郭肖 胡麗雪 趙鋼 向達(dá)兵
摘要:【目的】篩選適合不同蕎麥品種幼苗生長(zhǎng)的遮蔭條件,為蕎麥的高效栽培及資源保護(hù)提供理論依據(jù)?!痉椒ā恳詢蓚€(gè)甜蕎品種(豐甜1號(hào)和赤峰1號(hào))和兩個(gè)苦蕎品種(川蕎1號(hào)和西蕎1號(hào))為試驗(yàn)材料,設(shè)置0%(全光照)、30%、75%和91%等4個(gè)遮蔭度處理,測(cè)定不同遮蔭處理下各蕎麥品種的成苗率及幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)?!窘Y(jié)果】4個(gè)蕎麥品種成苗率均表現(xiàn)為30%遮蔭度>75%遮蔭度>0%(全光照)>91%遮蔭度,且差異均達(dá)顯著水平(P<0.05,下同)。甜蕎品種在75%遮蔭度及苦蕎品種在91%遮蔭度時(shí),幼苗苗高和莖高最高,莖圍和根粗最粗,主根最長(zhǎng); 0%(全光照)處理下的苗高、莖高、主根長(zhǎng)和根粗均為最低值。不同遮蔭處理下,4個(gè)蕎麥品種幼苗的生物量表現(xiàn)趨勢(shì)一致,均為30%遮蔭度>0%(全光照)>75%遮蔭度>91%遮蔭度,其中30%遮蔭處理下的莖干重、葉干重和地上部干重均顯著高于其他處理。【結(jié)論】適度遮蔭有利于蕎麥種子的萌發(fā)及幼苗的生長(zhǎng)。出苗期可選擇30%的遮蔭度,在幼苗生長(zhǎng)后期,甜蕎和苦蕎分別以選擇75%和91%的遮蔭度為宜。
關(guān)鍵詞: 蕎麥;遮蔭度;出苗率;生長(zhǎng)指標(biāo);生物量
中圖分類號(hào): S517.01 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2095-1191(2016)10-1683-05
0 引言
【研究意義】蕎麥(Buckwheat)屬蓼科(Polygonaceae)蕎麥屬(Fagopyrum Mil1)植物,目前世界上已命名的有16個(gè)種、2個(gè)亞種和2個(gè)變種(吳建平,1998)?,F(xiàn)今,栽培種蕎麥主要有甜蕎(F. esculentum,普通蕎麥)和苦蕎(F. tataricum,韃靼蕎麥)(肖芝平,2003;張俊科等,2006)。由于各生態(tài)區(qū)光照、溫度、濕度等自然條件不同,加之栽培技術(shù)水平參差不齊,使得蕎麥的產(chǎn)量和品質(zhì)存在較大差異,嚴(yán)重制約了其開(kāi)發(fā)利用及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。蕎麥?zhǔn)嵌倘招宰魑?,喜涼爽濕?rùn),不耐高溫旱風(fēng),適當(dāng)遮蔭有利于其生長(zhǎng)。苗期是植物生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)環(huán)境脅迫較敏感的時(shí)期,對(duì)植物后期生長(zhǎng)發(fā)育具有重要影響。因此,研究不同遮蔭處理對(duì)蕎麥成苗率及幼苗生長(zhǎng)的影響,對(duì)蕎麥的高效栽培及種植管理具有重要意義?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】前人已有不少關(guān)于遮蔭栽培對(duì)植物生長(zhǎng)影響的研究。翟玫瑰等(2009)研究了不同透光率對(duì)茶花幼苗的影響,結(jié)果表明,透光率為48.5%的遮蔭處理有利于茶花幼苗的生長(zhǎng)及其光合作用。王云賀等(2010)研究了不同遮蔭處理對(duì)東北鐵線蓮生長(zhǎng)發(fā)育和光合特性的影響,結(jié)果表明,30%遮蔭處理的凈光合速率、各部分生物量均較高,與其他處理的差異顯著。