doi：10.13360/j.issn.1000-8101.2015.04.013中图分类号：S731.2
赵擎宇，王燕，刁朝蕾，刘桂林*
（河北农业大学园林与旅游学院，河北 保定 071000）
摘要：抽条影响悬铃木的景观效果，并制约其在北方应用。为了筛选北方适生悬铃木（品）种，以4（品）种悬铃木（一球悬铃木、二球悬铃木、三球悬铃木）以及‘速生法桐’为试验试材，研究枝条含水量和临界含水量与抽条的关系。结果表明，安全越冬的悬铃木含水量呈现先下降后上升的趋势，2014年，4（品）种悬铃木枝条失水主要集中在2月19日至3月1日之间。安全越冬的休眠期枝条含水量与电解质渗出率呈极显著负相关（r=-0.777**）。对悬铃木枝条临界含水量的测定结果表明，一球悬铃木、二球悬铃木、三球悬铃木三者发生抽条的临界含水量在40%～35%，‘速生法桐’的临界含水量在35%～30%，‘速生法桐’的抗抽条能力更强。
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关键词 ：悬铃木抽条；含水量；电解质渗出率；临界含水量
Influences of water content of the branches on shoots shriveling of Platanuse
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ZHAO Qingyu，WANG Yan，DIAO Chaolei，LIU Guilin
Abstract：Shoots shriveling affects the sight of Platanus and restricts its cultivating region.With the aim of screening suitable species or cultivars to northern China， we took three species of Platanus（P.occidentalis， P.acerifolia， P.orientalis and one cultivar P.acerifolia ‘Fast?crebre scens’） as the material to explore the relationship between the critical water content，the water content and shoots shriveling of the branches. The results showed that the safe water content during wintering of Platanus raised initially then declineed. In 2014， the water loss of branches of three species and one cultivar in Platanus mainly happened during February 19 to March 1. The branches’ water content in safe wintering dormant were extremely significant negative correlated to the conductivity（r=-0.777**）.The critical water content test of Platanus’ branches showed that the critical water content of the P.soccidentalis， P.acerifolia and P.orienta was from 40% to 35%，while that of the Platanus×hispanica was from 35% to 30%. Which indicted that Platanus×hispanica exhibited stronger shoots shriveling resistance.
Key words：shoots shriveling of Platanus；water content；conductivity；critical water content
Authors’ address： College of Landscape and Travel ， Agricultural University of Hebei ， Baoding 071000 ， Heibei ，China
收稿日期：2015-01-14
修回日期：2015-03-12
基金项目：住房和城乡建设部软科学项目（R22014116）.
