酸雨對碧螺春茶葉生長的影響分析
發(fā)布時間:2019-08-31 來源: 歷史回眸 點擊:
摘 要: 通過模擬酸雨實驗,研究酸雨脅迫( pH 2.5、3.0、3.5、4.0、4.5) 對洞庭東西山碧螺春茶葉的生長發(fā)育影響。結(jié)果表明,隨著酸雨酸度的降低,洞庭東西山碧螺春茶葉發(fā)芽率呈先升高再降低的趨勢,成苗光合作用能力在低pH值時很弱, pH值3.5以上后光合作用能力相當,并隨脅迫時間增長逐漸減弱。茶苗生長能力也隨酸雨酸度的降低,先升高再降低。
關鍵詞:碧螺春茶;酸雨脅迫
中圖分類號:S571.1 文獻標識碼:A
碧螺春屬于綠茶類,產(chǎn)于蘇州市吳中區(qū)洞庭東、西山。有芽多、嫩香、湯清、味醇等特點,是中國的十大名茶之一。隨著政府的大力推廣,碧螺春茶逐漸成為吳中區(qū)東、西山農(nóng)民的最大的收入來源。
近年來,隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展,環(huán)境問題逐漸成為碧螺春茶生長和茶葉品質(zhì)的最大的敵人,酸性降水是其中最大的原因,因為酸雨創(chuàng)造的酸性環(huán)境可以降低植物幼苗的發(fā)芽幾率。另外酸雨通過降低植物葉綠素含量、組成及破壞同化組織降低植物的光合作用,且隨著酸度的增加,影響愈來愈嚴重。周青等[1]、陳美華等[2]研究發(fā)現(xiàn),當酸雨pH為2.5時,臘梅、芒果的光合速率顯著降低;單運峰等研究認為,pH為3.0 的酸雨明顯降低馬尾松和杉木的凈光合速率,但當pH<3.0時,凈光合速率未發(fā)生明顯變化。Yu et al研究表明,酸雨使得黃瓜幼苗的凈光合速率顯著下降,主要是由非氣孔因素引起,并且可變熒光與最大熒光的比值( Fv/Fm) 也隨之下降。單運峰研究表明,隨著模擬酸雨酸度的降低,杉木、馬尾松、水杉、擦木、火力楠、青岡油茶7種植物的葉綠素含量有所上升。Shnaetal認為酸雨導致松樹葉綠素含量增加。酸雨通過影響葉綠素含量而影響植物光合作用,隨著葉綠素含量的減少和葉綠素a/b的變化,植物的光合作用受到了直接的影響。
1 材料和方法
1.1 實驗地概況
實驗地點位于江蘇省蘇州市吳中區(qū)金庭鎮(zhèn)(西山)農(nóng)科站內(nèi), 西山屬北亞熱帶氣候,四季分明、溫暖濕潤,雨量充沛,日照充足,無霜期長,加上太湖水體調(diào)節(jié)作用,適宜農(nóng)作物生長。年平均氣溫15.9℃,年平均降水量1129.9mm,年日照時間2176h,無霜期244d,全島80%的山地覆蓋著森林,林木覆蓋率68%,其中38%是經(jīng)濟林,高于發(fā)達國家水平。大氣、土壤質(zhì)量屬國家一級,水質(zhì)保持二級水標準。
1.2 實驗設計
2012年3月21日,取成熟茶子,分成6組,每組25顆,在玻璃房中納入1.5m×1.5m玻璃箱中薄土培養(yǎng)。底層土10cm,表層覆土3cm左右。上蓋一層木屑保證土壤疏松。放在遮陽網(wǎng)下初培11d后于2012年4月1日開始噴灑酸溶液,模擬5種不同濃度的酸雨脅迫。用稀H2SO4配制酸雨,酸雨pH值分別設為2.5、3.0、3.5、4.0、4.5,以蒸餾水為對照(CK),每個處理設5個重復。用小型噴霧器將不同濃度的酸液均勻噴于整箱茶樹幼苗上,每3d噴灑1次,每箱幼苗每次噴灑50mL。氣溫過高時可噴點水,以保證茶樹幼苗的正常生長。酸雨處理30d后,進行發(fā)芽測定,30??~90d時取主莖上的成熟葉進行各光合指標測定,90d后進行根系測定。
1.3 發(fā)芽率測定
