2017年南寧龍舌蘭種質(zhì)寒害調(diào)查及養(yǎng)護(hù)對(duì)策

黃顯雅 陳濤 金剛 覃旭 楊祥燕 彭欣怡 崔明勇

摘 要 2017年11月下旬至12月，廣西壯族自治區(qū)亞熱帶作物研究所龍舌蘭種質(zhì)資源圃小氣候出現(xiàn)兩次低于18℃的低溫天氣，持續(xù)時(shí)間分別為6 d和30 d。低溫天氣使得16份龍舌蘭種質(zhì)資源遭受寒害，占龍舌蘭種質(zhì)資源的44%，受害等級(jí)在1～4級(jí)。本文介紹龍舌蘭種質(zhì)資源圃小氣候氣溫和龍舌蘭種質(zhì)受災(zāi)情況，討論了龍舌蘭種質(zhì)受害程度與植物種類和栽培方式的關(guān)系，并對(duì)災(zāi)后恢復(fù)提供對(duì)策。

關(guān)鍵詞 寒害調(diào)查 ；龍舌蘭 ；種質(zhì)資源 ；低溫 ；小氣候

中圖分類號(hào) S59 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2018.09.013

Abstract From late November to December 2017， there were two rounds of cold weather （temperature below 18 degrees Celsius） occurring in the Agave Germplasm Collection of Guangxi Subtropical Crops Research Institute. The low temperature events lasted for 6 days and 30 days， respectively. There were 16 accessions of Agave germplasm suffering from cold injury， which accounted for 44% of the total accessions of the Agave germplasm. The cold injury severity of these germplasm was listed in the grades of 1～4. The microclimatic temperature and cold injury of Agave germplasm in the Agave Germplasm Collection were described， and the relationship between cold injury severity， accessions and cultivation models were discussed， based on which some countermeasures to recover the Agave germplasm injured were put forward.

Keywords cold injury ； Agavaceae ； germplasm resources ； low temperature ； microclimate

龍舌蘭科植物是我國(guó)熱帶和亞熱帶地區(qū)主要的纖維作物和觀賞植物，原產(chǎn)于墨西哥尤卡旦半島。龍舌蘭根狀莖、莖短粗壯，葉通常聚生于莖的基部或基部之上，分布于熱帶、亞熱帶干燥半荒漠地區(qū)，最適生長(zhǎng)溫度為18～28℃[1]，包括20屬670種植物[2]，有超過(guò)8個(gè)屬101個(gè)種分布于我國(guó)[3]。廣西亞熱帶作物研究所龍舌蘭種質(zhì)資源圃（E：108°20′35″；N：22°53′54″）是南寧地區(qū)主要的龍舌蘭種質(zhì)資源保存基地之一，現(xiàn)保存有龍舌蘭科種質(zhì)資源36份，涵蓋龍舌蘭屬、虎尾蘭屬、萬(wàn)年蘭屬等6個(gè)屬，占地面積0.52 hm2。自2008年冬季全國(guó)范圍受強(qiáng)冷空氣影響造成大規(guī)模植物寒害后[4-6]，2018年1月上旬，該龍舌蘭種質(zhì)資源圃再次遭受小范圍寒害。為此，筆者調(diào)查小氣候持續(xù)低溫濕冷對(duì)龍舌蘭種質(zhì)資源圃內(nèi)植物的影響，分析遭受寒害植物的種類及受害程度與植物種類和栽培方式的關(guān)系，旨在為今后龍舌蘭科植物栽培管理提供技術(shù)參考。

1 龍舌蘭寒害調(diào)查方法

于2018年1月3日調(diào)查廣西亞熱帶作物研究所龍舌蘭種質(zhì)資源圃受災(zāi)情況。本次調(diào)查對(duì)所有植株進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，調(diào)查植株外圍大于45°角的葉片寒害表征情況，寒害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參考中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)劍麻栽培技術(shù)規(guī)程寒害分級(jí)指標(biāo)（NY/T 222-2004）[7]。

