假植密度对金萱茶苗生长及生理特性的影响
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摘要：茶苗假植是提高山|引种南方无性系良种茶苗成活率的一项重要技术措施。为筛选适宜山东气候条件的茶苗假植密度，以金萱茶树品种一年生扦插苗为试材，设置1株/丛（D1）、25株/丛（D2）、50株/丛（D3）、100株/丛（CK）四种假植密度进行试验，分析了不同处理茶苗的根形态参数、根系活力、新梢长度、叶绿素荧光参数以及移栽前的成活率，结果表明：（1）假植茶苗根区温度随密度增大而升高，在休眠期各处理之间差异显著，而萌芽期仅D1显著低于CK。（2）茶苗新根根长、根表面积、根体积和根系数量均表现为D3>D2>CK>D1，但D3、D2间差异不显著。此外，D3发根最早，且在休眠期根系活力显著高于其他处理；D2在萌芽期根系活力最高，但与D1、D3无显著差异。（3）茶苗成活率及新梢长度均以D2最高，叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、qP值在休眠期均为D3>CK>D2>D1，在萌芽期却为D2>D3>D1>CK。综合分析比较，以D2处理能保持较适宜的根区温度，根系发育较好，萌芽期根系活力最高，新梢生长快，同时光照、水分、营养胁迫较小，是较为适宜的茶苗假植密度。
关键词：金萱；无性系茶苗；假植；密度；生理特性
中图分类号：S571.1文献标识号：A文章编号：1001-4942（2017）05-0046-06
Effects of Temporary Planting Density on Growth and
Physiological Properties of Jinxuan Tea Seedlings
Qiao Mingming， Xiang Qinzeng， Zhang Lixia， Han Xiaoyang， Tian Yueyue， Fan Yangen
（College of Horticulture Science and Engineering， Shandong Agricultural University/
Taishan Tea Engineering Technology Research Center， Taian 271018， China）
AbstractTemporary planting of tea seedlings is an important technical measure for enhancing the survival rate of cloning seedlings introduced from the southern area of China. In order to explore the suitable density of tea temporary planting in the environment conditions of Shandong Province， one-year-old cutting seedlings of Camellia sinensis cv. Jinxuan were used as materials， and four planting densities of D1 （1 plant per cluster）， D2 （25 plants per cluster）， D3 （50 plants per cluster） and CK （100 plants per cluster） were designed for the experiment. The root morphological parameters， root activity， length of young shoots， chlorophyll fluorescence parameters and survival rate before transplanting were studied. The results indicated that： （1） the root zone temperature increased with the increasing of planting density， and it was significantly different among the treatments during dormancy period， while that of D1 was significantly lower compared to CK during germination period. （2） The length， surface area， volume and numbers of new roots were all showed D3>D2>CK>D1， but there was no significant difference between D3 and D2. In addition， the new roots of D3 generated earlier and the root activity was significantly higher than the other treatments during dormancy period. D2 had the highest root activity during germination period， and had no significant difference with D1 and D3. （3） D2 had the highest survival rate and the longest length of young shoots. The chlorophyll fluorescence