遮阴强度对红桦幼苗生长的影响

摘 要：为探寻宁夏回族自治区固原市六盘山地区红桦幼苗生长适宜的光照条件，以1年生红桦幼苗为试验材料，设置了100%透光率、75%透光率、50%透光率、25%透光率4个处理，比较了不同处理红桦幼苗形态、生物量积累及光合色素含量。结果表明：遮阴强度对红桦幼苗的生长及光合色素含量具有显著影响；过度遮阴不利于红桦幼苗的生长及光合色素含量的提高；在透光率为100%和75%时，红桦幼苗生长最佳，表明红桦为喜光植物，在后续栽培过程中应提供充足光照。

关键词：遮阴强度；桦树；幼苗；生长；影响

中图分类号：S792.159 文献标志码：B 文章编号：1674-7909（2024）8-124-3

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.08.029

0 引言

光是调控植物生长的一个关键因素，对植物生长发育、生理生化及形态建成等具有重要影响［1］。不同植物在生长过程中需要的光照强度不同。例如，在全光照条件下，降香黄檀复叶数明显增加，直接生长速度明显加快［2］；臭椿幼苗株高、生长量迅速增长［3］。部分植物在适宜的遮阴环境下生存，适度遮阴可使植物形态发生变化，确保光能得到充分利用［4］。例如，20%透光率的遮阴环境可增加栓皮栎幼苗株高、叶面积，减少叶片数，增加叶绿素a、叶绿素b及叶绿素的含量［5］；香子楠幼苗在遮阴处理（47.3%透光率）下长势最强，苗木最大净光合速率达到8.12 μmol／（m2·s），叶片超氧化物歧化酶（SOD）活性和过氧化氢酶（CAT）活性也最高［6］。

红桦（Betula albosinensis Burkill）是桦木科桦木属乔木，产于中国东北、华北地区，为喜光速生树种，耐湿、耐寒、耐瘠薄土壤，其木材可作建筑材料，其树皮可入药（有清热利湿、祛痰止咳、解毒消肿的功效）［7-9］。红桦是六盘山次生林的先锋树种，广泛应用于六盘山林区的生态恢复和林业经济发展，对保护当地生物多样性、防止水土流失、促进林业经济可持续发展意义重大［10-11］。目前，对红桦生长适宜光照强度的研究较少。基于此，笔者于六盘山地区进行了试验，研究不同遮阴强度对红桦幼苗生长的影响，以供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于宁夏回族自治区固原市六盘山地区，地处温带半湿润区，年均气温为6.9 ℃，年日照时数为2 370 h，无霜期为141 d，年均降水量为641.5 mm。

1.2 试验材料

2022年4月，选择生长正常、长势均匀的1年生红桦幼苗为试验材料。用蒸馏水对幼苗根部携带的基质反复清洗，接着将幼苗移栽至塑料盆内（塑料盆规格为8.5 cm×6 cm×7 cm，栽培基质中泥炭、珍珠岩、蛭石的体积比为3∶2∶2）。幼苗移植后，缓苗1个月，待红桦幼苗生长稳定后，进行不同遮阴强度栽培试验。

1.3 试验设计

2022年5月，采用市售黑色遮阳网进行遮阴处理。共设置4个不同的遮阴强度处理：CK处理（全光照，透光率为100%），T1处理（1层2针遮阳网，透光率为75%±5%），T2处理（1层3针遮阳网，透光率为50%±5%），T3处理（1层4针遮阳网，透光率为25%±5%）。每个处理重复3次，每次重复栽10株红桦幼苗，共120株幼苗。在试验过程中，每周随机调整各盆位置，确保光照条件一致，各处理采取相同的栽培管理措施，做好浇灌、除草及病虫害防治等工作。

1.4 测量指标及方法

1.4.1 苗高、地径及生物量

2022年8月，各处理随机选择9株幼苗，测量苗高及地径，采用叶片分析系统测量红桦幼苗叶片情况；用蒸馏水冲洗植株后，将幼苗从根茎处分为地上部分及地下部分，分别测量地上部鲜重及地下部鲜重；在烘箱内105 ℃杀青20 min后，65 ℃烘干至恒重，测量地上部干重、地下部干重，按照式（1）、式（2）计算根冠比及壮苗指数。

1.4.2 光合色素含量

采用95%乙醇浸提法测量红桦幼苗叶绿素及类胡萝卜素含量。

1.5 数据分析

利用Excel 2010软件、SPSS 19.0软件统计试验数据，并进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 遮阴强度对红桦幼苗生长形态的影响

