高大海,陳 斌,賀位忠
(1. 浙江省舟山市林業(yè)工作站,浙江 定海 316021;2. 浙江省舟山市林業(yè)科學(xué)研究院,浙江 定海 316000)
目前,人們對(duì)植物的抗旱性研究十分重視,但研究主要集中在農(nóng)作物、牧草等的抗旱性和抗旱性狀,對(duì)不同品種灌木類地被植物抗旱性的研究較少。許多學(xué)者都從不同角度的研究得出一定的抗旱指標(biāo),但還不能用單一指標(biāo)充分可靠地測(cè)定品種的抗旱性。植物的抗旱性是指植物對(duì)水分脅迫的適應(yīng)能力,包括株體抵抗水分虧缺和從缺水土壤中吸水的能力,生物學(xué)鑒定法是抗旱性鑒定的一種簡(jiǎn)單易行的方法[1~3]。失水傷害后的植株復(fù)活率正是這樣一種簡(jiǎn)單的直觀方法,同時(shí)由于葉片是對(duì)干旱反應(yīng)最早最敏感的器官之一,所以離體葉片持水力能夠反映植物在干旱情況下對(duì)水分的保持能力。用離體葉片室內(nèi)自然干化測(cè)定的葉片含水率,是測(cè)定品種抗旱性的重要指標(biāo)。
本研究選用的自然失水脅迫法是將植株置于室內(nèi),在同樣的溫、濕度等環(huán)境條件下,用受干旱后植株葉片含水率、干旱脅迫后植株表現(xiàn)情況、傷害后的植株復(fù)活率和離體葉片含水率變化作為評(píng)價(jià)厚葉石斑木、赤楠、柃木、濱柃、鈍齒冬青這5種植物抗旱性。
試驗(yàn)材料為柃木(Eurya japonica)、濱柃(E. emarginata)、厚葉石斑木(Raphiolepis umbellata)、赤楠(Syzygium buxifolium)、鈍齒冬青(Ilex crenata)5種植物的3年生容器苗。試驗(yàn)在2009年6月進(jìn)行,每種處理30盆,對(duì)苗木進(jìn)行干旱處理。干旱處理前將所有植株放置室內(nèi),澆透水,以水溢出容器為標(biāo)準(zhǔn),隨后停止?jié)菜_(kāi)始進(jìn)行自然干旱,隨后立即對(duì)離體葉片進(jìn)行含水量測(cè)定。在干旱試驗(yàn)期間觀察記錄不同植物的外部形態(tài)如初次頂葉枯萎、初次葉片卷曲、較多葉片卷曲、植株死亡等癥狀首次出現(xiàn)的時(shí)間,并且測(cè)試干旱脅迫后5種不同植物葉片組織含水率變化。脅迫第7、第9、第11、第13天在取樣測(cè)定葉片失水率后,各處理每次取5盆,足量澆水并在3 d后觀察統(tǒng)計(jì)植株復(fù)活率。
植物組織含水量是反映植株體內(nèi)水分狀況的重要指標(biāo)。水分變化反映了組織的實(shí)際含水量與其飽和含水量之差,反映植物的保水能力,變化值越大,說(shuō)明組織內(nèi)水分虧缺越嚴(yán)重,植物的抗旱力越小。因此,含水量的變化是評(píng)定抗旱能力的一個(gè)重要因素[4~5]。試驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)13 d的干旱脅迫,土壤含水量已急劇降低,由32.1%下降到3%左右,在第7天時(shí)已下降到7.9%。與此同時(shí),5種植物葉片組織的含水量也出現(xiàn)不同幅度的下降。整體來(lái)看,植物的保水能力從大到小依次是赤楠 >濱柃 > 鈍齒冬青 > 厚葉石斑木 > 柃木。在分別對(duì)5種植物第7、第9、第11、第13天的失水率作單因素方差分析后,結(jié)果表明,這5種植物經(jīng)過(guò)干旱處理后,不同脅迫天數(shù)之間差別明顯,含水率變化差異都達(dá)到顯著水平,說(shuō)明在同等干旱條件下,抗旱能力從大到小依次是赤楠、濱柃、鈍齒冬青、厚葉石斑木、柃木。
