4種抗風樹種枝條含水量對抽條的影響研究

汪海艦 年曉晨 王沖沖 王磊 張明 劉桂林

摘 要：以構樹、榆樹、金鐘花和錦帶花4種抗風性良好的樹種為試驗材料，研究不同樹種枝條在冬季休眠期含水量變化和臨界含水量與其對失水的忍耐能力的關系。結果表明：在冬季休眠期的構樹、榆樹、金鐘花和錦帶花4種樹木，其枝條含水量先下降后上升，2018—2019年在保定地區，構樹、錦帶花、榆樹和金鐘花休眠期枝條失水主要集中在1月30日至2月19日。4種枝條在冬季休眠期間，枝條含水量的變化趨勢與相對電導率的變化趨勢呈極顯著負相關（r=-0.809）。發生抽條臨界含水量，榆樹在40%～35%，錦帶花在35%～30%，金鐘花在30%～25%，構樹在25%～20%;說明4種樹種中，以構樹的抗抽條能力最強。

關鍵詞：抗風樹種;抽條;相對電導率;臨界含水量

中圖分類號 S66文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2019）23-0056-04

Study on the Influence of Water Content of Four Kinds of Wind-Resistant Tree Species on Pumping

Wang Haijian et al.

（Tangshan Caofeidian Longdao Construction Investment Co.， Ltd.，Tangshan 063200， China）

Abstract：With four wind-resistant tree species，Broussonetia papyrifera，Ulmus chinensis，Forsythia viridissimaandWeigela florida as experimental materials，the relationship between water content change during dormancy period and critical water content of branches during safe wintering and their anti-stripping ability was studied in order to select garden tree varieties with stronger anti-stripping ability for arid and windy areas. The results are as follows：the water content of four kinds of trees that survive safely in winter first decreases and then increases. From 2018 to 2019 in Baoding area，the water loss of branches during dormancy period of brocade，elm and golden bell mainly concentrates from January 30 to February 19. During the safe wintering period of the four branches，the trend of water content in the branches was negatively correlated with the trend of electrolyte leakage rate （r=-0.809）. The critical water content of the four branches was determined. The results showed that the critical water content of Ulmus chinensis was 40%-35%，and the critical water content of Weigela florida was 35%-30%，the critical water content of Forsythia viridissima was 30%-25%，and the critical water content of Broussonetia papyrifera was 25%-20%. The critical water content of branches reflects their tolerance to water loss and is related to their resistance to pumping.

Key words：Wind-resistant tree species;Pumping strip;Electrolyte exudation rate;Critical water content

早春氣候干燥多風，樹木枝條出現嚴重失水、皺縮的現象即為抽條[1]。通常在2、3月份樹木多有抽條情況發生，這一時期地面溫度較低而氣溫開始回升，且降水量較少，空氣干燥，從而在很大程度上增加了樹木發生抽條的可能性。當前，多位專家學者已開展關于抽條的研究[2-5]，但是關于構樹、榆樹、金鐘花和錦帶花4種樹木的抽條現象研究還未見報道。

龍島位于唐山曹妃甸東南老龍溝海域，是古灤河入海與海洋波浪潮流共同作用形成的沙質島嶼，夏季氣候高溫干燥多風，樹木容易發生抽條現象。而抗風樹種在較強風吹環境下枝條失水較少，仍能正常發芽生長。為此，本研究選取構樹、榆樹、金鐘花和錦帶花4種抗風性良好的樹種作為試材，研究不同樹種枝條在冬季休眠期的枝條含水量變化及其臨界含水量與抗抽條能力的關系，旨在為干旱多風地區選擇抗抽條能力更強的樹種提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料 構樹（Broussonetia papyrifera）、榆樹（Ulmus chinensis）、金鐘花（Forsythia viridissima）和錦帶花（Weigela florida）的樹木一年生枝條，來自唐山市植物園。

1.2 方法

1.2.1 休眠期枝條含水量及相對電導率變化的測定 選擇構樹、榆樹、金鐘花和錦帶花4種樹種，分別于2018年12月20日、2019年1月9日、2019年1月29日、2019年2月18日、2019年3月10日、2019年3月30日前后6次采集其一年生枝條。每種樹選取3株長勢、高度、地理位置相差不大的樹，每棵樹采6個樹枝，測量其含水量和相對電導率，每次3組重復。含水量測定采用烘干法，即首先稱取枝條鮮重，再在104℃烘至恒重，枝條含水量（%）=（鮮重-干重）/鮮重×100。相對電導率的測定參照Wilner[6]的測定方法。

