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为筛选出适宜喀斯特峰丛洼地种植的适生植物,近年来,先后从云南、广西引进了黄果西番莲(Passiflora. edulis f. flavicarpa)、紫果西番莲(Passiflora. edulis Sims.)及紫果黄果杂交种西番莲十余个株系在贵州平塘县克度镇金科村试种。引种试验表明,在平塘喀斯特石漠化区引种的西番莲能正常生长并开花结果,却不能顺利越冬,但在野外调查发现当地有逸生的紫果西番莲(P. edulis Sims.)分布,它不仅具有生长快、花果期长、常绿、覆盖面大、攀援性强等特点,而且可以顺利越冬。因此,为摸清喀斯特峰丛洼地西番莲的生境特点,在查阅大量文献的基础上,本文对研究区域内西番莲的小生境、气候、土壤、植被进行了调查、分析和研究,并开展了西番莲抗寒性的相关研究,以期为喀斯特石漠化区筛选出适宜的西番莲新品种和制定新的种植栽培技术方案提供理论依据。 通过以上研究,得出如下结论: (1)喀斯特峰丛洼地研究区年日照时数达到1637h,年积温(≥10℃)达5568.4℃·d,年累积降雨量达1271 mm,相对湿度为76.2%,紫果西番莲在栽培示范地定植成活后,头年进行营养生长(4月上旬~12月上旬),12月下旬进入休眠期(到次年2月),次年3月就进入生殖生长期(3月下旬现蕾,4月下旬始花,6~9月盛花、盛果期),气候条件适宜其生长。 (2)喀斯特峰丛洼地西番莲广泛生长于石缝、石沟、石槽、石洞、土面-石面几种或这几种小生境的组合当中;生境多为半连续、零星土,少有岩漠和连续土;土壤厚度在中层土(20-40cm)以上居多;西番莲生长对坡度、坡位要求不严,并且常攀援于周边较高的乔灌木伴生物种,或攀覆于岩石石面,增加覆盖度,降低岩石裸露率。 (3)喀斯特峰丛洼地西番莲各个小生境物种丰富度有显著差异,其中以石块较小而分散分布(轻度石漠化)的小生境物种较为丰富,植被总盖度较其它小生境高,石块巨大并连续分布(重度石漠化)的小生境物种较少。主要伴生植物有忍冬(Lonicera japonica Thunb.)、构树(Broussonetia papyrifera)、粉枝莓(Rubus biflorus)、香椿(Toona sinensis)、八角枫(Alangium chinense)等,其中粉枝莓与构树占优势,重要值总和分别达60.54%与51.64%,在灌木林中,西番莲以攀援伴生植物为主。 (4)喀斯特峰丛洼地研究区土壤容重在1.03~1.52 g/cm3之间,深层土的土壤容重较大,浅层土较小。重度侵蚀程度下的土壤容重较大,轻、中度较小。土壤自然含水量为22.18~42.27%,饱和持水量为26.41~49.55%,田间持水量为20.77~45.21%,土壤总孔隙度为39.46~50.77%。轻、中度侵蚀程度地区的土壤含水量、饱和持水量、田间持水量、总孔隙度、毛管孔隙度均较重度侵蚀程度地区要偏高。 (5)喀斯特峰丛洼地研究区土壤pH在5.07~6.71之间,栽培示范地pH在5.8~6.4之间,较适宜西番莲生长;土壤有机质研究区在33.2~180.73g/kg,栽培示范地在35g/kg左右,栽培示范地土壤有机质含量偏低;喀斯特峰丛洼地研究区土壤水解氮在36.5~140.44mg/kg,速效磷0.16~78.1mg/kg,速效钾139~298mg/kg,栽培示范地水解氮在26.5~31mg/kg,速效磷11~18mg/kg,速效钾202~298 mg/kg,栽培示范地水解氮含量偏低。指标间相关分析结果表明有机质含量、氮含量会影响土壤中的水分含量,改良土壤孔性,故可采取在营养生长期增施含氮肥料,在花果期施磷、钾复合肥,在休眠期,以有机肥为主,配施氮、磷、钾复合肥。 (6)低温胁迫过程中西番莲枝条的REC随处理温度降低而增加,温度在0℃以上变化不大,0℃以下显著增加,呈Logistic函数变化趋势,拟合出的LT50能够较好的反映株系间抗寒性差异。越冬期间,各株系西番莲的LT50均出现明显降低,PP1#的LT50最低,为-3.59℃。西番莲芽梢、叶片、1a生枝条、2a生木质化枝条的LT50分别为:-1.16℃、-1.39℃、-2.83℃、-3.11℃,不同部位对低温敏感性差异显著。 (7)西番莲枝条在低温胁迫过程中抗寒性强的株系平均SOD、POD活性较高,CAT活性随处理温度降低而增加,在0~-4℃显著增加,抗寒性弱的株系则相反;可溶性蛋白含量随处理温度降低先增加再降低,0℃含量最大;可溶性糖、Pro含量随处理温度降低均呈现逐渐增加的趋势,抗寒性强的株系增幅较大。 (8)西番莲枝条的REC、MDA含量随LT50处理时间增加而增加,5-15h期间增幅最大,而Vc含量则先增后降并在5-15h期间含量较高,说明低温胁迫对西番莲枝条的伤害主要发生在5-15h期间。 (9)运用隶属函数法对9个生理指标的隶属度进行评判,结合各株系西番莲的越冬表现,综合评价结果为(抗寒性强弱顺序):PP1#>PS1#>PY9#>PR1#>PJ1#>Y4#>Y10#。紫果系抗寒性普遍优于黄果系,杂交种抗寒性位居两者之间。实际生产中,在低温驯化初期应密切关注气温变化时刻作好防寒措施,减缓低温驯化的速度是确保顺利越冬的有效方法。