作者简介：赵擎宇（1989-），男，硕士生，研究方向为风景园林学。通信作者：刘桂林，男，副教授。E?mail：357753032@qq.com
悬铃木作为世界四大行道树之一，因其具有各种优良特性而被世界各地广泛应用。但近年来悬铃木在华北地区长势较差，存在不同程度的抽条现象。悬铃木抽条现象主要表现为枝条表皮失水皱缩，木质部呈白色、干枯，春季发芽推迟，芽叶抽生的位置逐年回缩至主侧枝基部或主干上部附近［1-2］。主要发生在我国东北、华北北部、西北、西藏以及山东北部。轻度抽条可随气温回升而恢复，受害较重者树干抽干，恢复困难。悬铃木抽条现象已成为制约其在北方应用的最大障碍，同时也严重影响了悬铃木的景观效果。众多专家学者对树木抽条现象也做了一定研究［3-5］，但国内对于悬铃木的研究一直主要集中在悬铃木的优良品种培育、育苗繁殖、生理生态特性以及病虫害防治等繁殖育苗技术方面，而有关悬铃木抽条的机理研究尚未见报道。由于抽条机理不甚明确，导致抽条的防护措施效果较差，抽条情况日益严重。笔者研究了4（品）种悬铃木枝条含水量与枝条抽枝和萌芽之间的关系，旨在能够为不同悬铃木抗抽条能力的强弱机理的揭示，以及适生悬铃木品种的筛选提供一定的理论依据。
1材料与方法
1.1试验材料
试验材料为一球悬铃木（Platanus occidentalis）、二球悬铃木（P.cerifolia）、三球悬铃木（P.sorientalis）以及‘速生法桐’ （P.acerifolia ‘Fast?crebrescens’，‘速生法桐’系二球悬铃木的栽培品种），选取胸径均在25 cm左右树木的1年生枝条。试材来自保定市南市区朝阳南大街和河北农业大学西校区校园内。
1.2试验方法
1.2.1休眠期枝条含水量及电解质渗出率变化测定
选择一球悬铃木、二球悬铃木、三球悬铃木以及‘速生法桐’的自然越冬树，从2014年1月11日开始每隔15 d左右，采集其1年生枝条， 2月19日开始加密为每隔10 d左右，至3月26日结束，前后共采集7次。每种树采3棵，每棵树采10枝，测定其含水量和电解质渗出率，研究悬铃木枝条水分变化规律，每次3组重复。电解质渗出率的方法采用Wilner［6］的方法。
1.2.2枝条临界含水量测定
临界含水量是植物组织所能忍受失水的最低极限，临界含水量的高低反应了组织及细胞忍受失水的程度。测定方法参照李春牛［7］的方法。2014年1月初，取回4（品）种悬铃木1年生枝条，用湿锯末填充于塑封袋中，存于0 ℃冰箱中。3月初，取出冬季储藏好的枝条，进行室内失水试验。各设5个含水量梯度，即30%，35%，40%，45%和CK（试验前首先测定各种枝条不做失水处理的初始含水量，一球悬铃木枝条含水量为52.65%，二球悬铃木为50.94%，三球悬铃木为50.48%，‘速生法桐’为53.72%），然后对悬铃木枝条进行风吹失水。不断称量枝条质量，当各处理枝条在实现设定含水量后，进行复水处理。取部分枝条先进行电解质渗出率的测定，其余枝条放置于20 ℃室内水培15 d，每5 d 换1次水，观察不同失水程度的枝条萌芽情况，不萌芽或萌芽但不能展叶的视为抽条，以上试验每次各3组重复，记录水培枝条的发芽率和抽条发生率。
实现设定枝条含水量的具体方法为：先求出相应种类枝条的初始含水量（C0），再称量待处理枝条的初始质量（M0），然后在10 ℃室温下，吹风失水（风速2.3 m/s），每4～6 h称量1次枝条质量。如该处理设定含水量为Cx，则当监测到该处理的枝条质量为Mx=M0（1-C0）/（1-Cx）时，即实现设定含水量。
2结果与分析
2.1安全越冬的休眠期枝条含水量变化
田间定期取样测量保定地区自然越冬的一球悬铃木、二球悬铃木、三球悬铃木和‘速生法桐’4（品）种悬铃木的枝条含水量，结果见图1。2014年保定地区安全越冬的悬铃木枝条含水量呈先下降，后上升的趋势。从1月11日开始，悬铃木休眠期枝条含水量开始下降，在3月1日左右降到最低，枝条处于半干枯状态，而且失水速率在2月19日至3月1日达到最大，失水时期主要集中在这一时段。之后枝条含水量开始回升，到3月26日左右恢复至45%以上。‘速生法桐’的含水量始终高于其他3种悬铃木，且含水量变化较小；而二球悬铃木和一球悬铃木含水量次之，三球悬铃木的含水量在3月1日左右最低，试验期间含水量变化最大。因此，基本可以确定2014年保定地区，悬铃木休眠期枝条失水主要集中在2月19日到3月1日之间。
2.2安全越冬的休眠期枝条电解质渗出率变化
