遮陰強度對紅樺幼苗生長的影響

摘 要：為探尋寧夏回族自治區固原市六盤山地區紅樺幼苗生長適宜的光照條件，以1年生紅樺幼苗為試驗材料，設置了100%透光率、75%透光率、50%透光率、25%透光率4個處理，比較了不同處理紅樺幼苗形態、生物量積累及光合色素含量。結果表明：遮陰強度對紅樺幼苗的生長及光合色素含量具有顯著影響；過度遮陰不利于紅樺幼苗的生長及光合色素含量的提高；在透光率為100%和75%時，紅樺幼苗生長最佳，表明紅樺為喜光植物，在后續栽培過程中應提供充足光照。

關鍵詞：遮陰強度；樺樹；幼苗；生長；影響

中圖分類號：S792.159 文獻標志碼：B 文章編號：1674-7909（2024）8-124-3

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.08.029

0 引言

光是調控植物生長的一個關鍵因素，對植物生長發育、生理生化及形態建成等具有重要影響［1］。不同植物在生長過程中需要的光照強度不同。例如，在全光照條件下，降香黃檀復葉數明顯增加，直接生長速度明顯加快［2］；臭椿幼苗株高、生長量迅速增長［3］。部分植物在適宜的遮陰環境下生存，適度遮陰可使植物形態發生變化，確保光能得到充分利用［4］。例如，20%透光率的遮陰環境可增加栓皮櫟幼苗株高、葉面積，減少葉片數，增加葉綠素a、葉綠素b及葉綠素的含量［5］；香子楠幼苗在遮陰處理（47.3%透光率）下長勢最強，苗木最大凈光合速率達到8.12 μmol／（m2·s），葉片超氧化物歧化酶（SOD）活性和過氧化氫酶（CAT）活性也最高［6］。

紅樺（Betula albosinensis Burkill）是樺木科樺木屬喬木，產于中國東北、華北地區，為喜光速生樹種，耐濕、耐寒、耐瘠薄土壤，其木材可作建筑材料，其樹皮可入藥（有清熱利濕、祛痰止咳、解毒消腫的功效）［7-9］。紅樺是六盤山次生林的先鋒樹種，廣泛應用于六盤山林區的生態恢復和林業經濟發展，對保護當地生物多樣性、防止水土流失、促進林業經濟可持續發展意義重大［10-11］。目前，對紅樺生長適宜光照強度的研究較少。基于此，筆者于六盤山地區進行了試驗，研究不同遮陰強度對紅樺幼苗生長的影響，以供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于寧夏回族自治區固原市六盤山地區，地處溫帶半濕潤區，年均氣溫為6.9 ℃，年日照時數為2 370 h，無霜期為141 d，年均降水量為641.5 mm。

1.2 試驗材料

2022年4月，選擇生長正常、長勢均勻的1年生紅樺幼苗為試驗材料。用蒸餾水對幼苗根部攜帶的基質反復清洗，接著將幼苗移栽至塑料盆內（塑料盆規格為8.5 cm×6 cm×7 cm，栽培基質中泥炭、珍珠巖、蛭石的體積比為3∶2∶2）。幼苗移植后，緩苗1個月，待紅樺幼苗生長穩定后，進行不同遮陰強度栽培試驗。

1.3 試驗設計

2022年5月，采用市售黑色遮陽網進行遮陰處理。共設置4個不同的遮陰強度處理：CK處理（全光照，透光率為100%），T1處理（1層2針遮陽網，透光率為75%±5%），T2處理（1層3針遮陽網，透光率為50%±5%），T3處理（1層4針遮陽網，透光率為25%±5%）。每個處理重復3次，每次重復栽10株紅樺幼苗，共120株幼苗。在試驗過程中，每周隨機調整各盆位置，確保光照條件一致，各處理采取相同的栽培管理措施，做好澆灌、除草及病蟲害防治等工作。

1.4 測量指標及方法

1.4.1 苗高、地徑及生物量

2022年8月，各處理隨機選擇9株幼苗，測量苗高及地徑，采用葉片分析系統測量紅樺幼苗葉片情況；用蒸餾水沖洗植株后，將幼苗從根莖處分為地上部分及地下部分，分別測量地上部鮮重及地下部鮮重；在烘箱內105 ℃殺青20 min后，65 ℃烘干至恒重，測量地上部干重、地下部干重，按照式（1）、式（2）計算根冠比及壯苗指數。