韓忠明等(2011)研究認(rèn)為,東北鐵線蓮在30%遮蔭處理下莖粗最粗,根莖生物最高。梁文斌等(2015)研究了不同遮蔭處理對(duì)大參生長(zhǎng)的影響,發(fā)現(xiàn)在遮蔭處理下短梗大參生長(zhǎng)良好,葉色濃綠,植株的冠幅和復(fù)葉數(shù)顯著高于全光日照。錢萍仙等(2015)以無(wú)遮蔭覆蓋為對(duì)照,研究了1、2和3層膜遮蔭對(duì)2年生樟葉槭容器苗生長(zhǎng)和生理特性的影響,結(jié)果表明,1層遮蔭處理樟葉槭容器苗生長(zhǎng)健壯,生長(zhǎng)指標(biāo)及部分光合參數(shù)均顯著升高?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前,國(guó)內(nèi)外有關(guān)光照對(duì)蕎麥影響的研究主要集中于蕎麥高產(chǎn)栽培技術(shù)(吉牛拉惹,2008)、品質(zhì)分析(Sun et al.,2002;劉云,2006)等方面,而有關(guān)遮蔭處理下蕎麥幼苗的存活及其生長(zhǎng)發(fā)育的研究鮮見(jiàn)報(bào)道?!緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】以兩個(gè)甜蕎品種和兩個(gè)苦蕎品種為試驗(yàn)材料,研究其幼苗在不同遮蔭條件下的生長(zhǎng)特點(diǎn),篩選適合不同蕎麥品種幼苗生長(zhǎng)的遮蔭條件,以期為蕎麥的高效栽培及資源保護(hù)提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1. 1 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)用蕎麥品種共4個(gè),包括兩個(gè)甜蕎品種和兩個(gè)苦蕎品種。甜蕎品種為豐甜1號(hào)和赤峰1號(hào),分別由貴州師范大學(xué)蕎麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究中心和內(nèi)蒙古興安盟綜合實(shí)驗(yàn)站提供;苦蕎品種為川蕎1號(hào)和西蕎1號(hào),分別由四川涼山彝族自治州昭覺(jué)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所和四川西昌農(nóng)業(yè)高等??茖W(xué)校提供。
1. 2 試驗(yàn)方法
試驗(yàn)于2014年10~12月在成都大學(xué)校內(nèi)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。試驗(yàn)采用黑色尼龍網(wǎng)眼布搭建遮蔭棚,設(shè)置4個(gè)遮蔭處理,采用覆蓋0、1、2和3層遮蔭網(wǎng)的方式分別對(duì)應(yīng)0%(全光照)、30%、75%和91%遮蔭度。每處理種植1個(gè)小區(qū),每小區(qū)6行,每行7窩,小區(qū)面積為3.0 m2(1.5 m×2.0 m),同一品種設(shè)置3個(gè)重復(fù)。播種時(shí)將種子分散側(cè)放,每窩10粒種子,不覆土,輕壓種子,使其與土壤充分接觸以利種子吸水,播種后適時(shí)澆水。
1. 3 測(cè)定項(xiàng)目及方法
1. 3. 1 蕎麥成苗率 以第1片真葉出現(xiàn)作為萌發(fā)標(biāo)準(zhǔn)(Pammenter et al.,1984),記錄蕎麥種子萌發(fā)數(shù)。2個(gè)月后測(cè)定蕎麥幼苗其他指標(biāo)時(shí),記錄存活的幼苗株數(shù)。蕎麥成苗率(%)=存活數(shù)/萌發(fā)數(shù)×100。
