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三个秦岭野生百合品种人工驯化栽培表现初探

2023-08-14冯树林周婷王军利

西北园艺·果树 2023年4期
关键词:关中平原百合叶绿素

冯树林 周婷 王军利

摘   要   以秦岭野生卷丹、川百合和野百合为材料,研究了3个野生百合品种引种至关中平原后,春夏两季株高、地径,叶片中叶绿素和氮含量变化特点。结果表明:3个百合品种株高和地径在春季和夏季的表现特征趋于一致,卷丹>川百合>野百合,其中卷丹春季的株高和地径分别是川百合和野百合的1.07、1.17,1.39、1.44倍,夏季分别是川百合和野百合的1.06、1.61,1.39、1.93倍;3个百合品种叶片中叶绿素和氮含量的表现为卷丹>野百合>川百合,其中卷丹春季叶绿素和氮含量分别是川百合和野百合的1.59、1.03,1.4、1.02倍,夏季分别是川百合和野百合的1.57、1.05,1.38、1.03倍。综合分析认为,3个百合品种在生长、叶绿素和氮含量的综合表现为:卷丹>野百合>川百合,结合引种驯化区域实际情况,在引种栽培驯化中表现较好的是卷丹,其次是野百合和川百合。

关键词   百合;叶绿素;氮;引种栽培;关中平原

百合是百合科(Liliaceae)百合属(Lilium)类植物的总称,种类丰富,分布广泛,具有较高的观赏价值、食用价值和药用价值。我国地域辽阔,为野生植物种质资源的多样性提供了丰富的自然条件。北起黑龙江,西至新疆,东南至台湾,均有野生百合分布,如陕西蓝田、汉中、太白等地均有丰富的野百合资源。

野生植物是宝贵的自然基因库,拥有栽培种不具备或已经消失的基因。野生百合在其分布区域内存在多种生态型與自然变种,是百合品种选育重要的亲本材料。近年来,我国在百合资源引种驯化、细胞遗传学研究、杂交育种、抗性等方面取得了一些成就,但在野生百合品种研究方面仍存在不足。基于此,我们以大田引种栽培驯化的秦岭野生百合为试验对象,研究了3个秦岭野生百合品种在不同生长时期的株高、地径以及叶片中叶绿素和氮含量的变化,探究3个野生百合在关中平原引种驯化中的表现特征,以期为秦岭野生百合品种保护、品种选育和高效栽培提供一定的理论参考和实践支撑。

1   材料与方法

1.1   研究区域概况   试验设在咸阳职业技术学院科研实践基地,地处东经108°74′ E,北纬34°30′ N,属大陆性季风气候,年均降水量537~650 mm,平均温度9~13.2 ℃。

1.2   试验材料   供试百合均为从秦岭引种栽培的卷丹(Lilium tigrinum)、野百合(Lilium brownie)和川百合(Lilium davidii)。

1.3   试验设计   试验分别设3个野生百合品种试验区,每个品种3次重复,随机排列。每个试验小区面积10 m2 (2 m × 5 m)。供试种苗于2021年春季种植,株行距10 cm × 20 cm。

1.4   指标测定

1)生长指标测定。采用卷尺和游标卡尺在春季和夏季分别测定3个野生百合品种的生长参数。

2)叶绿素和氮含量测定。采用便携式植物营养测定仪TYS-3N在春季和夏季分别测定3个野生百合品种的叶绿素和氮含量。

1.5   数据处理   用Excel 2019进行数据统计,SPSS 17.0进行方差分析,若差异显著,采用LSD法在0.05水平进行多重比较。用Origin 8.5绘图。

2   结果与分析

2.1   3个百合品种株高对比   3个野生百合品种株高在春季和夏季均表现为卷丹>川百合>野百合(图1),其中春季卷丹株高显著高于野百合,夏季卷丹和川百合的株高显著高于野百合。在春季,卷丹的株高分别是川百合和野百合的1.07和1.17倍,川百合的株高是野百合的1.09倍。在夏季,卷丹的株高分别是川百合和野百合的1.06和1.61倍,川百合的株高是野百合的1.52倍。

2.2   3个百合品种的地径对比   3个野生百合品种地径在春季和夏季均表现为卷丹>川百合>野百合(图2),其中春季和夏季卷丹地径均显著高于川百合和野百合,夏季川百合地径显著高于野百合。在春季,卷丹的地径分别是川百合和野百合的1.39和1.44倍,川百合的地径是野百合的1.04倍。在夏季,卷丹的地径分别是川百合和野百合的1.39和1.93倍,川百合的地径是野百合的1.39倍。

2.3   3个百合品种叶片中叶绿素含量对比   3个野生百合品种叶绿素在春季和夏季的表现为卷丹>野百合>川百合(图3),其中春季和夏季卷丹和野百合叶绿素含量均显著高于川百合,卷丹和野百合间差异不显著。在春季,卷丹的叶绿素含量分别是川百合和野百合的1.59和1.03倍,野百合的叶绿素含量是川百合的1.54倍。在夏季,卷丹的叶绿素含量分别是川百合和野百合的1.57和1.05倍,野百合的叶绿素含量是川百合的1.5倍。

2.4   3个百合品种叶片氮含量对比   3个野生百合品种叶片氮含量在春季和夏季的表现与叶绿素含量的表现趋于一致,卷丹>野百合>川百合,其中春季和夏季卷丹和野百合叶片氮含量均显著高于川百合,卷丹和野百合间差异不显著(图4)。在春季,卷丹的叶片氮含量分别是川百合和野百合的1.4和1.02倍,野百合的叶片氮含量是川百合的1.37倍。在夏季,卷丹的叶片氮含量分别是川百合和野百合的1.38和1.03倍,野百合的叶片氮含量是川百合的1.34倍。

3   小结与讨论

光合作用对植物生长和生物量积累有重要影响,通过植物光合参数可以评价植物生长情况。植物表观形态能够在一定程度上反映植物生长和健康状况,是植物代谢过程在形态上的综合体现,不仅受自身生物学特性影响,还容易受到栽培地自然环境因子的影响。试验发现,卷丹在春季和夏季的株高显著高于野百合,地径显著高于川百合和野百合,说明秦岭野生百合在引种栽培地的表观参数存在差异,与杨道兰等在野生兰州百合、大花卷丹和王百合上的研究结果类似。

叶绿素在光合作用的光吸收过程中起着关键作用,其含量高低及动态变化是评判植物光合能力、生长状况及抗性的重要指标。试验发现,3个秦岭野生百合在春季和夏季的叶绿素变化不明显,表现特征总体趋于一致,这与刘伟等在淡黄花百合上的研究发现基本一致。

氮对植物生长和产量积累有明显促进作用。氮是植物生长的重要生理和营养参数,植物体内氮素含量的多少与植物种类、器官、生长时期有着紧密联系。试验发现,3种野生百合在春季和夏季叶片氮含量的表现特征与叶绿素的表现特征基本趋于一致,卷丹和野百合叶片氮含量显著高于川百合,说明秦岭野生百合叶绿素和氮含量的表现特征与百合品种相关。

综合3个品种在春季和夏季的表观参数、叶绿素和氮含量,结合引种驯化区域实际情况,3种秦岭野生百合在引种栽培驯化中表现较好的是卷丹,其次是野百合和川百合。

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【基金项目】:陕西省教育厅一般专项科研计划项目(22JK0609)。

收稿日期:2023-05-14

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