1.4.2 光合色素含量

采用95%乙醇浸提法測量紅樺幼苗葉綠素及類胡蘿卜素含量。

1.5 數據分析

利用Excel 2010軟件、SPSS 19.0軟件統計試驗數據，并進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 遮陰強度對紅樺幼苗生長形態的影響

遮陰強度對紅樺幼苗生長形態的影響見表1。由表1可知，不同遮陰強度對紅樺幼苗苗高、地徑、葉片數、葉面積、葉片周長5個指標均存在顯著影響。隨著遮陰強度的增加、透光率的降低，紅樺幼苗苗高、地徑、葉片數、葉面積、葉片周長均逐漸減小。紅樺幼苗苗高由CK處理的34.46 cm逐漸降低至T3處理的21.71 cm，CK、T1、T2處理紅樺幼苗苗高差異不顯著；紅樺幼苗地徑由CK處理的6.33 mm逐漸降低至T3處理的2.88 mm，CK與T1處理、T1與T2處理紅樺幼苗地徑差異不顯著；紅樺幼苗葉片數由CK處理的30.22片逐漸減少至T3處理的20.56片，其中CK與T1處理紅樺幼苗葉片數差異不顯著；葉面積由CK處理的17 051.30 mm2逐漸減小至T3處理的12 992.25 mm2，其中CK與T1處理、T1與T2處理、T2與T3處理紅樺幼苗葉面積差異不顯著；紅樺幼苗葉片周長由CK處理的2 608.36 mm逐漸減小至T3處理的2 181.41 mm，其中CK與T1處理紅樺幼苗葉片周長差異不顯著；不同遮陰強度對紅樺幼苗葉片長寬比影響不顯著，該試驗條件下葉片長寬比整體在1.91～2.24。

2.2 遮陰強度對紅樺幼苗生物量積累的影響

不同遮陰強度對紅樺幼苗生物量積累的影響見表2。由表2可知，不同遮陰強度對紅樺幼苗地上部干重、地下部干重、總干重、根冠比、壯苗指數5個指標均存在顯著影響。隨著遮陰強度的增加、透光率的降低，紅樺幼苗地上部干重、地下部干重、總干重、根冠比、壯苗指數5個指標均呈現出逐漸降低的趨勢。其中，地上部干重由CK處理的0.34 g逐漸降低至T3處理的0.16 g，CK與T1處理、T2與T3處理紅樺幼苗地上部干重差異不顯著；地下部干重由CK處理的0.54 g逐漸降低至T3處理的0.27 g，CK與T1處理、T2與T3處理紅樺幼苗地下部干重差異不顯著；總干重由CK處理的0.88 g逐漸減低至T3處理的0.43 g，CK與T1處理紅樺幼苗總干重差異不顯著，T1與T2、T3處理紅樺幼苗總干重差異不顯著；根冠比由CK處理的1.59逐漸降低至T3處理的1.44，CK與T1處理紅樺幼苗根冠比差異不顯著，T1與T2、T3處理紅樺幼苗根冠比差異不顯著；壯苗指數由CK處理的1.56逐漸降低至T3處理的0.68，CK與T1處理、T2與T3處理紅樺幼苗壯苗指數差異不顯著。

2.3 遮陰強度對紅樺幼苗光合色素含量的影響

不同遮陰強度對紅樺幼苗光合色素含量的影響見表3。由表3可知，不同遮陰強度對紅樺幼苗葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素、葉綠素a+b含量均存在顯著影響。隨著遮陰強度的增加、透光率的降低，紅樺幼苗葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素、葉綠素a+b含量均逐漸減小，葉綠素a含量由CK處理的1.32 mg/g逐漸降低至T3處理的0.75 mg/g，T2與T3處理紅樺幼苗葉綠素a含量差異不顯著；葉綠素b含量由CK處理的0.48 mg/g逐漸降低至T3處理的0.34 mg/g，T1與T2處理紅樺幼苗葉綠素b含量差異不顯著，T1、T2與T3處理紅樺幼苗葉綠素b含量差異不顯著；類胡蘿卜素含量由CK處理的1.80 mg/g逐漸降低至T3處理的1.33 mg/g，CK與T1處理紅樺幼苗類胡蘿卜素含量差異不顯著，T2與T3處理紅樺幼苗類胡蘿卜素含量差異不顯著；葉綠素a+b含量由CK處理的1.70 mg/g逐漸降低至T3處理的1.09 mg/g，CK與T1處理、T2與T3處理紅樺幼苗葉綠素a+b含量差異不顯著。

