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        不同干旱條件下煥鏞木的生長(zhǎng)及光合特性

        2015-12-23 12:20:33盧志鋒聶珍臻藍(lán)學(xué)覃德文
        江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2015年10期
        關(guān)鍵詞:干旱脅迫

        盧志鋒 聶珍臻 藍(lán)學(xué) 覃德文

        摘要:本研究采用正常供水CK(土壤水分含量為最大田間持水量的80%,下同)、輕度干旱脅迫P1(65%)、中度干旱脅迫P2(35%)、重度干旱脅迫P3(15%)4種處理方式對(duì)煥鏞木抗旱能力展開(kāi)研究,對(duì)煥鏞木葉片光合指標(biāo)和葉綠素?zé)晒庵颠M(jìn)行分析。結(jié)果表明:隨著干旱強(qiáng)度的增強(qiáng),煥鏞木的光合作用能力不斷降低,Pmax、Tr、Gs等光合指標(biāo)不斷下降。但Ci值在P2處理?xiàng)l件下達(dá)到最低,植物細(xì)胞獲取CO2能力逐漸穩(wěn)定,表現(xiàn)出煥鏞木較弱的抗旱能力;在對(duì)葉綠素?zé)晒馊兆兓颠M(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn),F(xiàn)v/Fm、ΦPSⅡ值隨著照度日變化會(huì)自我恢復(fù)到一個(gè)穩(wěn)定值,表明煥鏞木在逆境條件下能夠維持植物體內(nèi)一定的光合作用,保證植物體自身的能量獲取。

        關(guān)鍵詞:干旱脅迫;煥鏞木;光合能力;葉綠素?zé)晒庵?/p>

        中圖分類(lèi)號(hào): Q945.11 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號(hào):1002-1302(2015)10-0236-03

        煥鏞木(Woonyoungia septentrionaliss)為木蘭科(Magnoliaceae)的常綠闊葉喬木,別稱(chēng)單性木蘭、細(xì)蕊木蘭,生長(zhǎng)于海拔300~500 m的石灰?guī)r山地林中和密林中,為國(guó)家一級(jí)保護(hù)植物。該類(lèi)群植物主要分布于廣西南部、云南西雙版納等地區(qū),其中廣西北部(羅城、環(huán)江)、貴州東南部(荔波)零星分布[1]。該樹(shù)樹(shù)干通直,材質(zhì)輕軟,氣干密度為0.783 g/m3,其樹(shù)葉濃綠、秀氣、革質(zhì),雌雄異株,雄花被片白色帶淡黃色。倒卵形,內(nèi)輪8~10張葉片,線(xiàn)狀披針形,在森林中宛如婷婷玉立少女,為名貴稀有觀(guān)賞樹(shù)種。譚金桂等對(duì)煥鏞木進(jìn)行花粉石蠟切片和細(xì)胞學(xué)壓片,得出小孢子形成時(shí)胞質(zhì)分裂方式為修飾性同時(shí)型;四分體排列方式以四面體型為主,雄配子體發(fā)育中的敗育不是影響煥鏞木瀕危的主要因素[2]。該樹(shù)樹(shù)干通直,材質(zhì)輕軟,氣干密度為 0.783 g/m3,其樹(shù)葉濃綠、秀氣、革質(zhì),雌雄異株,雄花被片白色帶淡黃色。倒卵形,內(nèi)輪8~10,線(xiàn)狀披針形,在森林中宛如婷婷玉立少女,為名貴稀有觀(guān)賞樹(shù)種。該樹(shù)種適生在肥沃酸性土壤中,在干旱瘠薄地生長(zhǎng)碧聊,抗風(fēng)力較差,探討其在不同生境下的生長(zhǎng)狀況具有科學(xué)價(jià)值。國(guó)內(nèi)外對(duì)煥鏞木研究較少,多集中于物種的鑒定、病害研究以及植被多樣性調(diào)查[3-5],李宗艷等研究發(fā)現(xiàn),大多數(shù)木蘭科植物在繁殖過(guò)程中能力較差,對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力較弱[6]。Vaidyanathan等在對(duì)100種木蘭科植物物種調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn),絕大多數(shù)木蘭屬植物藥用價(jià)值高,廣泛運(yùn)用于當(dāng)?shù)鼐用裆町?dāng)中[7]。在廣西木蘭科植物研究中,袁鐵象等通過(guò)在采集廣西區(qū)內(nèi)苗木種植數(shù)據(jù)總結(jié)出煥鏞木種植密度在2 m×2 m的距離為適宜密度[8]。目前,對(duì)煥鏞木的研究多局限于21世紀(jì)初,而對(duì)煥鏞木苗木的研究至今尚未有報(bào)道。因此,本試驗(yàn)基于煥鏞木苗木生長(zhǎng)的研究,對(duì)其進(jìn)行不同強(qiáng)度的干旱脅迫處理,測(cè)定其苗木光合特性指標(biāo)和葉綠素?zé)晒鈪?shù)指標(biāo),探討其對(duì)干旱生長(zhǎng)環(huán)境的適應(yīng)能力,該樹(shù)種在逆境環(huán)境下植物光合能力的響應(yīng)狀況,為今后發(fā)展煥鏞木的引種栽培和推廣提供參考依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        選用廣西維都林場(chǎng)一年生優(yōu)質(zhì)煥鏞木實(shí)生苗作為參試材料,在廣西大學(xué)林學(xué)院苗圃試驗(yàn)大棚內(nèi)進(jìn)行,采用盆栽對(duì)苗木進(jìn)行干旱脅迫試驗(yàn)。用黃心土 ∶ 細(xì)沙為3 ∶ 1的混合土作為育苗基質(zhì),基質(zhì)土在裝盆前用0.5%高錳酸鉀溶液消毒。