2 龍舌蘭種質(zhì)資源圃氣象情況

表1是田間數(shù)據(jù)采集儀收集到的2017年11月2日至12月31日共計(jì)40 d的氣象數(shù)據(jù)（RP-9100A農(nóng)田環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，北京雨根科技有限公司，中國(guó)）。由數(shù)據(jù)可知，11月22日至12月31日出現(xiàn)兩段日平均氣溫長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)低于18 ℃的天氣，其中一段時(shí)間為11月22～27日，持續(xù)時(shí)間為6 d，其中11月23～25日連續(xù) 3 d日最低氣溫為9℃，日最高氣溫分別為10.3、11.8和12℃；另一段為12月2日至12月31日，持續(xù)時(shí)間為30 d，最低氣溫4.7℃，出現(xiàn)在12月18日，當(dāng)日最高氣溫為15.2℃。

通過(guò)數(shù)據(jù)分析還可知，日最低氣溫、日最高氣溫和日平均氣溫低于18℃的天數(shù)分別為38、20和36 d，所占比例分別為95%、50%和90%。圖1表示的是2017年11月22至12月31日的日高低溫差。由圖1可知，日高低溫差波動(dòng)較大，最大溫差為15.7 ℃，出現(xiàn)在12月21日；最小溫差為1 ℃，出現(xiàn)在12月13日。

3 龍舌蘭種質(zhì)資源寒害情況

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，受災(zāi)種質(zhì)占龍舌蘭種質(zhì)資源的44.44%，各寒害級(jí)別種質(zhì)數(shù)量分別為4級(jí)4份、3級(jí)1份、2級(jí)3份、1級(jí)8份，占受災(zāi)種質(zhì)數(shù)量比例分別為25%、6.75%、18.75%和50%。

龍舌蘭種質(zhì)資源寒害調(diào)查結(jié)果見表2。

經(jīng)過(guò)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)虎尾蘭、皮帶麻、朱蕉及金邊毛里求斯植株外圍葉片表現(xiàn)出嚴(yán)重的寒害表征，受害率達(dá)到100%，寒害級(jí)別為4級(jí)。與虎尾蘭等種質(zhì)資源情況相似，勁葉龍舌蘭、黃紋萬(wàn)年麻、亞洲馬蓋麻和狐尾龍舌蘭等4份種質(zhì)資源受害率均達(dá)到100%，其中勁葉龍舌蘭寒害級(jí)別為3級(jí)，黃紋萬(wàn)年麻、亞洲馬蓋麻和狐尾龍舌蘭寒害級(jí)別為2級(jí)。金邊長(zhǎng)葉虎尾蘭、藍(lán)劍麻、縫線麻等8份種質(zhì)資源葉片受害面積<1/5，受害率均超過(guò)60%。圖2是部分受災(zāi)的龍舌蘭種質(zhì)。

4 結(jié)論與建議

寒害是由高于冰點(diǎn)低溫持續(xù)幾天或幾小時(shí)導(dǎo)致植株組織結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重傷害的一種自然災(zāi)害。低溫會(huì)引起細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)改變，使得膜通透性增加、胞內(nèi)溶質(zhì)外滲，并引起植物新陳代謝紊亂，最終導(dǎo)致植株死亡[8]。由本次調(diào)查結(jié)果可知經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間、高強(qiáng)度低溫天氣會(huì)引發(fā)龍舌蘭科植物寒害。不同品種龍舌蘭科植物對(duì)溫度敏感程度不同，經(jīng)過(guò)兩次降溫，遭受寒害的龍舌蘭種質(zhì)占龍舌蘭種質(zhì)資源的44%，且多為綠化常用品種。虎尾蘭、皮帶麻、朱蕉和金邊毛里求斯對(duì)低溫最敏感，當(dāng)?shù)蜏靥鞖獬霈F(xiàn)時(shí)，超過(guò)一半的葉面表現(xiàn)出寒害癥狀，外部葉片壞死。勁葉龍舌蘭、黃紋萬(wàn)年麻、亞洲馬蓋麻和狐尾龍舌蘭對(duì)低溫天氣較敏感，出現(xiàn)低溫天氣時(shí)，葉片會(huì)出現(xiàn)寒害斑紋，但受害面積及受害程度較皮帶麻等4份種質(zhì)資源輕。金邊虎尾蘭、藍(lán)劍麻和縫線麻等8種植物對(duì)低溫感應(yīng)度一般，僅在葉面上出現(xiàn)少量黃色寒害斑紋。值得注意的是，受害植株外部成熟葉片均呈現(xiàn)出寒害表征，這與福建省龍舌蘭麻類寒害調(diào)查組[9]提出的寒害表征與葉片著生方位有關(guān)的論點(diǎn)相悖，可能原因在于調(diào)查組調(diào)查地點(diǎn)位于山區(qū)，植物生長(zhǎng)受地理環(huán)境影響。此次調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，除上述16份材料遭受寒害外，H.11648、銀邊假菠蘿麻、金邊龍舌蘭及自主選育的抗寒品種桂輻4號(hào)等20份種質(zhì)資源沒有出現(xiàn)寒害表征。種質(zhì)資源圃的36份龍舌蘭科種質(zhì)的抗寒能力由弱到強(qiáng)依次是虎尾蘭、皮帶麻、朱蕉、金邊毛里求斯<勁葉龍舌蘭<黃紋萬(wàn)年麻、亞洲馬蓋麻、狐尾龍舌蘭<金邊長(zhǎng)葉虎尾蘭、藍(lán)劍麻、縫線麻等8份種質(zhì)資源

