鹽膚木蒸騰耗水的影響因素研究

鹽膚木蒸騰耗水的影響因素研究

在我國北方半干旱城市山區(qū)的惡劣自然環(huán)境條件下，水分供應(yīng)不足，利用低利益嚴(yán)重影響了城市綠化樹木的生存和生長。近年來，已經(jīng)采取了幾種抗旱性措施。隨著對(duì)造林樹種水分養(yǎng)分規(guī)律的研究，以及對(duì)林地土壤水分承量、人工林分邊界密度等林分管理理論的深入研究，使人們能夠了解林分管理的理論?！笆┴S樂”葉面肥是一種新型的植物生長調(diào)節(jié)劑.它是將植物生長調(diào)節(jié)劑和多種微量元素混配而成的一種高效生物制劑,具有調(diào)節(jié)和營養(yǎng)雙重功效.前期其主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和部分花卉,實(shí)踐表明它能有效調(diào)節(jié)植物體內(nèi)源激素平衡,提高吸水能力和光合效能促進(jìn)細(xì)胞分裂和生長增強(qiáng)抗鹽和抗病力本文從干旱脅迫下苗木水分需求機(jī)理的角度出發(fā),對(duì)不同濃度“施豐樂”噴施處理后的鹽膚木(RhuschinensisM.)和火炬樹(RhustyphinaL.)在不同水勢(shì)梯度、晝夜不同時(shí)段的實(shí)際耗水量和耗水速率進(jìn)行了定量測(cè)定,研究“施豐樂”對(duì)鹽膚木和火炬樹蒸騰耗水的影響,從而為水資源缺乏條件下的北方都市山區(qū)的植被恢復(fù)和城市綠化樹木的培育實(shí)現(xiàn)水量平衡提供理論依據(jù).1材料和方法1.1材料表面選擇當(dāng)年生北京地區(qū)造林樹種鹽膚木和火炬樹作為試驗(yàn)材料,它們都是火炬樹屬樹種,便于比較.1.2正常澆筑管理2004年3月對(duì)鹽膚木和火炬樹進(jìn)行浸種處理,4月播種,7月中旬選擇大小均勻一致的苗木(苗木生長狀況見表1),將其移栽到AB260×220的白色塑料花盆中,并對(duì)該樹種進(jìn)行正常澆水管理.整個(gè)過程都在溫室中進(jìn)行.8月上旬將供試鹽膚木和火炬樹幼苗澆透水,并對(duì)供試苗木噴施不同濃度的“施豐樂”溶液.具體處理方法是:將供試苗木分為4組,分別用10、20、40mgL的“施豐樂”溶液進(jìn)行葉面噴施,以清水為對(duì)照.然后用塑料薄膜進(jìn)行封盆處理(從苗木根莖處覆蓋整個(gè)表面,并密封花盆底部),以防止水分的散失.8月中旬開始選擇典型晴天,測(cè)定蒸騰耗水速率、苗木水勢(shì)、土壤含水率及環(huán)境因子的變化.具體為每天8:00和20:00準(zhǔn)時(shí)稱重,連續(xù)測(cè)定30d;并在干旱過程中分階段測(cè)定苗木葉水勢(shì)、土壤含水率.每個(gè)處理設(shè)置6個(gè)重復(fù).1.3測(cè)量內(nèi)容1.3.1蒸騰率1.3.2耗水量和消耗速度用BP3400精密天平(德國)測(cè)定(精度110000,量程1～30kg).用耗水量除以整株葉面積即得到耗水速率.1.3.3剪下枝條的測(cè)定干旱處理下,根據(jù)苗木不同干旱脅迫選擇不同時(shí)期于21:00用壓力室法進(jìn)行測(cè)定.