3 討論與結論

植物會通過調節自身形態來適應外界光照強度，光照強度過高或過低均會在一定程度上抑制植物的生長［12］。該研究發現，隨著遮陰強度的增加、透光率的降低，紅樺幼苗苗高、地徑、葉片數、葉面積、葉片周長均逐漸減小，地上部干重、地下部干重、總干重、根冠比、壯苗指數5個指標均呈現出逐漸降低的趨勢。在透光率為100%和75%時，紅樺幼苗株高、地徑、葉片數、葉面積、葉片周長及生物量較高，說明這兩個光照條件有利于紅樺幼苗的生長；遮陰強度過高時，不利于紅樺幼苗的生長。

遮陰強度會通過影響植物光合色素含量來影響光合作用的強弱。該研究發現，透光率為100%和75%時有利于紅樺幼苗葉綠素含量及類胡蘿卜含量的提高，表明光照強度較高時有利于光合色素含量的增加及光合特性的提升。

綜上所述，遮陰強度對紅樺幼苗的生長及光合色素含量具有顯著影響。過度遮陰不利于紅樺幼苗的生長及光合色素含量的提高。在透光率為100%和75%時，紅樺幼苗生長最佳，表明紅樺為喜光植物，在后續栽培過程中應為其提供充足光照。

參考文獻：

［1］韋秋思，陳華園，劉世男，等.遮陰對花櫚木幼苗生長和生理的影響［J］.北華大學學報（自然科學版），2023，24（4）：513-521.

［2］李蕓瑛.不同光照強度對降香黃檀幼苗生長及光合特性的影響［J］.農業與技術，2014，34（3）：13-15.

［3］閆興富，方蘇，李靜，等.遮陰處理對臭椿幼苗早期生長的影響［J］.中南林業科技大學學報，2010，30（3）：80-84.

［4］華勁松，戴紅燕，夏明忠.不同光照強度對蕓豆光合特性及產量性狀的影響［J］.西北農業學報，2009，18（2）：136-140.

［5］吳一晗，薛旭鵬，尤海舟，等.栓皮櫟幼苗對不同光照強度的響應［J］.天津農業科學，2022，28（11）：1-5，34.

［6］何春，覃德文，鄧殷，等.遮陰處理對香子楠幼苗生長特性的影響［J］.湖北農業科學，2018，57（1）：74-77，99.

［7］韓友志，趙宏波.遼東山區白樺種子催芽處理與播種覆蓋的研究［J］.林業科技，2019，44（5）：1-4.

［8］劉忠玲，姚穎，鄧貴春，等.撫育間伐對白樺天然次生林生長及林下植物多樣性的影響［J］.西北林學院學報，2022，37（4）：216-222.

［9］王子純，李耀翔，孟永斌，等.大興安嶺落葉松白樺混交林空間分布格局及其關聯性對間伐強度的響應［J］.中南林業科技大學學報，2022，42（2）：75-83，107.

［10］賈旭.六盤山林區白樺樹育苗及造林技術分析與應用［J］.中華紙業，2023，44（17）：74-76.

［11］呂增偉，蔣天雨，徐繡琴，等.六盤山白樺群落喬木層主要物種生態位與種間聯結［J］.福建農林大學學報（自然科學版），2023，52（5）：660-668.

［12］KWACK Y，KIM K K，HWANG H，et al.Growth and quality of sprouts of six vegetables cultivated under different light intensity and quality［J］.Horticulture，Environment，and Biotechnology，2015，56（4）：437-443.

作者簡介：杜麗娟（1982—），女，本科，林業工程師，研究方向：林學。