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        北回歸線以南地區(qū)銀杏引種馴化研究
        ——以珠海地區(qū)為例

        2022-08-22 09:37:40黃輝寧
        關(guān)鍵詞:生長(zhǎng)

        黃輝寧

        (珠海市斗門區(qū)市政園林管理中心,廣東 珠海 519100)

        0 引言

        銀杏隸屬于銀杏科銀杏屬,為中生代孑遺的稀有樹種,中國(guó)特有物種[1]。銀杏是珍貴的用材樹種,供建筑、家具、室內(nèi)裝飾、雕刻、繪圖版等用;種子供食用(多食易中毒)及藥用;葉可作藥用和制殺蟲劑,亦可作肥料[1-11]。銀杏樹形優(yōu)美,春夏季節(jié)葉色青綠,在溫度較低的地區(qū)秋季葉色金黃,頗為美觀,可作庭園樹及行道樹[12-13]。

        據(jù)《中國(guó)植物志》記載,銀杏在中國(guó)的自然分布范圍很廣,其中江蘇、山東、浙江、廣西和湖北等省是銀杏主要栽培區(qū),分布范圍內(nèi)呈小片集中栽培,形成若干不連續(xù)的地理種群。銀杏喜光,深根性,對(duì)氣候、土壤的適應(yīng)性較寬[1]。目前,在國(guó)內(nèi)關(guān)于銀杏的引種馴化及栽培管理技術(shù)研究主要集中在氣候相對(duì)較低的南嶺以北地區(qū),而關(guān)于華南地區(qū)的銀杏相關(guān)研究鮮少[14-18]。據(jù)觀察,在華南地區(qū)北回歸線以南區(qū)域鮮少有銀杏批量栽植,偶見單株孤植。本研究在北回歸線以南地區(qū),以珠海地區(qū)為例,批量栽植銀杏進(jìn)行引種馴化,并探究銀杏的生長(zhǎng)情況,以期揭示銀杏在溫度較高的環(huán)境下的生長(zhǎng)規(guī)律及存活情況。

        1 材料與方法

        1.1 實(shí)驗(yàn)材料

        1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

        1 mm篩網(wǎng)、烘箱、胸徑尺、游標(biāo)卡尺、電子天平、pH檢測(cè)儀、土壤溫濕度測(cè)定儀、托普土壤養(yǎng)分速測(cè)儀等。

        1.3 實(shí)驗(yàn)方法

        (1)對(duì)栽植地土壤的含水量、pH以及養(yǎng)分(銨態(tài)氮、速效磷、有效鉀)進(jìn)行測(cè)定(托普土壤養(yǎng)分速測(cè)儀)。

        在禾益中路選取若干點(diǎn),每點(diǎn)除去浮土,在0~20、20~40 cm處用鐵鏟垂直插入挖取1 kg土壤,分別裝樣。充分混勻后,自然風(fēng)干;去除石塊、樹根、葉片等雜質(zhì),將樣品均勻混合;過篩網(wǎng)(1 mm),用四分法取混合土樣500 g,并作標(biāo)記。

        每個(gè)月定期隨機(jī)選擇3棵植株的土壤,使用土壤溫濕度測(cè)定儀進(jìn)行土壤溫度、土壤濕度測(cè)量并記錄。

        鋁盒洗凈烘干后稱重,記為M0。每個(gè)鋁盒中加入約10 g土樣稱重,記為M1,每個(gè)土樣重復(fù)3次。將稱重后裝有土樣的鋁盒放入烘箱中,105℃烘12 h,冷卻后立即稱重,記為M2。按式(1)計(jì)算土壤含水量。

        稱取10 g土樣,放入燒杯中,加入50 mL去離子水,玻璃棒攪拌10 min后靜置30 min。pH檢測(cè)儀提前開機(jī)預(yù)熱0.5 h,校定后將探頭放入上清液中,待數(shù)值穩(wěn)定后讀數(shù),即為土壤pH。

        土壤銨態(tài)氮、速效磷、有效鉀測(cè)定具體方法參考托普土壤養(yǎng)分速測(cè)儀說明書(浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司)。

        (2)栽植后對(duì)植株進(jìn)行胸徑、根系、葉片(大小和數(shù)量)測(cè)量。

        蘇霍姆林斯基說過:“教育的全部奧妙就在于愛兒童?!碧招兄壬舱f過:“捧著一顆心來,不帶半根草去?!币虼?,愛是一種力量、一種品質(zhì),是教育成功的秘訣。在德育工作中,愛是基礎(chǔ),愛是本質(zhì),愛是師德的核心,愛是教師最基本的行為準(zhǔn)則和道德準(zhǔn)則。在德育工作中,如何讓學(xué)生在師愛中快樂學(xué)習(xí)、健康成長(zhǎng)、全面發(fā)展呢?