parameters （Fv/Fo， Fv/Fm and qP ） of tea seedlings showed D3>CK>D2>D1 during dormancy period but D2>D3>D1>CK during germination period. After comprehensive analysis and comparison， D2 treatment seedlings could achieve more suitable root zone temperature， better growth of root， the highest root activity in germination period， rapid growth of new shoots， but suffered less stress of light， moisture and nutrition. All these indicated that D2 was the more suitable temporary planting density for introduced tea seedlings.
KeywordsJinxuan； Cloning tea seedling； Temporary planting； Planting density； Physiological characteristics
山东茶区位于我国江北茶区的最北端，为茶树次适宜生长区。自“南茶北引”成功以来，很长一段时间山东新建茶园都是以引种茶籽为主[1]。近年来，随着设施栽培技术的日益成熟和茶苗假植技术的应用，山东茶企开始从南方规模化引种无性系良种，以提高产品市场竞争力，开拓高端茶市场。
在无性系良种引种实践中发现，假植技术在提高引种茶苗成活率上具有显著效果[2-5]，但在生产中也存在一些值得关注的问题，如：直接将成捆（约100株）茶苗放入沟中覆土假植，因其假植密度过大，茶苗根、叶不能充分舒展，夹在中间的叶片出现枯黄、凋落甚至霉烂的现象，致使假植作用得不到充分发挥。
台湾金萱茶树品种具有适应性强、抗性强、优质高产的特点[6-8]。本研究以台湾金萱茶树一年生扦插苗为材料，分析不同假植密度对茶苗根区温度和根系发育、新梢生长的影响，旨在探明山东茶区茶苗假植的适宜密度，进一步提高无性系茶苗的成活率，为山东茶产业的可持续发展提供技术支撑。
1材料与方法
1.1试验材料
茶苗：2015年11月15日从福建地区新引种的金萱一年生扦插苗。
1.2仪器设备
HOBO U23-004型温度自动采集器双通道温度记录仪（美国Onset公司）、FMS-Ⅱ便携脉冲调制式荧光仪（英国Hansatech公司）、UV-2450紫外-可见分光光度计（岛津中国有限公司）、CP224C电子天平（奥豪斯仪器上海有限公司）、DHG-9140A电热恒温鼓风干燥箱（上海精宏实验设备有限公司）、NuScan700平板根系扫描仪（上海中晶科技有限公司）。
1.3试验设计
试验于2015年11月―2016年4月在山东省泰安市山东农业大学茶学系实验基地进行，选择生长势一致的一年生扦插苗，设置4个假植密度处理：D1，1株/丛；D2，25株/丛；D3，50株/丛；CK，100株/丛。每个处理300株茶苗。
茶苗假植方法：于排水性好的地方挖沟，宽30 cm、深25 cm，迎风面沟壁铲成60°左右的斜面，先将准备好的园土匀铺在假植沟内，后将D1处理以株距5 cm排置于斜壁上，D2、D3、CK以丛距30 cm成捆置于斜壁上，尽量充分舒展假植苗根系，填入园土踩实后浇水；茶行上方搭建小棚并覆盖塑料膜保护越冬。
1.4测定项目及方法
1.4.1温度采集采用温度记录仪测定基质根区（离地表10 cm）温度和棚内气温，数据采集频率为30 min/次，每个处理设3个重复。选择茶苗休眠期（2015年11月―2016年2月）和萌芽期（2016年3―4月）典型天气下的温度数据进行分析。
1.4.2根系指标每处理测定30株茶苗。清水洗净茶苗根部后，将新生根剪下，用NuScan700平板根系扫描仪测定茶苗的新生总根长、总表面积、根系体积。根系活力采用TTC法测定。
1.4.3成活率及茶苗新梢长度2016年4月3日移栽前统计茶苗总数量，并计算成活率。成活率（%）=成活假植茶苗数/假植茶苗总数×100。
利用5点取样法测定新梢长度，2016年3―4月份选取发育新梢，每隔10天测量自鱼叶至芽基部长度，结果以平均值表示，精确到0.1 cm。
1.4.4叶绿素荧光参数将标记的茶苗成熟叶片表面擦净后，用暗适应叶夹夹住叶片中部，避开主脉，暗处理20 min。用FMS-Ⅱ便携脉冲调制式荧光仪测定叶绿素荧光参数，计算光系统Ⅱ最大光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）、实际光化学效率（ΦPSⅡ）和光化学淬灭系数（qP），每个处理重复5次。
2结果与分析
2.1不同假植密度对茶苗根区温度日变化的影响
由图1可见，在冬季茶苗休眠期（2015年11月―2016年2月），各处理根区温度表现为CK>D3>D2>D1，即根区温度随假植密度增加而升高，其中CK根区日均温度（6.82℃）显著高于D1（5.22℃），其差值达1.60℃。D1、D2、D3、CK的气温日较差分别为4.14、3.19、3.27、2.69℃，说明假植密度越大，其根区温度越稳定，对极端温度
的缓冲能力越好。
进入萌芽期（2016年3―4月）后，随着气温逐渐回升，光照增强，茶苗根区温度也随之升高，但各处理间的根区温度关系与休眠期相似，其根区日均温度由高至低依次为CK（17.75℃）、D3（16.96℃）、D2（16.06℃）、D1（14.84℃）。其中CK仍显著高于D1，但D2、D3与CK之间已无显著差异。
2.2不同假植密度对茶苗根系的影响
