陳 思，韓麗君

(山西省林業(yè)科學(xué)研究院,山西 太原 030012)

皂莢(GleditsiasinensisLam.)，又名皂角，為豆科皂莢屬落葉喬木，高達(dá)15 m～25 m，是山西省近年來(lái)大力發(fā)展的鄉(xiāng)土樹(shù)種之一。皂莢冠大蔭濃，且壽命較長(zhǎng)，適宜作四旁綠化樹(shù)種，其莢果、種子、枝刺、根、莖、葉等均可入藥。皂莢種子富含半乳甘露聚糖膠等成分，可用作增稠劑、穩(wěn)定劑、粘合劑、膠凝劑等，被廣泛應(yīng)用于石油鉆采、紡織印染、建筑涂料等行業(yè)。其種子含膠量高達(dá)30%～40%，是提取綠色蛋白質(zhì)的理想原料，能夠有效解決我國(guó)對(duì)植物膠的需求缺口。

山西省境內(nèi)的皂莢主要分布于太原市以南地區(qū)。近年來(lái)，山西省林業(yè)科學(xué)研究院相繼開(kāi)展了皂莢的良種選育、播種育苗、嫁接技術(shù)等試驗(yàn)研究，并制定了一系列技術(shù)規(guī)程，但是對(duì)其物候規(guī)律還沒(méi)有系統(tǒng)的觀測(cè)分析。對(duì)物候期的觀測(cè)分析是進(jìn)行種質(zhì)資源研究與利用的基礎(chǔ)性工作，對(duì)苗木引種與育種工作具有很重要的參考價(jià)值。為此，在山西省臨汾市襄汾縣試驗(yàn)基地對(duì)皂莢進(jìn)行了物候觀測(cè)，了解其發(fā)芽、開(kāi)花、結(jié)實(shí)等情況，可為皂莢的良種選育及開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)位于山西省臨汾市襄汾縣，屬溫帶季風(fēng)氣候。年平均氣溫12.6 ℃，1月氣溫-4.5 ℃，7月氣溫26.0 ℃.年降水量約550 mm，主要集中在7月、8月。無(wú)霜期約185 d.試驗(yàn)區(qū)的土壤為淡褐土，土層較厚，pH值為7.8左右。

1.2 試驗(yàn)材料

研究材料為試驗(yàn)基地長(zhǎng)勢(shì)良好、生長(zhǎng)健壯、種子繁殖的能夠正常結(jié)實(shí)開(kāi)花的10年生皂莢樹(shù)。選取10株作為固定觀測(cè)對(duì)象，并掛牌標(biāo)記，于2016年至2018年連續(xù)3 a進(jìn)行定株觀測(cè)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 物候規(guī)律觀測(cè)

根據(jù)中國(guó)物候觀測(cè)法制定觀察記錄表，于每年2月19日起，每周進(jìn)行1次，定株觀測(cè)6個(gè)物候指標(biāo)，包括芽萌動(dòng)期(葉芽、刺芽)、芽膨大開(kāi)放期、展葉期、開(kāi)花期、果實(shí)成熟期、落葉期，做好記錄。各個(gè)物候開(kāi)始時(shí)期以出現(xiàn)明顯的物相變化為標(biāo)志，具體標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1.

表1 皂莢各個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期具體標(biāo)準(zhǔn)

1.3.2 生長(zhǎng)規(guī)律調(diào)查

枝條生長(zhǎng)規(guī)律調(diào)查：2016年至2018年，每年2月初至12月，每個(gè)月15號(hào)分別測(cè)定2個(gè)目標(biāo)樹(shù)10個(gè)新生枝條的長(zhǎng)度變化情況，并記錄。取平均值，最后繪制其生長(zhǎng)變化曲線圖。

葉片生長(zhǎng)節(jié)律調(diào)查：2016年至2018年，每年3月至9月，每個(gè)月15號(hào)從目標(biāo)皂莢樹(shù)上采收5條葉序，分析和比較葉片長(zhǎng)度、葉片寬度、葉長(zhǎng)/寬比、小葉面積、葉綠素參考值、小葉周長(zhǎng)和復(fù)葉長(zhǎng)度變化情況，并繪制曲線圖。

皂刺年生長(zhǎng)規(guī)律調(diào)查：2016年至2018年，每年4月至12月，每月15號(hào)從5個(gè)目標(biāo)皂莢樹(shù)上，分別觀測(cè)主干上10個(gè)皂莢刺的生長(zhǎng)情況，主要對(duì)皂莢刺每月的長(zhǎng)度變化進(jìn)行觀測(cè)記錄，并求取平均值，繪制曲線圖。

2 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)首先經(jīng)Excel進(jìn)行初步整理，然后采用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析。通過(guò)萬(wàn)深LA-S根系和葉面積分析系統(tǒng)完成皂莢葉片的生長(zhǎng)規(guī)律分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 物候期觀察

皂莢物候期記錄見(jiàn)表2.