正常水分下,只需測(cè)前3d的取平均值即可,輕度干旱時(shí)期每隔3d測(cè)一次,中度干旱和嚴(yán)重干旱時(shí)期每隔1d測(cè)定1次.每測(cè)1次葉水勢(shì)后對(duì)剪下枝條進(jìn)行稱重和葉面積的測(cè)定.1.3.4土壤含水量用高精度ML2x土壤水分測(cè)量儀(英國)測(cè)定土壤含水率(與葉水勢(shì)同期測(cè)定).2結(jié)果與討論2.1采用不同處理水的不同坡度法處理不同苗木的蒸騰消耗率2.1.1不同樹種對(duì)鹽析木葉水勢(shì)的影響從表2可以看出,在測(cè)定初期,由于供水良好,供試苗木的葉水勢(shì)都處于正常范圍.其中,鹽膚木為--0.676～--0.82MPa,火炬樹為--1.036～--1.13MPa.隨著苗木的蒸騰失水,苗木開始遭受干旱脅迫而葉水勢(shì)逐漸降低.但是由于不同樹種苗木對(duì)照與各處理間的蒸騰耗水量不同因而在同一時(shí)間段受到的干旱脅迫程度也不同,葉水勢(shì)下降的幅度也有差異.總的來說,對(duì)照苗木的下降幅度大于處理苗木.就不同樹種正常處理的苗木而言,鹽膚木葉水勢(shì)的下降幅度大于火炬樹,這與供試樹種的耐旱機(jī)理有關(guān)2.1.2巖屑樹和火炬樹的干燥機(jī)械性很早人們對(duì)植物干旱脅迫的反應(yīng)和適應(yīng)方式(或途徑)就給予了高度的重視.根據(jù)植物耐旱性及其機(jī)理的詳細(xì)評(píng)述和理論模型2.2采用不同的水勢(shì)梯度處理2.2.1鹽木和火炬樹的水勢(shì)分類目前對(duì)不同水分脅迫程度的劃分還不能定量的給出具體標(biāo)準(zhǔn),一般都是以植物的水勢(shì)值和土壤含水率狀況進(jìn)行劃分.根據(jù)以往研究的成果2.2.2干旱脅迫對(duì)火炬樹耗水量的影響盆栽土壤經(jīng)覆膜密封處理后,蒸騰耗水是供試苗木向外界失水的唯一途徑,并由此使供試苗木遭受到不同程度的干旱脅迫.從圖2可以看出,隨著供試苗木不斷的蒸騰耗水及土壤干旱脅迫的進(jìn)一步發(fā)展,苗木蒸騰耗水量大幅度下降且差異越來越小,特別是在后期各個(gè)處理的單株蒸騰耗水量相當(dāng)接近.就總體趨勢(shì)而言,在正常水分和輕度干旱脅迫時(shí)期,火炬樹的耗水量均大于鹽膚木,而當(dāng)苗木受到嚴(yán)重干旱脅迫時(shí),火炬樹各處理的耗水量都小于鹽膚木.這是由兩個(gè)樹種的不同耐旱機(jī)理決定的.鹽膚木是低水勢(shì)忍耐脫水耐旱樹種,它不僅具有火炬樹這種亞高水勢(shì)延遲脫水耐旱樹種保持水分吸收和減少水分損失的能力,同時(shí)也具有忍耐脫水的能力.因此,當(dāng)苗木受到干旱脅迫時(shí),鹽膚木可以通過滲透調(diào)節(jié)減少水分的喪失,而火炬樹因?yàn)槌跗诤乃^多,到嚴(yán)重干旱脅迫時(shí)期則體內(nèi)沒有留存較多的水分用來損耗.就同一樹種不同處理而言,對(duì)鹽膚木來說,在正常水分條件下,對(duì)照苗木的耗水量最大,20mgL處理的耗水量最小.隨著干旱脅迫的發(fā)生,各處理苗木的耗水量迅速下降,其中,以對(duì)照苗木的下降幅度最大(下降為正常水分的47.8%),20mgL處理的降幅最小(為正常水分的60.5%);隨著苗木不斷的蒸騰耗水,進(jìn)入中度和嚴(yán)重干旱脅迫時(shí)期,各處理鹽膚木的耗水量下降到正常水分的11.9%～18.2%,各處理間差異不再明顯.