun et al.,2002;劉云,2006)等方面,而有關(guān)遮蔭處理下蕎麥幼苗的存活及其生長發(fā)育的研究鮮見報道?!緮M解決的關(guān)鍵問題】以兩個甜蕎品種和兩個苦蕎品種為試驗材料,研究其幼苗在不同遮蔭條件下的生長特點,篩選適合不同蕎麥品種幼苗生長的遮蔭條件,以期為蕎麥的高效栽培及資源保護提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1. 1 試驗材料
試驗用蕎麥品種共4個,包括兩個甜蕎品種和兩個苦蕎品種。甜蕎品種為豐甜1號和赤峰1號,分別由貴州師范大學(xué)蕎麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究中心和內(nèi)蒙古興安盟綜合實驗站提供;苦蕎品種為川蕎1號和西蕎1號,分別由四川涼山彝族自治州昭覺農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所和四川西昌農(nóng)業(yè)高等??茖W(xué)校提供。
1. 2 試驗方法
試驗于2014年10~12月在成都大學(xué)校內(nèi)農(nóng)場進行。試驗采用黑色尼龍網(wǎng)眼布搭建遮蔭棚,設(shè)置4個遮蔭處理,采用覆蓋0、1、2和3層遮蔭網(wǎng)的方式分別對應(yīng)0%(全光照)、30%、75%和91%遮蔭度。每處理種植1個小區(qū),每小區(qū)6行,每行7窩,小區(qū)面積為3.0 m2(1.5 m×2.0 m),同一品種設(shè)置3個重復(fù)。播種時將種子分散側(cè)放,每窩10粒種子,不覆土,輕壓種子,使其與土壤充分接觸以利種子吸水,播種后適時澆水。
1. 3 測定項目及方法
1. 3. 1 蕎麥成苗率 以第1片真葉出現(xiàn)作為萌發(fā)標準(Pammenter et al.,1984),記錄蕎麥種子萌發(fā)數(shù)。2個月后測定蕎麥幼苗其他指標時,記錄存活的幼苗株數(shù)。蕎麥成苗率(%)=存活數(shù)/萌發(fā)數(shù)×100。
1. 3. 2 幼苗生長指標 當幼苗長至約15 cm高時,將其連根從土中挖出,帶回實驗室清洗干凈,用濾紙吸干表面水份后測定記錄幼苗苗高、莖圍、莖高、主根長、根粗、側(cè)根數(shù);測定后將幼苗根、莖(含葉柄)、葉在105 ℃烘箱中殺青15~20 min,于75 ℃烘箱中烘干48 h后用精確度為萬分之一的電子天平分別稱量其莖干重、葉干重及地上部干重。
1. 4 統(tǒng)計分析
采用Excel 2003進行數(shù)據(jù)處理,利用SPSS 17.0對數(shù)據(jù)進行差異顯著性檢驗。
2 結(jié)果與分析
2. 1 不同遮蔭處理對蕎麥成苗率的影響
從表1可看出,4個蕎麥品種的成苗率均表現(xiàn)為30%遮蔭度>75%遮蔭度>0%(全光照)>91%遮蔭度,且差異均達顯著水平(P<0.05,下同)。從不同遮蔭處理下成苗率均值來看,4個品種成苗率高低依次為豐甜1號(65.50%)>川蕎1號(54.80%)>赤峰1號(46.48%)>
西蕎1號(42.80%)。
2. 2 不同遮蔭處理對蕎麥幼苗地上部分生長的影響
從表2可看出,適當遮蔭對蕎麥幼苗地上部分生長具有明顯的促進作用,其中,豐甜1號和赤峰1號的苗高、莖圍和莖高均以75%遮蔭度處理最高, 0%(全光照)處理最低;川蕎1號和西蕎1號的苗高、莖圍和莖高均以91%遮蔭度處理最高,0%(全光照)處理最低。
2. 3 不同遮蔭處理對蕎麥幼苗根部生長的影響
從表3可看出,適當遮蔭對蕎麥幼根形態(tài)具有明顯的促進作用。豐甜1號和赤峰1號的主根長、根粗在75%遮蔭度處理時顯著高于其他處理,0%(全光照)處理顯著低于其他處理;兩個品種的主根長和根粗依次為75%遮蔭度>91%遮蔭度>30%遮蔭度>0%(全光照)。川蕎1號和西蕎1號的主根長、根粗在91%遮蔭度處理下顯著高于其他處理,0%(全光照)處理顯著低于其他處理;兩個品種的主根長和根粗依次為91%遮蔭度>75%遮蔭度>30%遮蔭度>0%(全光照)。4個蕎麥品種幼苗的側(cè)根數(shù)均在0%(全光照)處理時最高,且隨遮蔭度增加,側(cè)根數(shù)逐漸減少。