        分別于種植后1個(gè)月、3年后(2021年4月)測(cè)量植株1.3 m高處胸徑。

        移栽3年后記錄所有植株葉片生長(zhǎng)發(fā)育情況、卷化程度,每個(gè)個(gè)體選取3片成熟葉片測(cè)量葉片的長(zhǎng)、上部寬及葉柄長(zhǎng)。清點(diǎn)植株枝條數(shù)、葉叢數(shù)和單叢葉片數(shù),葉片總數(shù)由式(2)計(jì)算。

        葉片總數(shù)=單叢葉片數(shù)×葉叢數(shù)×枝條數(shù) …… (2)

        第1年種植后每個(gè)月對(duì)所有植株進(jìn)行根系活性檢測(cè)。在距離銀杏莖干約50 cm的地面位置,分別于植株的正東、正西、正南、正北4個(gè)方向,挖掘長(zhǎng)10 cm、寬10 cm、深20 cm的區(qū)域,觀察是否有新根、白根及根系生長(zhǎng)情況,并計(jì)數(shù)新根數(shù)量。種植3年后,再次對(duì)種植的67株銀杏進(jìn)行根系活性檢測(cè),觀察是否有新根、白根及根系生長(zhǎng)情況,并計(jì)數(shù)新根數(shù)量。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 引種馴化環(huán)境因素分析

        2.1.1 土壤養(yǎng)分測(cè)試結(jié)果與分析 如表1所示,該區(qū)域土壤pH 5.81~6.45,土壤中的銨態(tài)氮含量為2.2~13.9 mg/kg,速效磷含量為4.35~9.3 mg/kg,有效鉀含量為38~138 mg/kg,其中僅1個(gè)采樣地高于100 mg/kg。實(shí)驗(yàn)地土壤整體偏酸性,且較貧瘠,在后期養(yǎng)護(hù)中研究團(tuán)隊(duì)已根據(jù)需求補(bǔ)充土壤肥力。

        2.1.2 土壤溫度、濕度檢測(cè)結(jié)果 使用土壤溫度檢測(cè)儀、土壤濕度檢測(cè)儀對(duì)銀杏土球深度為0~20 cm的土壤進(jìn)行溫度和濕度檢測(cè)(表2)。5—6月土壤溫度為26~30℃,7—9月土壤溫度超過31℃,10月溫度逐漸下降低于30℃,11—12月土壤溫度下降至25℃左右。土壤濕度(亦稱土壤含水率),表示土壤干濕程度的物理量,是土壤含水量的一種相對(duì)變量。本研究的結(jié)果顯示研究樣地的土壤濕度在5月較高,為31.1%,其次為6、8月,土壤濕度約22%~25%,其余月份的土壤濕度主要為13%~18%。因此,種植地土壤較為干旱,土壤溫度較高。