1. 3. 2 幼苗生長(zhǎng)指標(biāo) 當(dāng)幼苗長(zhǎng)至約15 cm高時(shí),將其連根從土中挖出,帶回實(shí)驗(yàn)室清洗干凈,用濾紙吸干表面水份后測(cè)定記錄幼苗苗高、莖圍、莖高、主根長(zhǎng)、根粗、側(cè)根數(shù);測(cè)定后將幼苗根、莖(含葉柄)、葉在105 ℃烘箱中殺青15~20 min,于75 ℃烘箱中烘干48 h后用精確度為萬(wàn)分之一的電子天平分別稱量其莖干重、葉干重及地上部干重。
1. 4 統(tǒng)計(jì)分析
采用Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,利用SPSS 17.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。
2 結(jié)果與分析
2. 1 不同遮蔭處理對(duì)蕎麥成苗率的影響
從表1可看出,4個(gè)蕎麥品種的成苗率均表現(xiàn)為30%遮蔭度>75%遮蔭度>0%(全光照)>91%遮蔭度,且差異均達(dá)顯著水平(P<0.05,下同)。從不同遮蔭處理下成苗率均值來(lái)看,4個(gè)品種成苗率高低依次為豐甜1號(hào)(65.50%)>川蕎1號(hào)(54.80%)>赤峰1號(hào)(46.48%)>
西蕎1號(hào)(42.80%)。
2. 2 不同遮蔭處理對(duì)蕎麥幼苗地上部分生長(zhǎng)的影響
從表2可看出,適當(dāng)遮蔭對(duì)蕎麥幼苗地上部分生長(zhǎng)具有明顯的促進(jìn)作用,其中,豐甜1號(hào)和赤峰1號(hào)的苗高、莖圍和莖高均以75%遮蔭度處理最高, 0%(全光照)處理最低;川蕎1號(hào)和西蕎1號(hào)的苗高、莖圍和莖高均以91%遮蔭度處理最高,0%(全光照)處理最低。
2. 3 不同遮蔭處理對(duì)蕎麥幼苗根部生長(zhǎng)的影響
從表3可看出,適當(dāng)遮蔭對(duì)蕎麥幼根形態(tài)具有明顯的促進(jìn)作用。豐甜1號(hào)和赤峰1號(hào)的主根長(zhǎng)、根粗在75%遮蔭度處理時(shí)顯著高于其他處理,0%(全光照)處理顯著低于其他處理;兩個(gè)品種的主根長(zhǎng)和根粗依次為75%遮蔭度>91%遮蔭度>30%遮蔭度>0%(全光照)。川蕎1號(hào)和西蕎1號(hào)的主根長(zhǎng)、根粗在91%遮蔭度處理下顯著高于其他處理,0%(全光照)處理顯著低于其他處理;兩個(gè)品種的主根長(zhǎng)和根粗依次為91%遮蔭度>75%遮蔭度>30%遮蔭度>0%(全光照)。4個(gè)蕎麥品種幼苗的側(cè)根數(shù)均在0%(全光照)處理時(shí)最高,且隨遮蔭度增加,側(cè)根數(shù)逐漸減少。
2. 4 不同遮蔭處理對(duì)蕎麥幼苗生物量的影響
從表4可看出,4個(gè)蕎麥品種幼苗的生物量表現(xiàn)趨勢(shì)一致,均為30%遮蔭度>0%(全光照)>75%遮蔭度>91%遮蔭度,其中30%遮蔭度處理下莖干重、葉干重和地上部干重均顯著高于其他處理。說(shuō)明適度遮蔭有利于蕎麥幼苗生物量的積累,遮蔭度過(guò)高則會(huì)對(duì)生物量積累產(chǎn)生抑制作用。
3 討論