2. 4 不同遮蔭處理對蕎麥幼苗生物量的影響
從表4可看出,4個蕎麥品種幼苗的生物量表現(xiàn)趨勢一致,均為30%遮蔭度>0%(全光照)>75%遮蔭度>91%遮蔭度,其中30%遮蔭度處理下莖干重、葉干重和地上部干重均顯著高于其他處理。說明適度遮蔭有利于蕎麥幼苗生物量的積累,遮蔭度過高則會對生物量積累產(chǎn)生抑制作用。
3 討論
植物的光適應(yīng)因物種而異,不同物種及同一物種不同發(fā)育階段對光的適應(yīng)存在差異,光環(huán)境發(fā)生變化時,植物會出現(xiàn)趨異適應(yīng),其形態(tài)結(jié)構(gòu)會表現(xiàn)出一定的可塑性變化(Maria and Anders,2009)。王紹輝等(1998)研究表明,適度遮蔭可明顯改變植物的生長環(huán)境,進而影響植物光合作用、營養(yǎng)物質(zhì)的吸收及其在植物體內(nèi)的重新分配等生理過程。本研究結(jié)果表明,適當遮蔭對蕎麥幼苗地上部分生長具有明顯的促進作用,甜蕎在75%及苦蕎在91%遮蔭度下幼苗的苗高、莖圍及莖高顯著高于其他處理。適宜的遮蔭處理可降低光強,同時改善植物小生境的溫度、相對濕度等微環(huán)境,促使植物生長速率加快(Guo et al.,1998)。蕎麥以苗高增高、莖圍變粗的方式來獲得更多光照,以適應(yīng)蔭蔽環(huán)境,是植物對弱光環(huán)境作出的典型形態(tài)學(xué)反應(yīng)。
有研究表明,光強減弱時,植物光合速率降低,植株分配給根部的物質(zhì)減少,根系形態(tài)指標有減少或變小的趨勢(覃鳳飛等,2010),如遮蔭處理下草地早熟禾的根系長度均小于對照,且隨著遮蔭度增加根系逐漸變短(白梅榮等,2012);遮蔭處理下黃山花楸幼苗將能量主要用于地上部分生長,造成根系生長相對減弱,遮光率為92%的處理幼苗主根最短(陳昕等,2012)。本研究結(jié)果表明,不同程度的遮蔭處理下,蕎麥幼苗的側(cè)根數(shù)有所減少,但主根長和根粗度均有增加趨勢,與上述研究結(jié)果存在差異。究其原因可能與作物種類及種植環(huán)境不同有關(guān),不同作物對光照刺激的反應(yīng)存在差異,溫度、光照、水分、濕度、土壤等環(huán)境的不同也會對植物幼苗根系的生長產(chǎn)生不同影響,具體原因有待進一步研究。
生物量反映植物資源或能量的分配狀況,地上部分生物量的變化是植物生長過程整體形態(tài)學(xué)適應(yīng)的表現(xiàn)(閆興富等,2010)。王曉玲等(2006)研究表明,隨著遮蔭程度的加重,山麥冬的生物量增量表現(xiàn)出先上升后下降的變化趨勢,在遮蔭50%水平下生物量增量最高。從本研究結(jié)果可看出,4個蕎麥品種幼苗的生物量均表現(xiàn)為30%遮蔭度>0%(全光照)>75%遮蔭度>91%遮蔭度,即隨遮蔭度增加,4個蕎麥品種的生物量呈先增加后降低的變化趨勢,與王曉玲等(2006)的研究結(jié)果一致。表明當植物受到光照條件的限制時,會將更多的資源分配到地上部,如增加葉和莖的生物量比重(秦衍雷等,2013)。因此,適當程度的遮蔭處理有利于蕎麥地上部分生物量的積累,但遮蔭度過高會對生物量積累產(chǎn)生抑制作用。
蕎麥一般一年種植兩季,播種期分別為3月中旬和8月中旬。結(jié)合試驗結(jié)果,初步認為,在3月或8月中旬播種時,可采取30%遮蔭處理,之后可根據(jù)蕎麥品種(甜蕎或苦蕎)選擇75%或91%遮蔭處理。
4 結(jié)論
本研究結(jié)果表明,適度遮蔭有利于蕎麥種子的萌發(fā)及幼苗的生長。出苗期可選擇30%的遮蔭度;在幼苗生長后期,甜蕎和苦蕎分別以選擇75%和91%的遮蔭度為宜。
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(責任編輯 王 暉)