        表2 土壤溫度和濕度記錄表

        2.2 銀杏引種馴化的物候期觀察及性狀分析

        2.2.1 銀杏的物候期觀察 物候期是指動(dòng)植物的生長(zhǎng)、發(fā)育、活動(dòng)等規(guī)律與生物的變化對(duì)節(jié)候的反應(yīng)[21]。本研究選取北回歸線以北地區(qū),包括廣西靈川、山東泰安、江蘇泰興、甘肅張掖4個(gè)地區(qū)與本研究的銀杏物候期進(jìn)行比較,結(jié)果如表3所示。實(shí)驗(yàn)地銀杏的物候期與廣西靈川的銀杏物候期較一致:萌芽期均為3月下旬;展葉期均為3月下旬—4月上旬;種子成熟期均為9—10月;落葉期實(shí)驗(yàn)地的較長(zhǎng),為9—12月,廣西靈川的則為10—12月。其他地區(qū)的銀杏萌芽期和展葉期晚約10~30天;落葉期較短,為10—11月。種子成熟期全部地區(qū)一致,均為9—10月[15,22]。綜上所述,本研究的銀杏其物候期與廣西地區(qū)的最為接近,與其他北回歸線以北地區(qū)相比物候期有差異。如圖1所示,3—6月為銀杏根系恢復(fù)、重發(fā)新根時(shí)間段,7月檢查發(fā)現(xiàn)59株(88.1%)銀杏有新根,8株(11.9%)無新根;8—9月觀測(cè)7月未發(fā)新根的植株基本沒有新根,10月后發(fā)現(xiàn)62株(92.5%)銀杏有新根,11—12月的根系觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)部分未發(fā)新根的個(gè)體陸續(xù)發(fā)出新根系。綜合土壤溫度和濕度的變化以及銀杏根系恢復(fù)生長(zhǎng)規(guī)律,根系恢復(fù)和重發(fā)新根與土壤溫度存在密切關(guān)聯(lián),土壤溫度在25℃左右時(shí),根系活性強(qiáng),土壤溫度在30℃以上時(shí),根系恢復(fù)和生長(zhǎng)受到影響。

        表3 物候期記錄表

        圖1 發(fā)新根個(gè)體的數(shù)量統(tǒng)計(jì)

        2.2.2 銀杏的性狀分析 銀杏栽植后,其性狀往往反映出對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。銀杏種植前后的胸徑測(cè)量結(jié)果(表4)顯示,銀杏栽植后的平均胸徑為19.69 cm,3年后測(cè)量的銀杏平均胸徑為20.70 cm,據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,銀杏的胸徑從16~20 cm時(shí)開始變快,年平均生長(zhǎng)量為0.7~1.6 cm[23]。本研究的銀杏整體胸徑大小變化幅度較小,46.3%植株胸徑增量范圍為0~1.0 cm,整體平均胸徑大小增加1.01 cm。不同個(gè)體其葉片發(fā)育的情況差異較大。在葉片數(shù)量統(tǒng)計(jì)上,32.8%個(gè)體葉片超過1000片,53.7%個(gè)體的葉片低于1000片,13.5%個(gè)體沒有或很少葉片。葉片測(cè)量的結(jié)果顯示,葉片的平均葉柄長(zhǎng)度為2.75 cm,平均葉片長(zhǎng)度為4.12 cm,平均葉片上部寬度5.95 cm,平均葉長(zhǎng)寬比為0.69。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,一般銀杏的葉片長(zhǎng)度5~5.3 cm,葉上部寬5~8 cm,葉柄長(zhǎng)3~10 cm(多為5~8 cm)[1,22],因此本研究中的銀杏葉柄較短,葉片長(zhǎng)度較短,葉上部寬度正常。此外,由葉片的健康程度觀察發(fā)現(xiàn),64.2%個(gè)體葉片形態(tài)正常,葉片正常舒展,顏色表現(xiàn)正常;而22.3%個(gè)體其葉片發(fā)育完整植株出現(xiàn)葉片邊緣枯焦、過早黃化以及葉片卷曲現(xiàn)象(圖2)。

        圖2 正常葉片、卷曲葉片、邊緣枯焦以及過早黃化情況的比較

        表4 銀杏胸徑數(shù)據(jù)匯總表

        2.3 銀杏引種馴化存活情況

        目前,銀杏存活判斷的主要依據(jù)為根系是否失活[24-25]。67株銀杏于珠海市斗門區(qū)移栽3年后,根系檢測(cè)顯示,根系全部失活的個(gè)體有13株,占比為19.4%,因此本次引種馴化,銀杏存活植株為54株,其整體存活率為80.6%(表5)。為探究植株的健康情況,本研究根據(jù)植株的根系空間分布、根系數(shù)量、葉片數(shù)量、葉片大小以及葉片生長(zhǎng)狀態(tài)黃化(卷曲)邊緣枯焦程度等5個(gè)指標(biāo)分別進(jìn)行賦分,對(duì)植株的整體健康情況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),并將綜合評(píng)價(jià)為優(yōu)的個(gè)體定義為健康個(gè)體,具體分析結(jié)果見表5。根據(jù)健康綜合評(píng)價(jià),有22個(gè)植株表現(xiàn)為優(yōu),這些綜合評(píng)價(jià)為優(yōu)的個(gè)體根系情況基本良好,葉片大小基本表現(xiàn)正常,葉片生長(zhǎng)狀態(tài)均為良好;22個(gè)植株表現(xiàn)為中,這些個(gè)體的根系和葉片表現(xiàn)情況不一,整體情況不佳;此外還有23個(gè)植株表現(xiàn)為差,這些個(gè)體的根系和葉片表現(xiàn)均較差,其中包含13個(gè)根系失活的死亡個(gè)體。綜上所述,本研究引種馴化的銀杏植株移栽總健康率為32.8%(含死亡個(gè)體),存活植株的健康率為40.7%(不含死亡個(gè)體)。

