梁祥鵬,胡強(qiáng),付滿意,馬桂花
(信陽農(nóng)林學(xué)院,河南 信陽 464000)
信陽五月鮮桃是信陽市平橋區(qū)林業(yè)局從鄉(xiāng)土桃樹自然芽變中選育出的優(yōu)良品種,該品種的成熟期早,果質(zhì)優(yōu)良,口感鮮美,適宜在豫南地區(qū)栽培推廣,在2008年河南省林木品種委員會(huì)眾多專家一致好評(píng),命名為“信陽五月鮮桃”(豫林審證字第100號(hào)),確定該品種為河南省信陽市推廣林木良種[1]。
國內(nèi)許多學(xué)者研究了許多土壤和大氣對(duì)植物莖、葉水勢的影響,葉片大小和形狀的差異可對(duì)葉片水勢產(chǎn)生影響[2]。陳芳等發(fā)現(xiàn)植物種類和月份不同,水勢峰值出現(xiàn)的時(shí)間就不相同[3-4]。段愛國等發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)地主要樹種的葉水勢受季節(jié)變化的影響很大,所有樹種均表現(xiàn)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(shí)間、季節(jié)是否也有類似的規(guī)律呢?本試驗(yàn)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(guī)律,為生理研究提供一定的理論依據(jù)。
試驗(yàn)地位于信陽農(nóng)林學(xué)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(fēng)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(duì)濕度年均約77%。春季天氣多變,陰雨不斷,降雨量達(dá)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(yàn)材料的選擇:在試驗(yàn)基地內(nèi)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(gè)方向各選取1個(gè)生長良好的枝條,然后選取位于枝條基部的3枚形態(tài)完整、生長狀態(tài)良好的葉片。
樣地設(shè)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(yàn)從2019年4月份開始進(jìn)行,于9月中旬結(jié)束,共歷時(shí)6個(gè)月。
在4至9月份每個(gè)月的中旬,選擇晴朗的一天,提前30min到達(dá)試驗(yàn)點(diǎn),對(duì)選取的葉片進(jìn)行測量。測量時(shí)間:8:00-18:00時(shí),每隔2h進(jìn)行一次試驗(yàn),每次試驗(yàn)在樹體的每個(gè)方向、測量時(shí)間點(diǎn)上各選取枝條基部3枚葉片進(jìn)行測量。
試驗(yàn)之前提前打開PSYPRO露點(diǎn)水勢儀進(jìn)行10min的預(yù)熱,將水勢儀調(diào)試完成,連接C-52探頭準(zhǔn)備測量。測量時(shí),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(huì)影響試驗(yàn)的正常進(jìn)行。
測得的每個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的每個(gè)方向的三組數(shù)據(jù)(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(shí)間日變化、月變化以及葉片溫度與葉片水勢隨著時(shí)間變化的關(guān)系曲線,找出它們的相關(guān)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(guān)系。其中同一時(shí)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(xù)回升的趨勢。
研究表明,在不同的月份中,葉片水勢隨時(shí)間的變化顯著,并呈現(xiàn)出一致的“V”型變化規(guī)律。在自然生長條件下,葉片水勢在8:00時(shí)最高,然后逐漸下降,到14:00時(shí)降到最低水平,之后會(huì)回升,但是18:00時(shí)水勢仍會(huì)低于8:00時(shí)水平。以圖2中的4月份為例,早上8:00時(shí)葉片水勢為-0.11MPa,在一天中最高;下午14:00時(shí)葉片水勢為-0.37MPa,在一天中最低。其余各個(gè)月份葉片水勢也均在早上8:00時(shí)達(dá)到最大,然后逐漸下降,在下午14:00時(shí)達(dá)到一天中最低水平,之后會(huì)回升,但是仍會(huì)低于早上8:00時(shí)的水勢。
8:00~14:00時(shí)葉片溫度由23.2℃增至最高35.6℃,于此同時(shí),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(qiáng)的負(fù)相關(guān)關(guān)系。
葉片水勢隨著季節(jié)春、夏、秋的變化呈“V”型變化規(guī)律,在這一過程中,植物的水勢總體上呈現(xiàn)出先逐漸降低后逐漸升高的趨勢??赡苁怯捎陔S著氣溫升高、葉片逐漸展開,蒸散量漸漸增大,導(dǎo)致對(duì)水分的吸收速率趕不上水分的消散速率,使得植物出現(xiàn)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,要及時(shí)加大夏季的灌溉力度,做到“不旱不澆,澆則澆透”,同時(shí)也要避開雨期,避免防止發(fā)生水澇災(zāi)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(dá)到了最高,說明桃樹體內(nèi)的水分恢復(fù)得越好,表明已經(jīng)得到了良好的水分補(bǔ)充[8];清晨的葉片水勢如果發(fā)生明顯的下降,則說明已經(jīng)遭受到一定的水分脅迫[9]。午后14:00時(shí)葉片水勢最低,說明體內(nèi)嚴(yán)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(yán)重虧缺,表示正在遭受很大程度的的干旱脅迫,此時(shí)需要及時(shí)進(jìn)行澆水補(bǔ)救。
在各個(gè)月份中,上午8:00-10:00時(shí)會(huì)由于溫度和氣孔導(dǎo)度等因素的影響,溫度升高,氣孔導(dǎo)度增大,導(dǎo)致葉片的水勢劇烈下降。到下午14:00時(shí)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(yùn)輸?shù)饺~片的作用大于葉片的蒸散作用,導(dǎo)致水勢出現(xiàn)了快速回升,一直持續(xù)到下午的16:00時(shí)左右。16:00時(shí)以后的氣溫下降、光照強(qiáng)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(xù)回升,但仍低于早上8:00時(shí)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(yàn)可同時(shí)測出葉片溫度與葉片水勢,進(jìn)而得到葉片水勢與葉片溫度變化呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。
信陽五月鮮桃葉片水勢隨著季節(jié)變化呈先下降后上升趨勢,在夏季達(dá)到最低值,秋季回升。在一天之中,葉片水勢在14:00時(shí)達(dá)到最低值。溫度是影響信陽五月鮮桃水勢的主要因素。