從表2可以看出，在山西省臨汾市襄汾縣，皂莢在3月中旬葉芽開(kāi)始萌動(dòng)，1周后開(kāi)始膨大。在3月下旬到4月上旬開(kāi)始展葉，展葉盛期為4月下旬。皂莢花序出現(xiàn)于清明節(jié)前后，開(kāi)花持續(xù)10 d～15 d.皂莢枝刺的芽與葉芽同時(shí)出現(xiàn)，主干芽4月10號(hào)前后開(kāi)始萌動(dòng)，并在1個(gè)月內(nèi)迅速膨大。5月中上旬皂莢果實(shí)開(kāi)始生長(zhǎng)發(fā)育，此時(shí)期是皂莢生長(zhǎng)物候期中最長(zhǎng)的1個(gè)階段，果期可達(dá)6個(gè)月。皂莢的落葉期始于10月下旬左右，持續(xù)時(shí)間約12 d.

表2 皂莢物候期

3.2 生長(zhǎng)規(guī)律調(diào)查

3.2.1 枝條年生長(zhǎng)規(guī)律調(diào)查

2016年至2018年，每年2月初至12月，每個(gè)月15號(hào)測(cè)量目標(biāo)樹(shù)ZJ-1，ZJ-2的10個(gè)新生枝條的生長(zhǎng)變化情況，取平均值ZJZ-1與ZJZ-2，并繪制生長(zhǎng)曲線，ZJZ代表皂莢枝，如圖1.

圖1 枝條年生長(zhǎng)規(guī)律變化

從圖1可以看出，皂莢樹(shù)枝條生長(zhǎng)期是從3月到10月。其中3月至4月是開(kāi)始生長(zhǎng)期，4月至8月是旺盛生長(zhǎng)期，8月至10月是緩慢生長(zhǎng)期，10月至12月是停滯生長(zhǎng)期。

3.2.2 葉面生長(zhǎng)規(guī)律

在2017年3月至9月的樹(shù)木生長(zhǎng)期內(nèi)，每個(gè)月的15號(hào)從目標(biāo)皂莢樹(shù)上采收5條葉序，對(duì)葉長(zhǎng)葉寬、葉長(zhǎng)寬比、小葉面積、葉綠素參考值、小葉周長(zhǎng)和復(fù)葉長(zhǎng)度進(jìn)行分析，取平均值，見(jiàn)圖2.

從圖2可以看出，葉片長(zhǎng)度經(jīng)歷了2個(gè)時(shí)期，快速生長(zhǎng)期與慢速生長(zhǎng)期。3月至6月是葉片長(zhǎng)度的快速生長(zhǎng)時(shí)期，7月至9月是葉片的慢速生長(zhǎng)時(shí)期。葉片長(zhǎng)寬比，3月與5月葉片主要往長(zhǎng)度方向生長(zhǎng)，4月與6月葉片主要往寬度方向生長(zhǎng)；之后的7月、8月、9月，葉片長(zhǎng)度與寬度的比值趨于穩(wěn)定，變化幅度不再明顯。葉片寬度的變化經(jīng)歷了2個(gè)時(shí)期，快速生長(zhǎng)期與慢速生長(zhǎng)期。3月至4月為快速生長(zhǎng)期，4月至5月為慢速生長(zhǎng)期，5月至6月為快速生長(zhǎng)期，6月至9月為慢速生長(zhǎng)期。葉面積的變化經(jīng)歷了2個(gè)時(shí)期，3月至6月為快速變化時(shí)期，6月至9月為平緩變化時(shí)期。葉片中的葉綠素含量，3月至7月葉綠素，含量穩(wěn)步上升，7月至8月下降，8月至9月急速上升。葉片周長(zhǎng)，3月至7月為葉片周長(zhǎng)持續(xù)上升階段，7月至8月略有下降，8月至9月趨于平緩。復(fù)葉長(zhǎng)度，3月至7月平穩(wěn)上升，7月至9月趨于平穩(wěn)。

圖2 葉片特征指標(biāo)的生長(zhǎng)節(jié)律變化

3.2.3 皂莢刺年生長(zhǎng)規(guī)律調(diào)查

2016年至2018年，每年4月至12月，每月15號(hào)選 擇5個(gè)不同目標(biāo)樹(shù)主干上的10個(gè)不同皂莢刺，觀察測(cè)量其刺長(zhǎng)生長(zhǎng)變化，求取平均值ZJC-1，ZJC-2，ZJC-3，ZJC-4，ZJC-5.皂莢主干刺長(zhǎng)變化統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3.