2012年5月1日進行發(fā)芽率統(tǒng)計,清點發(fā)芽幼苗棵數(shù),并記錄。
1.4 光合能力的測定
從2012年5月開始觀測,于5月1日、5月20日、6月10日和6月30日上午9: 00~11: 00,采用便攜式光合儀對茶葉幼苗成熟葉片進行光合指標測定,每個處理重復3次。測定時保持外界正常的溫度、濕度和CO2濃度。測試指標包括: 葉片的凈光合速(Pn)蒸騰速率(Tr),WUE 為水分利用效率。
1.5 根系生長測定
6月30日進行根系生長測定,測定根系的長度和總重量。
2 結(jié)果與分析
2.1 模擬酸雨對碧螺春茶種子萌發(fā)的影響
由不同pH的酸雨對茶樹種子萌發(fā)的影響可見,茶樹種子的發(fā)芽率隨酸性環(huán)境的pH值下降而下降,當pH為2.5時,茶樹種子的發(fā)芽率只有對照組種子的發(fā)芽率的64%,實驗中在酸性脅迫pH為2.5時,有些種子還出現(xiàn)了腐爛的現(xiàn)象。從實驗中可以看出,當pH為4.5時,茶樹種子的發(fā)芽率還比對照組種子的發(fā)芽率好1.6%可見,pH4.5是茶樹種子最適宜的生長pH環(huán)境。
2.2 模擬酸雨對碧螺春茶樹種子的pH影響
不同酸雨酸度脅迫1個月后測量pH值 ,5月1日測量值可以看出碧螺春茶葉片的pH隨酸雨酸度的降低而降低。由于初始一個月葉片比較嫩,pH值都普遍較低,5月1日pH2.5酸雨脅迫的葉片的pH比CK低75 %。隨時間的延長5月20日到6月30日葉片成熟后,葉片的pH值隨時間的延長呈逐漸降低的趨勢,說明碧螺春葉片對酸雨脅迫的反應比較慢,在長時間的酸雨脅迫后,光合作用能力逐漸減弱。而CK組的葉片的pH值趨勢是逐漸增強的。
2.3 模擬酸雨對碧螺春幼苗生長的影響
由不同ph酸雨對碧螺春幼苗生長的影響可以看出,碧螺春幼苗生長3個月后,在低pH組的幼苗苗長和根長都普遍小于CK組。呈逐漸上升之勢,在pH4.5的酸雨環(huán)境中生長的幼苗比CK組幼苗苗長長了3.67%,根長長了1.3%,說明pH4.5的酸雨環(huán)境是碧螺春茶適宜的生長環(huán)境,和第一組種子萌芽實驗相符合。
3 結(jié)論和討論
本試驗表明,模擬酸雨(pH值分別為 2.5、3.0、3.5、4.0、4.5)對碧螺春幼苗最終發(fā)芽率及幼苗生長均有不同程度的抑制作用,當pH值降到最低2.5( 酸度最強) 時,碧螺春茶子的種子均有部分種子發(fā)生霉爛現(xiàn)象。種子在成苗后苗高和根長都較差,幼苗光合作用能力也隨酸雨的酸性降低而降低,但是從實驗中可以看出,在低酸度的脅迫中,碧螺春茶苗的生長狀態(tài)比CK組好,說明在碧螺春茶適合在低酸度中生長。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,注意酸雨酸度的測量,一旦遇到強酸雨,需要立即排干酸水,保證種子的發(fā)芽,在澆灌中可以適當調(diào)低灌溉水的酸度來促進碧螺春幼苗的生長。
參考文獻
[1]周青,黃曉華,王冬燕,等.稀土元素 La 對酸雨損傷臘梅的影響[J].生態(tài)學雜志,1997,16( 6):59-61.
[2]陳美華,歐世金,蔣德書.模擬酸雨對芒果生長及土壤的影響[J].廣西農(nóng)業(yè)大學學報,1995,14(4):300-304.
作者簡介:陳梁(1981-),男,漢族,江蘇省,蘇州市人,本科學歷,工程師,從事農(nóng)業(yè)氣象方面的研究工作。
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