2.3.1不同假植密度对茶苗根系形态的影响由图2可见，不同假植密度的茶苗新根总根长、根表面积、根体积和根系数量均表现为D3>D2>CK>D1，其中以D3发根最早，2月29日测定其新根总长度为5.21 cm，总表面积为1.56 cm2，w积为0.018 cm3，新生根系数量为3条，而此时D1、D2和CK均未长出新根。3月9日后，D2与CK处理的茶苗才进入新根的快速生长阶段，但此时D1根系生长仍然较缓慢。据3月29日最终观测结果显示：D2与D3根系长度显著大于CK，分别达到100.44 cm和113.06 cm，为CK的1.28倍和1.44倍；根表面积达23.45 cm2和26.53 cm2，为CK的1.07倍和1.21倍；根系体积达0.738 cm3和0.855 cm3，为CK的1.09倍和1.26倍；新根数量达61条和73条，为CK的2.10倍和2.52倍；此时D1处理的新根长度显著低于CK，新根根长、根表面积、根体积和新生根数仅为CK的23.91%、29.80%、22.12%和27.59%。以上结果表明：D3密度假植能促进茶苗提早发根及根系生长，其次为D2处理。
2.3.2不同假植密度对茶苗根系活力的影响茶树根系活力高低关系到根系对水分、肥料的利用效率，继而影响其产量、品质水平[10]。由图3可知，休眠期D3处理的根系活力显著高于其他处理，分别为D1、D2、CK的1.47、1.69、1.48倍，但D1、D2与CK之间差异不显著。进入萌芽期，以D2处理的茶苗根系活力最高，分别为D1、D3、CK的1.39、1.22、1.50倍，显著高于CK，但与D1、D3差异不显著。以上结果表明，休眠期与萌芽期分别以D3和D2处理的假植密度有利于提高茶苗根系活力。
2.4不同假植密度对茶苗成活率及新梢生长的影响
2.4.1不同假植密度对茶苗成活率的影响在假植茶苗定植移栽前，对四种密度的茶苗成活率进行统计，结果（图4）表明：D2>D1>D3>CK。除CK外，其他三个处理均达90%以上，且D1、D2显著高于CK。
2.4.2不同假植密度对叶绿素荧光参数的影响由表1可知，各处理不同时期的Fv/Fm、Fv/Fo、ФPSⅡ均表现为萌芽期高于休眠期。其中萌芽期的Fv/Fm值除CK外均高于0.7，而休眠期除D3外均小于0.7。休眠期Fv/Fo值均小于2.3，萌芽期均大于2.4。休眠期，Fv/Fm、Fv/Fo、qP值均为D3>CK>D2>D1，其中D3的Fv/Fm显著高于D1，但与D2、CK差异不显著；D1的Fv/Fo、qP值均显著低于其他处理。ФPSⅡ值D2、D3均较CK高，四个处理间差异均不显著。萌芽期，Fv/Fm、Fv/Fo、ФPSⅡ、qP值均表现为D2>D3>D1>CK， D1、D2、D3 的Fv/Fm值较CK分别提高了4.41%、14.71%、8.82%，且D2显著高于CK。Fv/Fo值各处理间差异不显著。ФPSⅡ、qP值D2、D3显著高于CK和D1，D1与CK差异不显著。
2.4.3不同假植密度对新梢长度的影响由图5可知，各密度处理的茶苗均在3月初开始萌动， 3月19日后进入快速生长阶段。3月9―29日，D2、D3的新梢长度均高于CK，但差异不显著，而D1则显著低于CK。3月29日后，D1、D2仍保持较快的生长速率，而D3生长速率则有所降低。至4月19日，四个处理的新梢长度分别为4.7 cm（D1）、6.1 cm（D2）、5.4 cm（D3）、4.5 cm（CK），其中D2显著高于其他三个处理。
3讨论与结论
根区温度是影响根系生理功能的重要因素之一，植物对根区温度的变化较地上温度更为敏感，低温逆境是影响植物生长的重要原因[9]。根系是植物吸收水分与矿物质离子的主要器官，其根表面积、根系数量、根体积越高，吸收能力越强。茶苗根区温度高低会直接影响根系的生长，从而影响根系对水分和矿物质离子的吸收，间接影响茶苗地上部的生长发育。本研究结果表明：假植密度越大根区温度越高，日较差越小，这与茶苗根系呼吸放热有关。因而在冬季低温期增大假植密度有利于提高茶苗根系抗寒能力，促进根系生长，本研究结果与之相符，表现为D2（25株/丛）、D3（50株/丛）、CK（100株/玻┑男赂长度、表面积、体积及根数均高于D1（1株/丛）。但假植密度过大易导致茶苗根系与土壤接触面积减小，不利于根系的生长及水分和营养物质的吸收，同时还会导致地上部过于密集，茶苗下部的光透射和光能利用水平降低[10]，茶苗总光合效能减少，进而影响根系和新梢的生长以及茶苗成活率。本研究结果表明，假植密度最高的CK处理茶苗成活率低于D1、D2、D3处理。由上述分析可知：以D2、D3处理的假植密度较好。
叶绿素荧光参数可反映生态环境因子和植株自身生长状态对作物光合性能的影响[11-13]。Fv/Fm、Fv/Fo是灵敏的光抑制指标，Fv/Fm值一般在0.75以上，受到胁迫后该值明显下降[14，15]，也是鉴定茶树抗寒性的最优指标[16]。实际量子产量ФPSⅡ反映植物的实际光合效率，表示PSⅡ反应中心受到环境胁迫时，存在部分反应中心关闭情况下的实际原初光能转化效率，qP反映ФPSⅡ天线色素吸收的光能用于光化学的份额及植物光合活性的高低[14，15]。本研究结果表明，四个处理叶绿素荧光参数均为休眠期低于萌芽期，可见茶苗在休眠期受到的胁迫程度大于萌芽期。休眠期，假植密度高的茶苗（D2、D3、CK）所受胁迫小。萌芽期D2的叶绿素荧光参数各项指标均高于其他处理，其中Fv/Fm值为0.78，已达到正常范围，受胁迫影响很小，且其新梢生长速率保持较高水平，定植前的成活率及新梢长度大于其它处理，生长情况良好。由此可知：D2较D3处理效果更佳，可作为金萱茶苗假植的适宜密度（25株/丛）在生产中加以应用。
本研究虽然仅进行了秋冬季引种茶苗假植（长期假植）试验，但由于假植茶苗在3月份之前基本处于休眠期，根系生长极少，新梢处于未萌动状态，所以，春季（2月底至3月上旬）引种的茶苗假植密度也可参照本试验结果设置。
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