梁祥鵬,胡強,付滿意,馬桂花
(信陽農林學院,河南 信陽 464000)
信陽五月鮮桃是信陽市平橋區林業局從鄉土桃樹自然芽變中選育出的優良品種,該品種的成熟期早,果質優良,口感鮮美,適宜在豫南地區栽培推廣,在2008年河南省林木品種委員會眾多專家一致好評,命名為“信陽五月鮮桃”(豫林審證字第100號),確定該品種為河南省信陽市推廣林木良種[1]。
國內許多學者研究了許多土壤和大氣對植物莖、葉水勢的影響,葉片大小和形狀的差異可對葉片水勢產生影響[2]。陳芳等發現植物種類和月份不同,水勢峰值出現的時間就不相同[3-4]。段愛國等發現試驗地主要樹種的葉水勢受季節變化的影響很大,所有樹種均表現為5月份葉水勢小于3月份葉水勢,并且10月份葉水勢小于5月份水勢[5]。某些植物葉片水勢月變化呈先上升后下降的趨勢[6],那么信陽五月鮮桃桃樹葉片的水勢在不同的時間、季節是否也有類似的規律呢?本試驗通過測量信陽五月鮮桃的葉片水勢,來探究信陽五月鮮桃葉片水勢變化規律,為生理研究提供一定的理論依據。
試驗地位于信陽農林學院的桃李園,地勢略高,地面稍有雜草,土壤為黃棕壤土,稍粘重。信陽屬亞熱帶季風氣候,日照充足,年均日照1900~2100h;年平均氣溫15.1~15.3℃,無霜期長,平均220~230d;降雨豐沛,年均降雨量900至1400mm,空氣比較濕潤,相對濕度年均約77%。春季天氣多變,陰雨不斷,降雨量達250~380mm,占全年降水量的26%至30%。夏季高溫高濕氣候明顯,光照充足,降水量多,降水量400~600mm,占全年的42%~46%。秋季涼爽,天氣多晴,降水頓減,季均降水量170~270mm,占全年的18%~20%。冬季氣候干冷,降水量少,約80~110mm,占全年的10%。
試驗材料的選擇:在試驗基地內選取一株生長勢良好、長勢中庸的4年生信陽五月鮮桃桃樹,約為2.5m,胸徑為10.3cm。在樹體東、西、南、北四個方向各選取1個生長良好的枝條,然后選取位于枝條基部的3枚形態完整、生長狀態良好的葉片。
樣地設置:樹下沒有灌木但有草本植物,去除樣本樹木周圍直徑9m的所有草本、灌木與雜石后,地表覆蓋有一定的凋落物,基本能夠覆蓋地面,沒有遮擋物。
試驗從2019年4月份開始進行,于9月中旬結束,共歷時6個月。
在4至9月份每個月的中旬,選擇晴朗的一天,提前30min到達試驗點,對選取的葉片進行測量。測量時間:8:00-18:00時,每隔2h進行一次試驗,每次試驗在樹體的每個方向、測量時間點上各選取枝條基部3枚葉片進行測量。
試驗之前提前打開PSYPRO露點水勢儀進行10min的預熱,將水勢儀調試完成,連接C-52探頭準備測量。測量時,用打孔器在葉片基部打取圓形葉片,注意避免有主葉脈,否則會影響試驗的正常進行。
測得的每個時間點上的每個方向的三組數據(包括葉片溫度和葉片水勢),求得平均值,用Excel表格記錄下來,繪制葉片水勢隨時間日變化、月變化以及葉片溫度與葉片水勢隨著時間變化的關系曲線,找出它們的相關性。
在4至9月份中,葉片水勢隨著月份的增加先降低后升高,變化呈“V”型曲線關系。其中同一時刻4月份葉片水勢(春季)最高,8月份(夏季)葉片水勢最低,8月份之后(秋季)水勢有增長的趨勢。4月份水勢為-0.24MPa最大,其次為5月份的-0.35MPa,最小的為8月份的-0.48MPa,9月份為-0.43MPa。總體來看,8月份后有繼續回升的趨勢。
研究表明,在不同的月份中,葉片水勢隨時間的變化顯著,并呈現出一致的“V”型變化規律。在自然生長條件下,葉片水勢在8:00時最高,然后逐漸下降,到14:00時降到最低水平,之后會回升,但是18:00時水勢仍會低于8:00時水平。以圖2中的4月份為例,早上8:00時葉片水勢為-0.11MPa,在一天中最高;下午14:00時葉片水勢為-0.37MPa,在一天中最低。其余各個月份葉片水勢也均在早上8:00時達到最大,然后逐漸下降,在下午14:00時達到一天中最低水平,之后會回升,但是仍會低于早上8:00時的水勢。
8:00~14:00時葉片溫度由23.2℃增至最高35.6℃,于此同時,葉片水勢由最高-0.11MPa降至-0.37MPa;14:00~18:00葉片溫度開始下降,降至較低溫度28.3℃,水勢開始上升至-0.17MPa。圖1中,葉片水勢和葉片溫度的回歸方程是y = -44.93x + 19.058,R^2 = 0.957,x是水勢,y是溫度,很明顯葉片水勢與葉片溫度呈較強的負相關關系。
葉片水勢隨著季節春、夏、秋的變化呈“V”型變化規律,在這一過程中,植物的水勢總體上呈現出先逐漸降低后逐漸升高的趨勢。可能是由于隨著氣溫升高、葉片逐漸展開,蒸散量漸漸增大,導致對水分的吸收速率趕不上水分的消散速率,使得植物出現了一定程度的失水狀況[7]。在夏季水勢最低,說明五月鮮桃桃樹在夏季需水量更高一些,這要求在農業生產中,要及時加大夏季的灌溉力度,做到“不旱不澆,澆則澆透”,同時也要避開雨期,避免防止發生水澇災害。
在葉片水勢日變化過程中,清晨葉片水勢最高,說明水分含量在清晨達到了最高,說明桃樹體內的水分恢復得越好,表明已經得到了良好的水分補充[8];清晨的葉片水勢如果發生明顯的下降,則說明已經遭受到一定的水分脅迫[9]。午后14:00時葉片水勢最低,說明體內嚴重缺少水分,表明正遭受干旱脅迫。若午后葉片水勢很低,反映水分嚴重虧缺,表示正在遭受很大程度的的干旱脅迫,此時需要及時進行澆水補救。
在各個月份中,上午8:00-10:00時會由于溫度和氣孔導度等因素的影響,溫度升高,氣孔導度增大,導致葉片的水勢劇烈下降。到下午14:00時左右降到全天的最低,隨后隨著蒸騰作用的減弱,根部吸水通過莖部運輸到葉片的作用大于葉片的蒸散作用,導致水勢出現了快速回升,一直持續到下午的16:00時左右。16:00時以后的氣溫下降、光照強度減弱、蒸騰作用快速減弱,葉片失水量快速減少,使得葉片水勢繼續回升,但仍低于早上8:00時的水勢。需要說明的是,影響信陽五月鮮桃葉片水勢的因素子有很多。這些眾多的因子共同決定著植物葉片水勢大小,由于本試驗可同時測出葉片溫度與葉片水勢,進而得到葉片水勢與葉片溫度變化呈負相關關系。
信陽五月鮮桃葉片水勢隨著季節變化呈先下降后上升趨勢,在夏季達到最低值,秋季回升。在一天之中,葉片水勢在14:00時達到最低值。溫度是影響信陽五月鮮桃水勢的主要因素。