4（品）种悬铃木休眠期枝条相对电导率变化情况（图2）显示，整个试验期间，‘速生法桐’的枝条电解质渗出率低于其他3种悬铃木的电解质渗出率，表明‘速生法桐’枝条因失水而受害的程度低于其他3种悬铃木枝条。1月11日至3月1日，4（品）种悬铃木枝条电解质渗出率逐渐增加，到3月1日均达到最高值，‘速生法桐’枝条电解质渗出率达到37.51%，而此时其他3种悬铃木电解质渗出率猛增至45%以上。3月1日至3月26日，4（品）种悬铃木枝条电解质渗出率逐渐降低，到3月26日，4（品）种悬铃木枝条电解质渗出率普遍降低到35%以下。表明，3月1日至3月26日，枝条质膜伤害逐步恢复。枝条电解质渗出率的变化趋势与枝条含水量变化趋势相反。通过对枝条电解质渗出率与枝条含水量进行相关性分析，发现枝条电解质渗出率与枝条含水量呈极显著负相关（r=-0.777**）。
2.3不同（品）种悬铃木抽条临界含水量测定
由4（品）种悬铃木枝条含水量及其发芽率情况（表1）可知，4（品）种悬铃木不经过处理的离体枝条发芽率都在90%以上。在枝条含水量降到40%之前，二球悬铃木、三球悬铃木和‘速生法桐’萌芽率缓慢降低，含水量在40%时的萌芽率依然有80%左右，而一球悬铃木只有不到70%。当枝条含水量从40%降到35%时，二球悬铃木和三球悬铃木萌芽率从80%左右锐减至15%左右。‘速生法桐’表现较好，发芽率仍有50%，但此时一球悬铃木枝条的抽条发生率已经达到85.24%，枝条逐渐干枯，大部分幼芽已经无法萌发或长成叶片。在枝条含水量从35%降到30%时，‘速生法桐’的发芽率从50%骤降至5%。抽条发生率从65%增大到95%。因此，在离体条件下，一球悬铃木、二球悬铃木、三球悬铃木3者发生抽条的临界含水量在40%～35%，‘速生法桐’的临界含水量在35%～30%。临界含水量与抗抽条能力相关。在含水量降至临界值之前，随着含水量的降低，枝条的抽条率增加，萌芽率降低（表1），并且同一（品）种的枝条在不同含水量时的抽条率和萌芽率差异显著，说明抽条与枝条水分密切相关。对4（品）种悬铃木在相同含水量条件下的抽条率进行对比发现，‘速生法桐’相对于其他3种悬铃木有着较为明显的差异，说明不同（品）种的耐失水能力不同，而‘速生法桐’的抗抽条能力更强。
2.4不同含水量处理的悬铃木枝条电解质渗出率变化
电解质渗出率的高低可以反映植物组织的损伤程度。在本试验中，随着离体枝条含水量的降低，4（品）种悬铃木枝条电解质渗出率表现出逐渐增加的趋势（图3），同时枝条含水量与枝条电解质渗出率呈极显著负相关（r=-0.884**）。但只有三球悬铃木和‘速生法桐’在其临界含水量电解质渗出率剧烈升高，而一球悬铃木和二球悬铃木在其电解质渗出率剧烈升高的含水量（35%～30%）低于其临界含水量（40%～35%）。
3结论与讨论
冬春季不同时期的悬铃木枝条含水量测定结果表明，随着月份变化，2014年保定地区悬铃木枝条含水量呈现先下降，后升高的趋势。这与薛志杰等［8］在研究红树莓越冬性的结果较为一致。2014年2月19日至3月1日是保定地区悬铃木1年生枝条失水的关键时期。保定地区冬春季的气候特点是：冬春冻土深、解冻迟而温度低，早春气候干燥、多风而水分蒸发强烈［9］。休眠期树体逐渐失水，到早春时期，风大、干燥的天气，会加速枝条水分的丢失，同时地温仍然保持较低的水平，根系活力较低，无法供给植株地上部分充足的水分。当枝条含水量降到临界含水量以下，这一时段持续时间过长，就可能导致抽条现象出现。休眠期的枝条含水量高的种类抗抽条能力较强，这可能是由于抗抽条能力强的种具有更好的枝条保水能力和低温下根系吸水能力［10］。‘速生法桐’枝条表面光滑很少开裂，且皮孔较少，生长较快根系分布较广［11］，因此抽条情况较为轻微；而二球悬铃木枝条皮孔较多、较粗大，三球悬铃木和一球悬铃木枝条容易开裂，这些都可能是悬铃木早春抽条严重的原因。
杨国慧等［12］在研究黑穗醋栗2个品种的枝条临界含水量时，认为抗抽条能力强的品种临界含水量低于抗抽条能力弱的品种。在本试验中，当以抗抽条能力不同的4种悬铃木为试材时，也得出类似的结论。不同（品）种的悬铃木抽条临界含水量不同，耐失水能力也不相同。‘速生法桐’1年生枝条临界含水量达到了35%～30%，抗抽条能力较其他3种悬铃木强，可忍耐较低的含水量。悬铃木枝条抽条临界含水量的高低与抽条相关，但不是决定抽条的唯一因素。树木在越冬期缓慢失水，失水程度取决于枝条的净失水量，而枝条净失水量又主要受“供-失”双重因素的影响。在休眠期内，如果树体或根系供水能力强，则枝条也可能维持较高的含水量而不会出现抽条现象［13］。因此需要进一步研究悬铃木冬春季树体和根系供水情况对抽条的影响。
虽然试验得出悬铃木枝条含水量与电解质渗出率呈极显著负相关，但一球悬铃木和二球悬铃木在电解质渗出率剧烈升高的含水量与其临界含水量并不一致，这与刘红宇等［14］对樟树的试验结果不同。因此在对悬铃木枝条临界含水量测定时，还难以用该指标进行直接快速的判定。
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参考文献
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（责任编辑 吴祝华）