從火炬樹來看,4個(gè)時(shí)期各處理苗木的耗水量差異都不大,特別是耗水初期,處理后苗木的耗水量均大于對(duì)照但值得提出的是當(dāng)苗木遭受嚴(yán)重干旱脅迫時(shí),對(duì)照苗木的耗水量較其他處理高16.9%～60.0%,說明當(dāng)水分嚴(yán)重虧缺時(shí),“施豐樂”的噴施對(duì)減少苗木耗水起到了積極的作用.2.2.3干旱脅迫對(duì)苗木耗水速率的影響由于單株蒸騰耗水量的大小取決于兩個(gè)因素,即蒸騰耗水速率和單株葉面積,用蒸騰耗水速率及單位面積的耗水量來比較各處理間的耗水特性更具有可比性.從圖3可以看出,“施豐樂”的噴施能從一定程度上減少苗木耗水速率.比較而言,對(duì)鹽膚木更為有效.在正常水分條件下,鹽膚木的耗水速率從大到小排序?yàn)?CK>10mgL>40mgL>20mgL.其中,對(duì)照苗木的耗水速率比20mgL處理苗木高42.4%;在輕度干旱脅迫時(shí)期,供試苗木的耗水速率有著同樣的趨勢(shì);到了中度干旱脅迫時(shí)期,對(duì)照苗木耗水速率仍為最大,3種處理苗木的耗水速率差異減小;進(jìn)入嚴(yán)重干旱脅迫時(shí)期,各處理鹽膚木耗水速率的大小依次為10mgL>20mgL>CK>40mgL,高濃度的“施豐樂”溶液對(duì)苗木的效果較好.對(duì)火炬樹而言,“施豐樂”溶液噴施的作用效果比鹽膚木明顯,不論哪個(gè)時(shí)期,對(duì)照苗木的耗水速率都高于處理苗木,并且20mgL處理的苗木耗水速率都為最小.在正常水分下,對(duì)照苗木的耗水速率分別較其他處理高10.1%(10mgL)、14.6%(20mgL)、5.6%(40mgL);進(jìn)入輕度干旱脅迫時(shí)期,各處理耗水速率從大到小依次為CK>10mgL>40mgL>20mgL;進(jìn)入中度干旱脅迫時(shí)期,對(duì)照苗木的耗水速率比其他處理高11.8%～47.6%;而當(dāng)苗木遭受嚴(yán)重干旱脅迫時(shí),各處理苗木的耗水速率降為正常水分的6.4%～10.5%,處理間差異不再明顯.總的來說,20mgL的處理液對(duì)減少苗木耗水速率作用最大,這與前面對(duì)葉水勢(shì)的作用效果相一致.由此可以得出施豐樂對(duì)減少苗木蒸騰耗水有較大的作用,特別是隨著干旱脅迫的加劇,該作用效果越來越明顯.3植物生長調(diào)節(jié)劑1)供試鹽膚木屬于低水勢(shì)忍耐脫水耐旱樹種,苗木葉水勢(shì)和土壤含水率的關(guān)系的方程為:2)隨著干旱脅迫的加劇,苗木葉水勢(shì)逐漸降低,不論是鹽膚木還是火炬樹,對(duì)照比處理苗木葉水勢(shì)的下降幅度都大得多,到試驗(yàn)結(jié)束,對(duì)照苗木的水勢(shì)值已無法測(cè)出(低于--6MPa),部分葉子卷曲、變紅甚至脫落,而“施豐樂”噴施處理的苗木則維持著較高的水勢(shì).說明植物生長調(diào)節(jié)劑“施豐樂”的噴施對(duì)延緩苗木干旱起著重要的作用.3)對(duì)供試鹽膚木和火炬樹,“施豐樂”的噴施對(duì)減少苗木耗水速率有明顯的作用,除個(gè)別外,對(duì)照苗木在各個(gè)水勢(shì)梯度下的耗水速率都比處理苗