遮阴强度对红桦幼苗生长形态的影响见表1。由表1可知，不同遮阴强度对红桦幼苗苗高、地径、叶片数、叶面积、叶片周长5个指标均存在显著影响。随着遮阴强度的增加、透光率的降低，红桦幼苗苗高、地径、叶片数、叶面积、叶片周长均逐渐减小。红桦幼苗苗高由CK处理的34.46 cm逐渐降低至T3处理的21.71 cm，CK、T1、T2处理红桦幼苗苗高差异不显著；红桦幼苗地径由CK处理的6.33 mm逐渐降低至T3处理的2.88 mm，CK与T1处理、T1与T2处理红桦幼苗地径差异不显著；红桦幼苗叶片数由CK处理的30.22片逐渐减少至T3处理的20.56片，其中CK与T1处理红桦幼苗叶片数差异不显著；叶面积由CK处理的17 051.30 mm2逐渐减小至T3处理的12 992.25 mm2，其中CK与T1处理、T1与T2处理、T2与T3处理红桦幼苗叶面积差异不显著；红桦幼苗叶片周长由CK处理的2 608.36 mm逐渐减小至T3处理的2 181.41 mm，其中CK与T1处理红桦幼苗叶片周长差异不显著；不同遮阴强度对红桦幼苗叶片长宽比影响不显著，该试验条件下叶片长宽比整体在1.91～2.24。

2.2 遮阴强度对红桦幼苗生物量积累的影响

不同遮阴强度对红桦幼苗生物量积累的影响见表2。由表2可知，不同遮阴强度对红桦幼苗地上部干重、地下部干重、总干重、根冠比、壮苗指数5个指标均存在显著影响。随着遮阴强度的增加、透光率的降低，红桦幼苗地上部干重、地下部干重、总干重、根冠比、壮苗指数5个指标均呈现出逐渐降低的趋势。其中，地上部干重由CK处理的0.34 g逐渐降低至T3处理的0.16 g，CK与T1处理、T2与T3处理红桦幼苗地上部干重差异不显著；地下部干重由CK处理的0.54 g逐渐降低至T3处理的0.27 g，CK与T1处理、T2与T3处理红桦幼苗地下部干重差异不显著；总干重由CK处理的0.88 g逐渐减低至T3处理的0.43 g，CK与T1处理红桦幼苗总干重差异不显著，T1与T2、T3处理红桦幼苗总干重差异不显著；根冠比由CK处理的1.59逐渐降低至T3处理的1.44，CK与T1处理红桦幼苗根冠比差异不显著，T1与T2、T3处理红桦幼苗根冠比差异不显著；壮苗指数由CK处理的1.56逐渐降低至T3处理的0.68，CK与T1处理、T2与T3处理红桦幼苗壮苗指数差异不显著。

2.3 遮阴强度对红桦幼苗光合色素含量的影响

不同遮阴强度对红桦幼苗光合色素含量的影响见表3。由表3可知，不同遮阴强度对红桦幼苗叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿素a+b含量均存在显著影响。随着遮阴强度的增加、透光率的降低，红桦幼苗叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿素a+b含量均逐渐减小，叶绿素a含量由CK处理的1.32 mg/g逐渐降低至T3处理的0.75 mg/g，T2与T3处理红桦幼苗叶绿素a含量差异不显著；叶绿素b含量由CK处理的0.48 mg/g逐渐降低至T3处理的0.34 mg/g，T1与T2处理红桦幼苗叶绿素b含量差异不显著，T1、T2与T3处理红桦幼苗叶绿素b含量差异不显著；类胡萝卜素含量由CK处理的1.80 mg/g逐渐降低至T3处理的1.33 mg/g，CK与T1处理红桦幼苗类胡萝卜素含量差异不显著，T2与T3处理红桦幼苗类胡萝卜素含量差异不显著；叶绿素a+b含量由CK处理的1.70 mg/g逐渐降低至T3处理的1.09 mg/g，CK与T1处理、T2与T3处理红桦幼苗叶绿素a+b含量差异不显著。

3 讨论与结论

植物会通过调节自身形态来适应外界光照强度，光照强度过高或过低均会在一定程度上抑制植物的生长［12］。该研究发现，随着遮阴强度的增加、透光率的降低，红桦幼苗苗高、地径、叶片数、叶面积、叶片周长均逐渐减小，地上部干重、地下部干重、总干重、根冠比、壮苗指数5个指标均呈现出逐渐降低的趋势。在透光率为100%和75%时，红桦幼苗株高、地径、叶片数、叶面积、叶片周长及生物量较高，说明这两个光照条件有利于红桦幼苗的生长；遮阴强度过高时，不利于红桦幼苗的生长。

遮阴强度会通过影响植物光合色素含量来影响光合作用的强弱。该研究发现，透光率为100%和75%时有利于红桦幼苗叶绿素含量及类胡萝卜含量的提高，表明光照强度较高时有利于光合色素含量的增加及光合特性的提升。

综上所述，遮阴强度对红桦幼苗的生长及光合色素含量具有显著影响。过度遮阴不利于红桦幼苗的生长及光合色素含量的提高。在透光率为100%和75%时，红桦幼苗生长最佳，表明红桦为喜光植物，在后续栽培过程中应为其提供充足光照。

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作者简介：杜丽娟（1982—），女，本科，林业工程师，研究方向：林学。