表3 皂莢主干刺長(zhǎng)變化統(tǒng)計(jì) cm

主干刺長(zhǎng)的生長(zhǎng)節(jié)律變化見(jiàn)第15頁(yè)圖3.

由表3和圖3可知，皂莢主干皂刺在3月底4月初開(kāi)始萌動(dòng)，4月上旬開(kāi)始急速生長(zhǎng)，4月至5月初是旺盛生長(zhǎng)期，6月至8月生長(zhǎng)變緩慢，且皂刺逐漸變硬。9月至12月皂刺基本停止生長(zhǎng)。結(jié)合觀察記錄拍照可知，4月、5月生長(zhǎng)初期皂刺顏色為淡黃綠色，5月底顏色開(kāi)始變紅，而后逐漸變?yōu)樯钭虾稚?/p>

圖3 主干刺長(zhǎng)的生長(zhǎng)節(jié)律變化

3.2.4 成熟果實(shí)特征

2017年10月，在10株皂莢樹(shù)上隨機(jī)收集30個(gè)莢果，并對(duì)單個(gè)莢果果實(shí)的平均長(zhǎng)度、平均寬度、平均厚度、果實(shí)長(zhǎng)寬比、果實(shí)重量等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見(jiàn)表4.

表4 果實(shí)特征分析

對(duì)莢果中的30個(gè)種子的平均長(zhǎng)度、平均寬度、種子長(zhǎng)寬比、種子重量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表5所示。

表5 種子特征分析

由表4和表5可知，成熟皂莢的莢果為黑褐色，平均長(zhǎng)約23.7 cm，平均寬32.76 mm，平均厚13.02 mm，平均重量25.5 g.皂莢種子顏色為黃棕色，種子平均長(zhǎng)11.31 mm，平均寬8.43 mm，種子千粒重為405.14 g.

4 討論與結(jié)論

1)通過(guò)觀測(cè)，襄汾地區(qū)的皂莢3月中下旬芽開(kāi)始萌動(dòng)并膨大。皂莢展葉初期為3月下旬到4月上旬，下旬達(dá)到盛期。在清明節(jié)前后進(jìn)入開(kāi)花期，持續(xù)10 d～15 d左右。5月初皂莢開(kāi)始進(jìn)入果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育期，果期可達(dá)6個(gè)月。皂莢的落葉期始于10月下旬左右，持續(xù)時(shí)間約12 d左右。果實(shí)成熟時(shí)由綠色變?yōu)楹稚?，完全變?yōu)楹诤稚珪r(shí)則進(jìn)入成熟期。枝條、皂刺從4月開(kāi)始旺盛生長(zhǎng)，皂刺快速生長(zhǎng)期集中在4月份。莢果平均長(zhǎng)度、平均寬度、平均厚度、平均重量分別為23.7 cm，32.76 mm，13.02 mm，25.5 g，種子平均長(zhǎng)度、平均寬度、千粒重分別為11.31 mm，8.43 mm，405.14 g.

2) 對(duì)皂莢物候期的觀察中發(fā)現(xiàn)，同一試驗(yàn)地，不同皂莢樹(shù)發(fā)芽、展葉、開(kāi)花、結(jié)實(shí)的日期不盡相同。物候期差異現(xiàn)象表明，環(huán)境因素或遺傳因素都可能對(duì)物候產(chǎn)生影響。但具體何種因素起主導(dǎo)作用，有待在今后的研究中進(jìn)一步觀測(cè)分析。

3)針對(duì)枝條、皂刺、葉片的生長(zhǎng)旺盛期，采取相應(yīng)的管理措施，促進(jìn)葉綠素形成，可以提高樹(shù)體的光合作用，使樹(shù)體更好地積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。7月至8月葉綠素參考值呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，有可能是當(dāng)?shù)馗邷嘏c干旱導(dǎo)致，應(yīng)采取澆水、遮陰等措施。8月至9月葉綠素參考值又繼續(xù)增長(zhǎng)，有可能是外在條件，如，溫度、土壤水分含量向積極方向轉(zhuǎn)變的結(jié)果，說(shuō)明葉綠素參考值存在二次增長(zhǎng)的潛力。