不同種類龍舌蘭對(duì)低溫耐受力不同，因此在戶外的園林觀賞和綠化種植等的方面，尤其是同緯度地區(qū)（E：108°20′35″；N：22°53′54″），可多選擇銀邊假菠蘿麻和金邊龍舌蘭等觀賞價(jià)值高、抗寒性好的品種。種植金邊毛里求斯和黃紋萬(wàn)年麻等抗寒性較差的品種，最好用于溫室種植。若采用露天種植，則需在溫暖的季節(jié)定植，在降溫前適當(dāng)控制水分，同時(shí)增施鉀肥、鈣肥，若有必要可建立防護(hù)林網(wǎng)以減輕寒害影響；也可在進(jìn)入低溫天氣前，將植株覆蓋保溫膜并用繩子固定的進(jìn)行防寒保護(hù)[9]。

災(zāi)后恢復(fù)需待氣候回暖后選擇晴朗干爽天氣，及時(shí)將受災(zāi)葉片從基部割除，并在后期種植中合理控制水肥，并增施肥料（有機(jī)肥、氮磷鉀費(fèi)、石灰等[12]）增強(qiáng)植株抵抗力。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳水龍. 天南星科、龍舌蘭科、棕櫚科觀葉植物在閩中地區(qū)的引種適應(yīng)性[J]. 亞熱帶植物科學(xué)，2006，35（4）：45-48.

[2] 黃威廉. 世界龍舌蘭科族屬分類及地理分布[J]. 貴州科學(xué)，2016，34（1）：1-4.

[3] 裴超群，陶玉蘭，李海連. 龍舌蘭科植物資源調(diào)查報(bào)告[J]. 廣西熱作科技，1997（1）：15-21.

[4] 陳 霞，劉洪景，趙曉輝，等. 江門市園林植物寒害淺析[J]. 廣東園林，2008，30（4）：77-80.

[5] 溫遠(yuǎn)光，韓春子，朱宏光，等. 2008年春節(jié)前后南寧市園林植物寒害情況及恢復(fù)建議[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36（20）：8 658-5 689.

[6] 陳豪軍，潘祖建，陸祖雙，等. 廣西亞熱帶作物研究所植物種質(zhì)資源寒害調(diào)查簡(jiǎn)報(bào)[J]. 廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，1（6）：8-12.

[7] NY/T 222-2004. 中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)劍麻栽培技術(shù)規(guī)程寒害分級(jí)指標(biāo)[S].

[8] 朱栗瓊，招禮軍，陶世紅，等. 廣西大學(xué)校園綠化植物寒害及恢復(fù)情況調(diào)查[J]. 廣西農(nóng)學(xué)報(bào)，2008，增刊（23）：88-90.

[9] 福建省龍舌蘭麻類寒害調(diào)查組. 1974年福建南半部龍舌蘭麻類寒害調(diào)查總結(jié)[J]. 亞熱帶植物科學(xué)，1975（2）：3-14.

[10] 宋正達(dá)，朱洪武，陳梅香. 龍舌蘭屬三種多肉植物的耐寒性測(cè)試[J]. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（11）：174.

[11] 張學(xué)財(cái)，周文釗，李俊峰. 低溫脅迫下4個(gè)劍麻品種的SOD、POD、CAT變化[J]. 中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)，2009（4）： 47-50.

[12] Sheen J. Ca2+-dependent protein kinases and stress signal transduction in plants[J]. Science， 1996， 274： 1 900-1 902.