由表2表明,經(jīng)過(guò)20 d的干旱脅迫,5種植物表現(xiàn)差別很大:第4天時(shí),厚葉石斑木、赤楠、柃木均出現(xiàn)初次頂葉枯萎,而鈍齒冬青、濱柃分別在第7、第11天才出現(xiàn)初次頂葉枯萎,初次葉片卷曲時(shí)間也不一,初次葉片卷曲和較多葉片卷曲的間隔時(shí)間分別為2 ~ 6 d,從植株死亡的時(shí)間來(lái)看,也反映了5種植物抗旱能力的大小,柃木、厚葉石斑木死亡最早,赤楠與濱柃最遲。綜合對(duì)干旱脅迫后植株的總體表現(xiàn)情況,得出抗旱能力從大到小依次是濱柃 > 赤楠 > 鈍齒冬青 > 厚葉石斑木 > 柃木。
植株復(fù)活情況直接可以表明干旱處理后對(duì)植株的個(gè)體損傷。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,干旱處理第7天時(shí)基本無(wú)影響,大于11 d對(duì)5種植物傷害都很大。到第13天時(shí),除赤楠尚有60%的植株能夠恢復(fù)生長(zhǎng)外,其它4種植物的復(fù)活率都降低到20%,甚至完全萎焉,不能恢復(fù)生長(zhǎng)。比較而言,赤楠植株恢復(fù)生長(zhǎng)最好,其次為濱柃、厚葉石斑木、鈍齒冬青,柃木傷害最為嚴(yán)重,因此復(fù)活率最低。綜合對(duì)干旱脅迫后植株復(fù)活率,得出抗旱能力的大小為:赤楠 > 濱柃 > 厚葉石斑木 > 鈍齒冬青 > 柃木,這一結(jié)果與干旱脅迫后植株表現(xiàn)情況和干旱脅迫后5種植株葉片組織失水率得出的結(jié)論基本一致。
離體葉片含水量測(cè)定可以模擬植株停止從外界土壤吸取水分后,植株葉片含水量的變化情況。離體葉片含水量下降幅度越小,持水能力越強(qiáng),植株的抗旱能力越大。表4對(duì)5種植物離體葉片含水量的測(cè)定結(jié)果表明,5種植物的葉片組織離體0 ~ 9 h后,組織含水量下降幅度差異很大,由表4可以看出赤楠葉片含水量下降幅度最小,即對(duì)赤楠葉片含水量影響最小。
其中,3 h離體處理對(duì)赤楠葉片含水量影響最小,下降不到4.5%,其余植物均超過(guò)4.5%,3 ~ 9 h,除赤楠葉片含水率下降幅度變緩?fù)猓溆?種植物含水率下降幅度相對(duì)一致,鈍齒冬青總體下降幅度最大??傮w失水率幅度,最小者為赤楠,濱柃、厚葉石斑木、柃木居中,鈍齒冬青最大。這說(shuō)明在總體趨勢(shì)上,單個(gè)組織的持水力與植株整體抵抗干旱脅迫的反應(yīng)并不一致,但總體下降趨勢(shì)基本一致。
表3 干旱脅迫后5種植物復(fù)活率Table 3 Recovery rate after drought stress with different days%
表4 干旱脅迫后5種植物離體葉片含水率變化Table 4 Changes of moisture content in detached leaves of 5 plants after different hours of drought stress%
通過(guò)對(duì)干旱后植株葉片含水率變化、干旱脅迫后植株表現(xiàn)情況、傷害后的植株復(fù)活率和離體葉片含水率變化作為4個(gè)評(píng)價(jià)因子進(jìn)行評(píng)價(jià)后發(fā)現(xiàn),厚葉石斑木、鈍齒冬青、赤楠、柃木、濱柃的平均隸屬度為0.43、0.35、0.78、0.23、0.65。
本研究對(duì)5種地被植物進(jìn)行抗旱能力鑒定,使用不同指標(biāo)得出的結(jié)果有所差異,因此最后對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行了多指標(biāo)綜合判定,綜合4個(gè)因素的分析得出5樹(shù)種抗旱性強(qiáng)弱依次為赤楠 > 濱柃 > 厚葉石斑木 > 鈍齒冬青 >柃木。
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