        1.2 試驗(yàn)處理

        試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)水分梯度,分別為正常供水(土壤水分含量為最大田間持水量的80%,下同)、輕度干旱脅迫(65%)、中度干旱脅迫(35%)、重度干旱脅迫(15%),用CK、P1、P2、P3表示,煥鏞木在廣西大學(xué)苗圃?xún)?nèi)進(jìn)行培育。2013年4月30日,將溫室中培育的生長(zhǎng)狀況良好的具有12~20張葉片、地下根系長(zhǎng)度為5 cm、株高為30~35 cm的煥鏞木幼苗移植入苗木盆內(nèi),每個(gè)處理6盆,3個(gè)重復(fù),在此期間進(jìn)行日常養(yǎng)護(hù)管理。待移植苗木適應(yīng)了苗木盆生長(zhǎng)環(huán)境后,于2013年5月10日開(kāi)始控水,用稱(chēng)質(zhì)量法控制土壤含水量,在各處理期間于每日17:00時(shí)用電子天平稱(chēng)質(zhì)量補(bǔ)水,保證土壤內(nèi)的含水量。

        1.3 試驗(yàn)方法

        1.3.1 光合生理指標(biāo)的測(cè)定 當(dāng)各處理的土壤含水量(RWC)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后20 d時(shí),開(kāi)始葉片氣體交換參數(shù)的測(cè)定。各處理取葉片3~6張,用精度為0.001 g的電子天平稱(chēng)其鮮質(zhì)量(m);稱(chēng)質(zhì)量后,置于85 ℃烘箱內(nèi)48 h,測(cè)定葉片干質(zhì)量,計(jì)算葉片的相對(duì)含水率。運(yùn)用TYS-A SPAD-502葉綠素測(cè)定儀測(cè)定不同處理下葉片葉綠素含量。

        1.3.2 葉片氣體交換參數(shù)的測(cè)定 待干旱處理20 d后,于測(cè)定日09:00—18:00進(jìn)行氣體交換測(cè)定,分別選取各處理下的植株頂端完全展開(kāi)的功能葉,釆用LI-6400XT光合測(cè)定系統(tǒng)(IRGA,LI-COR,Lincoln,USA)測(cè)定煥鏞木的葉片氣體交換參數(shù)。對(duì)苗木進(jìn)行30 min的暗適應(yīng),運(yùn)用FMS-1葉綠素?zé)晒鈨x測(cè)定葉片葉綠素?zé)晒鈹?shù)據(jù)。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 葉片相對(duì)含水量和葉綠素的影響

        試驗(yàn)結(jié)果(圖1)表明,隨著干旱脅迫程度的加強(qiáng),煥鏞木葉片的相對(duì)含水量均呈下降趨勢(shì),各處理間差異顯著(P<0.05)。與空白對(duì)照(CK)相比,煥鏞木葉片相對(duì)含水量在P1、P2、P3條件下分別下降11.91%、56.32%、63.59%,在干旱脅迫P3下,煥鏞木葉片相對(duì)含水量只有26.21%,均低于植物荻和芒[9],表現(xiàn)出較低水平的抗旱能力;而煥鏞木的葉片相對(duì)含水量在3種干旱脅迫下分別下降6.3%、12.7%、23.1%。除正常供水外,相同土壤干旱脅迫下,煥鏞木下降幅度較大,葉片保水能力差,從而直接影響其光合作用。

        圖2 表明,在土壤干旱脅迫下,煥鏞木葉綠素念量隨著土壤含水量的下降而降低,各組處理間差異顯著(P

        2.2 光響應(yīng)曲線(xiàn)endprint

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