1.2.2 枝條臨界含水量的測定 枝條臨界含水量測定方法參照李春牛[7]的方法。2018年10月初，采集構樹、榆樹、金鐘花和錦帶花一年生枝條各81個，所采集的同種枝條之間應生長均勻。每種選取3個枝條測定其初始含水量（C0），測定方法采用烘干法，剩余78個待處理枝條先稱量其初始質量（M0），并計算出各待處理枝條到達相應含水量梯度范圍對應的質量范圍，在10℃室溫下進行室內風吹失水試驗，每4～6h稱量1次枝條質量。每種枝條設5個含水量梯度，其中構樹和金鐘花為20%、25%、30%、35%和CK（實驗前測定各離體枝條不做處理時的初始含水量，構樹枝條初始含水量為52.0%，金鐘花枝條初始含水量為64.9%）。榆樹和錦帶花為25%、30%、35%、40%和CK（榆樹枝條初始含水量為52.1%，錦帶花枝條初始含水量為64.4%）。然后對構樹、榆樹、金鐘花和錦帶花四種枝條進行風吹失水。每隔一段時間稱1次枝條重量，當各枝條達到設定質量后，對其進行復水處理[4]。每個含水量梯度取3個枝條測定其相對電導率，其余75個枝條分梯度于20℃室內水培15d，每5d換1次水，觀察不同含水量梯度的枝條萌發及展葉情況。萌發及展葉的枝條記為發芽，不萌發或萌發但不能展葉的枝條記為抽條，以上試驗進行3次重復，如實記錄復水處理發芽的枝條數量和發生抽條的枝條數量。

1.3 數據處理 采用SPSS 11.5軟件對試驗數據進行方差分析、t檢驗。

2 結果與分析

2.1 冬季休眠期的休眠枝條含水量及電導率變化

2.1.1 含水量 每隔20d取樣測量唐山地區自然越冬的構樹、榆樹、金鐘花和錦帶花4種樹木枝條含水量，結果見圖1。由圖1可知，冬季休眠期的枝條含水量先減少后增加。唐山地區，構樹、錦帶花、榆樹和金鐘花休眠期的枝條含水量在2月18日左右降到最低，之后開始回升。其中金鐘花的含水量最高，2月18日測得其最低含水量為48.7%;而錦帶花的含水量始終為最低的，2月18日達到其最低含水量42.2%。構樹、榆樹、金鐘花和錦帶花的失水速率在1月29日至2月18日達到最大。構樹從1月29日至2月18日枝條含水量從46.8%降至43.3%，下降了3.5%。榆樹從1月29日至2月18日枝條含水量從46.9%降到43.2%，下降了3.7%。金鐘花從1月29日至2月18日枝條含水量從53.0%降到48.7%，下降了4.3%。錦帶花從1月29日至2月18日枝條含水量從44.3%降到42.2%，下降了2.1%。因此，2018—2019年在唐山地區，構樹、榆樹、金鐘花和錦帶花4種樹木的休眠期枝條失水主要集中在1月29日至2月18日。

2.1.2 相對電導率 由圖2可知，12月20日至次年2月18日，4種枝條的相對電導率逐漸增大，到2月18日均達到最大值，此時金鐘花枝條的相對電導率達到42.8%，構樹相對電導率增至接近50%，榆樹和錦帶花的相對電導率達到50%以上。2月18日至3月30日，4種樹木枝條的相對電導率逐漸減小，3月30日，構樹、金鐘花枝條的相對電導率減小到30%以下。這表明，12月20日至2月18日，4種枝條組織不斷受到損傷，2月18日至3月30日，枝條組織所受的損傷逐漸恢復。綜合圖1圖2可知，枝條含水量與相對電導率的變化趨勢相反，通過相關性分析得出枝條相對電導率與枝條含水量呈顯著負相關（r=-0.809）。

2.2 不同含水量處理的4種枝條相對電導率變化 相對電導率反映了植物組織的受損傷程度。在本試驗中，構樹、榆樹、金鐘花和錦帶花的枝條經風吹處理達到不同含水量梯度時，相對電導率隨著離體枝條含水量的降低而增加（圖3），枝條含水量與枝條相對電導率呈負相關（r=-0.809）。這與已有的研究結果一致[9]。