        表5 植株健康評(píng)價(jià)匯總表

        續(xù)表5

        續(xù)表5

        3 結(jié)論

        珠海是北回歸線以南的沿海區(qū)域,夏季高溫。本研究通過對(duì)銀杏在珠海地區(qū)的引種馴化,發(fā)現(xiàn)其3年存活率超過80%、存活植株的健康率40.7%。3年的觀測(cè)結(jié)果顯示,銀杏的根系受高溫影響較大,根系生長(zhǎng)和恢復(fù)受高溫限制;部分銀杏的葉片受溫度氣候的影響較大,且無法在秋冬季節(jié)正常黃化;在大氣候生存條件不佳的情況下,14.9%的植株表現(xiàn)出優(yōu)良的適應(yīng)性和景觀性。本研究開拓性地對(duì)在北回歸線以南地區(qū)銀杏的生長(zhǎng)情況進(jìn)行研究,探究了銀杏在高溫地區(qū)的生長(zhǎng)規(guī)律及適應(yīng)性,供同行參考。

        4 討論

        4.1 銀杏在珠海地區(qū)的適應(yīng)性

        銀杏作為中國(guó)特有的中生代孑遺的稀有樹種,僅在浙江天目山觀測(cè)到有野生狀態(tài)的樹木,于長(zhǎng)江中下游地區(qū)生長(zhǎng)良好,在國(guó)內(nèi)多地區(qū)有引種馴化[1,22]。研究認(rèn)為,銀杏的栽培區(qū)甚廣,南達(dá)廣州,能在高溫多雨的地區(qū)生長(zhǎng),但生長(zhǎng)緩慢或不良[1]。珠海地區(qū)地處北回歸線以南,氣候?yàn)橄募靖邷囟嘤?,溫度可高?0℃。本研究在北回歸線以南地區(qū)對(duì)銀杏進(jìn)行引種馴化研究,探討了銀杏在低海拔、高溫多雨氣候下的生長(zhǎng)趨勢(shì),為探究銀杏在不利的環(huán)境條件下的性狀表現(xiàn)及適應(yīng)性進(jìn)行了有益的嘗試。通過3年的觀測(cè),本研究證實(shí)銀杏的多種性狀表現(xiàn)受氣候的影響較大。高溫條件下,其葉片遭受不同程度的影響,其中葉片發(fā)育不完整植株其葉片出現(xiàn)枯焦,部分葉片發(fā)育完整植株葉片邊緣枯焦或葉片卷曲,因此高溫對(duì)葉片組織會(huì)產(chǎn)生一定的傷害。同時(shí),土壤溫度過高,影響其根系的活性,阻礙其根系恢復(fù)。此外,珠海地區(qū)夏季盛行“龍舟水”,積水嚴(yán)重區(qū)域,銀杏植株葉片會(huì)過早黃化。雖然高溫積水對(duì)銀杏有影響,但目前銀杏的存活率(80.6%)表明這些因素對(duì)植株的成活率影響較小。因此,銀杏可在珠海地區(qū)生長(zhǎng),大部分植株生長(zhǎng)緩慢或不良,少量植株生長(zhǎng)表現(xiàn)良好,與前人研究的結(jié)論基本一致。