植物的光適應(yīng)因物種而異,不同物種及同一物種不同發(fā)育階段對(duì)光的適應(yīng)存在差異,光環(huán)境發(fā)生變化時(shí),植物會(huì)出現(xiàn)趨異適應(yīng),其形態(tài)結(jié)構(gòu)會(huì)表現(xiàn)出一定的可塑性變化(Maria and Anders,2009)。王紹輝等(1998)研究表明,適度遮蔭可明顯改變植物的生長(zhǎng)環(huán)境,進(jìn)而影響植物光合作用、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收及其在植物體內(nèi)的重新分配等生理過(guò)程。本研究結(jié)果表明,適當(dāng)遮蔭對(duì)蕎麥幼苗地上部分生長(zhǎng)具有明顯的促進(jìn)作用,甜蕎在75%及苦蕎在91%遮蔭度下幼苗的苗高、莖圍及莖高顯著高于其他處理。適宜的遮蔭處理可降低光強(qiáng),同時(shí)改善植物小生境的溫度、相對(duì)濕度等微環(huán)境,促使植物生長(zhǎng)速率加快(Guo et al.,1998)。蕎麥以苗高增高、莖圍變粗的方式來(lái)獲得更多光照,以適應(yīng)蔭蔽環(huán)境,是植物對(duì)弱光環(huán)境作出的典型形態(tài)學(xué)反應(yīng)。
有研究表明,光強(qiáng)減弱時(shí),植物光合速率降低,植株分配給根部的物質(zhì)減少,根系形態(tài)指標(biāo)有減少或變小的趨勢(shì)(覃鳳飛等,2010),如遮蔭處理下草地早熟禾的根系長(zhǎng)度均小于對(duì)照,且隨著遮蔭度增加根系逐漸變短(白梅榮等,2012);遮蔭處理下黃山花楸幼苗將能量主要用于地上部分生長(zhǎng),造成根系生長(zhǎng)相對(duì)減弱,遮光率為92%的處理幼苗主根最短(陳昕等,2012)。本研究結(jié)果表明,不同程度的遮蔭處理下,蕎麥幼苗的側(cè)根數(shù)有所減少,但主根長(zhǎng)和根粗度均有增加趨勢(shì),與上述研究結(jié)果存在差異。究其原因可能與作物種類及種植環(huán)境不同有關(guān),不同作物對(duì)光照刺激的反應(yīng)存在差異,溫度、光照、水分、濕度、土壤等環(huán)境的不同也會(huì)對(duì)植物幼苗根系的生長(zhǎng)產(chǎn)生不同影響,具體原因有待進(jìn)一步研究。
生物量反映植物資源或能量的分配狀況,地上部分生物量的變化是植物生長(zhǎng)過(guò)程整體形態(tài)學(xué)適應(yīng)的表現(xiàn)(閆興富等,2010)。王曉玲等(2006)研究表明,隨著遮蔭程度的加重,山麥冬的生物量增量表現(xiàn)出先上升后下降的變化趨勢(shì),在遮蔭50%水平下生物量增量最高。從本研究結(jié)果可看出,4個(gè)蕎麥品種幼苗的生物量均表現(xiàn)為30%遮蔭度>0%(全光照)>75%遮蔭度>91%遮蔭度,即隨遮蔭度增加,4個(gè)蕎麥品種的生物量呈先增加后降低的變化趨勢(shì),與王曉玲等(2006)的研究結(jié)果一致。表明當(dāng)植物受到光照條件的限制時(shí),會(huì)將更多的資源分配到地上部,如增加葉和莖的生物量比重(秦衍雷等,2013)。因此,適當(dāng)程度的遮蔭處理有利于蕎麥地上部分生物量的積累,但遮蔭度過(guò)高會(huì)對(duì)生物量積累產(chǎn)生抑制作用。
蕎麥一般一年種植兩季,播種期分別為3月中旬和8月中旬。結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果,初步認(rèn)為,在3月或8月中旬播種時(shí),可采取30%遮蔭處理,之后可根據(jù)蕎麥品種(甜蕎或苦蕎)選擇75%或91%遮蔭處理。
4 結(jié)論
本研究結(jié)果表明,適度遮蔭有利于蕎麥種子的萌發(fā)及幼苗的生長(zhǎng)。出苗期可選擇30%的遮蔭度;在幼苗生長(zhǎng)后期,甜蕎和苦蕎分別以選擇75%和91%的遮蔭度為宜。
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(責(zé)任編輯 王 暉)