2.3 4種樹木抽條臨界含水量 由表1可知，4種樹木未處理的枝條發芽率均在90%以上。當枝條含水量從初始含水量降至35%時，構樹和金鐘花地發芽率為100%且無抽條現象發生;錦帶花地發芽率在90%以上，抽條發生率為15%左右;榆樹的發芽率銳減至62.22%，抽條發生率增至46.67%。當枝條含水量降至30%時，構樹、金鐘花和錦帶花地發芽率均在80%以上，此時金鐘花抽條發生率為6%;構樹抽條發生率為11.11%，錦帶花抽條發生率為60%;榆樹發芽率銳減至31.11%，抽條發生率達82.22%，大部分枝條無法萌芽或展葉。當枝條含水量下降至25%時，構樹的發芽率降至77.78%，抽條發生率增至20%;金鐘花的發芽率急劇下降到65.11%，抽條發生率增大到60%;錦帶花的發芽率驟降至40%，抽條發生率增大到68.89%;榆樹的發芽率減至13.11%，抽條發生率增至100%。當枝條含水量降到20%時，金鐘花發芽率銳減至30%左右，抽條發生率增至80%以上。構樹發芽率銳減至15.56%，抽條發生率達100%，所有的枝條均不能萌芽或幼芽無法長成葉片。因此，在離體條件下，錦帶花和榆樹發生抽條的臨界含水量為35%～30%，金鐘花發生抽條的臨界含水量在30%～25%，構樹發生抽條的臨界含水量在25%～20%，枝條的臨界含水量高低與其抗抽條能力大小相關。由此可得出，上述4種樹種抗抽條能力最強的為構樹，其次是金鐘花，錦帶花和榆樹抗抽條能力相對較差。在枝條含水量降至臨界含水量之前，枝條的抽條率增加，發芽率降低，同一種枝條在不同含水量梯度下的抽條發生率和發芽率具有差異，表明抽條的發生與枝條含水量密切相聯。

3 結論

（1）2018年底至2019年，唐山地區構樹、榆樹、金鐘花和錦帶花枝條冬季休眠期的含水量呈先下降后升高的趨勢。枝條含水量與相對電導率具有顯著負相關關系（r=-0.809）。2019年2月18日，4種樹木枝條含水量降到最低，此時相對電導率最高。4種樹木作對比來看，各個時期金鐘花枝條含水量始終較高，其他3種樹種稍差。

（2）不同種的樹木抽條臨界含水量和對失水的忍耐能力不同。在離體條件下，對4種枝條臨界含水量的測定試驗表明，榆樹發生抽條的臨界含水量在40%～35%，錦帶花發生抽條的臨界含水量在35%～30%，金鐘花發生抽條的臨界含水量在30%～25%，構樹發生抽條的臨界含水量在25%～20%。枝條臨界含水量反映了其對失水的忍耐能力，與抗抽條能力相關。其中，抗抽條能力最強的為構樹，其次是金鐘花和錦帶花，榆樹抗抽條能力相對較差。

（3）榆樹和錦帶花在其相對電導率劇烈升高的含水量與其臨界含水量有偏差，這與劉紅宇[9]對樟樹的實驗結論不同，因而不能僅用該指標直接判定植物的臨界含水量。

4 討論

（1）因實驗室環境與自然環境存在較大差異，不同種樹木枝條的臨界含水量只能得到一個數量范圍，不能得到準確數值。由于本次試驗的枝條含水量為每隔20d測1次，因此不能判定4種枝條含水量到達最低點的具體日期。通過查詢該時期唐山地區天氣情況可知，2019年2月21—24日氣溫升至10℃以上，因而估計在2019年2月21—24日4種枝條含水量到達了最低點。

（2）臨界含水量的高低反映了植物組織和細胞對失水的耐受程度，抗抽條能力反映了能忍受失水時間的長短[7]。室內風吹試驗中枝條持續失水，當枝條含水量達臨界含水量以上，則枝條能復水，正常發芽生長，否則發生抽條，不能正常生長，說明抽條與枝條含水量密切相關。不同種樹木的臨界含水量不同，臨界含水量與其抗抽條能力有關，但枝條抽條臨界含水量的高低不是決定抽條的唯一要素，枝條細弱營養不足、根系供水能力及枝條保水力對枝條抽條也有一定的影響[10-11]。本試驗中的榆樹枝條較細營養不足，測定其臨界含水量與相對電導率劇烈升高的含水量有偏差，今后仍需作進一步研究其他原因對樹木抽條的影響。

參考文獻

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