        4.2 銀杏在珠海地區(qū)的景觀效果

        (1)植株樹型生長(zhǎng)恢復(fù)方面,銀杏植株移栽后,植株新梢萌發(fā)數(shù)量少,新梢生長(zhǎng)緩慢,銀杏樹型樹冠移栽3年后仍未得到恢復(fù),樹體枝干稀少,挺拔飽滿的樹姿樹型景觀仍未展現(xiàn)。(2)葉片生長(zhǎng)發(fā)育方面,部分引種銀杏植株葉片生長(zhǎng)發(fā)育異常,葉片細(xì)小發(fā)育不完全。2018年5月開始,受高溫和強(qiáng)光照影響,葉片開始卷曲和葉片邊緣黃化干枯。2018年8月后部分引種銀杏植株的葉片開始干枯、掉落。葉片發(fā)育不完整和過早干枯卷曲,使銀杏葉片的扇形造型獨(dú)特性特征無法有效和長(zhǎng)時(shí)間展示,極大影響了銀杏的觀賞性。(3)秋冬季節(jié)引種植株的物候出現(xiàn)兩極化特征,部分植株葉片開始黃化,部分植株葉片于2018年9—10月掉落后開始萌發(fā)新芽,植株間物候期不一致。葉片黃化植株出現(xiàn)葉片整體黃化不均勻、不徹底的現(xiàn)象。(4)在觀測(cè)過程中,筆者注意到14.9%個(gè)體生長(zhǎng)表現(xiàn)突出,葉片健康程度及枝葉伸展、葉片季節(jié)性枯黃、根系活性等表現(xiàn)均正常(圖3)。這些個(gè)體的正常發(fā)育生長(zhǎng)揭示了即使在北回歸線以南、高溫天氣地區(qū),抗性較強(qiáng)的銀杏仍然可以很好地生長(zhǎng)。(5)由于氣候限制,大部分銀杏難以在珠海地區(qū)表現(xiàn)出原生地的生長(zhǎng)狀態(tài)。因此在北回歸線以南地區(qū),不建議以該樹種植株叢植或群植,可挑選抗逆性強(qiáng)的植株進(jìn)行孤植。

        圖3 表現(xiàn)優(yōu)異個(gè)體其春季(左)、秋冬季(右)表現(xiàn)情況

        4.3 影響銀杏引種馴化因素分析

        本次銀杏引種馴化受到多種因素的影響,其中主要的影響包含氣候條件、極端天氣、引種條件及環(huán)境等3個(gè)方面。

        4.3.1 氣候條件 本研究試驗(yàn)地點(diǎn)為北回歸線以南地區(qū),高溫易造成銀杏植株葉片表現(xiàn)異常、樹體長(zhǎng)勢(shì)較差等,本研究通過樹體降溫措施、土壤降溫措施等降低高溫對(duì)樹體的損害。通過養(yǎng)護(hù)管理措施降低局部溫度以及補(bǔ)充樹體水分,可以減輕或防止高溫對(duì)銀杏植株產(chǎn)生危害。

        4.3.2 極端天氣 珠海地區(qū)夏季除高溫以外,暴雨和臺(tái)風(fēng)等極端天氣也較為頻繁。暴雨天氣條件下,植株易因積水出現(xiàn)根腐病害、倒伏的危險(xiǎn);臺(tái)風(fēng)天氣條件下,強(qiáng)勁的瞬時(shí)風(fēng)力造成植物的根系、枝干等斷枝、截干。本研究實(shí)施過程中,已通過提前加固支撐或及時(shí)扶正,及時(shí)排除積水,疏通水道,中耕松土,土壤消毒,對(duì)于倒伏植株于3天內(nèi)扶正并加固支撐,并對(duì)受損植株進(jìn)行修剪和修剪傷口涂抹防腐藥劑,以降低極端天氣對(duì)植株的傷害。

        4.3.3 引種條件及環(huán)境 本研究通過在移栽過程中保留原生土球、栽植時(shí)采用透水墊層提高排水性能、種植土壤已進(jìn)行改良,并采取加固支撐措施對(duì)樹體進(jìn)行穩(wěn)固等措施來保護(hù)植株。然而,本研究的引種地為磚砌樹池,因此澆水量不易掌控,土壤通風(fēng)相對(duì)較差,透光不良,整體不利于根系生長(zhǎng)擴(kuò)大。綜上所述,本次引種馴化的土壤環(huán)境相對(duì)不利于植株的根系正常生長(zhǎng)。今后可進(jìn)一步選取引種栽植條件更利于銀杏生長(zhǎng)的地段,如地勢(shì)開闊、背風(fēng)向陽(yáng)、土層深厚且腐殖質(zhì)含量高、排水容易的地段,以觀察銀杏在北回歸線以南地區(qū)、引種條件及環(huán)境適宜的條件下的生長(zhǎng)規(guī)律及適應(yīng)性。

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