于忠峰

(遼寧省生態(tài)實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)，遼寧 撫順 122000)

棗樹(shù)是眾多樹(shù)種之中耐寒抗旱程度較強(qiáng)的品類之一,多分布在我國(guó)干旱和半干旱地區(qū),盡管棗樹(shù)常因其良好的抗旱性被稱作“鐵稈莊稼”,但重度干旱仍然會(huì)給棗樹(shù)的穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)造成嚴(yán)重的影響[1]。朝陽(yáng)大棗是朝陽(yáng)地區(qū)的特色農(nóng)產(chǎn)品之一，是地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品,但朝陽(yáng)素有“十年九旱”之稱，多風(fēng)易旱、降雨偏少的氣候環(huán)境特征在很大程度上制約了大棗產(chǎn)業(yè)的高效發(fā)展，積極選育抗旱品種是推動(dòng)朝陽(yáng)地區(qū)棗業(yè)穩(wěn)健發(fā)展的重要途徑之一。 因此，準(zhǔn)確把握朝陽(yáng)地區(qū)大棗主栽品種的抗旱情況，能夠?yàn)楹Y選和培育抗旱品種提供重要的依據(jù)。本文對(duì)朝陽(yáng)地區(qū)4個(gè)大棗主栽品種(大平頂棗、凌棗、三星大棗和大鈴鐺棗)開(kāi)展了抗旱性試驗(yàn)，對(duì)不同干旱脅迫程度下葉片相對(duì)含水量(LRWC)、葉綠素含量、葉片水勢(shì)、和水分利用率(WUE)四個(gè)生理指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定和分析,并對(duì)四個(gè)大棗品種的抗旱性進(jìn)行了比較。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2016年5月開(kāi)展,以大平頂棗、凌棗、三星大棗和大鈴鐺棗的2年生盆栽苗為試材。陶盆規(guī)格相同,土質(zhì)成分相同。利用土壤水分測(cè)定儀(HD2)控制水量來(lái)設(shè)置干旱脅迫程度，針對(duì)每一個(gè)大棗品種分別設(shè)置輕度、中度和重度3個(gè)梯度的干旱脅迫和1個(gè)對(duì)照。3個(gè)梯度處理組分別為T1(土壤容積含水量范圍為20.45%～22.92%)、T2(土壤容積含水量范圍為15.78%～18.23%)、T3(土壤容積含水量范圍為10.27%～12.96%)、對(duì)照組為CK(土壤容積含水量范圍為29.02%～31.84%)。葉片水勢(shì)于處理20 d后開(kāi)始測(cè)定，剩余生理指標(biāo)于處理10 d后進(jìn)行測(cè)定。

1.2 方法

葉片相對(duì)含水量( LRWC) 的測(cè)定方法為烘干法；葉綠素含量通過(guò)SPAD-502 葉綠素儀來(lái)測(cè)定；葉片水勢(shì)通過(guò)Arimad-3000 葉水勢(shì)測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)量；水分利用效率(WUE)通過(guò)用CIRAS-1 型便攜式光合儀對(duì)凈光合速率(Pn)和蒸騰速率(Tr)的測(cè)定后，按照公式WUE=Pn/Tr計(jì)算得出[2]。

2 結(jié)果與分析

2.1 梯度脅迫下4種大棗葉片的葉片相對(duì)含水量和葉綠素含量變化

由表1可以看出，4個(gè)大棗品種在正常供水條件下的 LRWC均在91.18%以上，葉綠素含量也均高于1.97 mg·g-1,整體處于較高水平。經(jīng)過(guò)不同梯度的干旱脅迫處理后,供試4個(gè)大棗主栽品種的 LRWC 和葉綠素含量均呈下降趨勢(shì),但不同品種對(duì)不同程度脅迫的響應(yīng)不同,如在LRWC指標(biāo)方面，在輕度脅迫下,大平頂棗最高，降幅最?。辉谥卸群椭囟让{迫下，三星大棗均處于四個(gè)品種中的最高水平；在葉綠素指標(biāo)方面，在中度脅迫下，大鈴鐺棗含量最高，在輕度和重度脅迫下，仍然以三星大棗的表現(xiàn)最好。從總體上看，隨著脅迫程度的增加，大平頂棗、凌棗、三星大棗和大鈴鐺棗這4個(gè)品種的LRWC的最終降幅分別是7.13%、10.91%、5.95%和8.38%；葉綠素含量的最終降幅分別是0.44 mg·g-1、0.63 mg·g-1、0.41 mg·g-1和0.59 mg·g-1,表明三星大棗的LRWC和葉綠素含量的降幅均小于另外3個(gè)品種，具有較強(qiáng)的抗旱性。

表1 4個(gè)大棗品種在不同脅迫程度下的LRWC和葉綠素含量

2.2 梯度脅迫下4種大棗的葉片水勢(shì)變化

研究植物的葉片水勢(shì)變化對(duì)鑒別植物的抗旱能力具有重要意義，葉水勢(shì)是植物從土壤中吸收水分能力的重要指標(biāo)，二者在相同生態(tài)環(huán)境條件下呈負(fù)相關(guān)[3]。4個(gè)大棗品種在不同的脅迫程度下葉水勢(shì)的變化曲線見(jiàn)圖1。由圖1可知，四個(gè)品種葉片在遇到輕度脅迫時(shí)葉片水勢(shì)均有一定幅度的降低，判斷可能是棗苗通過(guò)降低葉片水勢(shì)來(lái)減小從土壤中吸收水分的難度。但之后隨著脅迫程度再度增加，4個(gè)棗苗品種的葉片水勢(shì)都有不同程度的上升，推斷可能是因?yàn)閲?yán)重干旱降低了棗苗的代謝活動(dòng)導(dǎo)致水分調(diào)節(jié)能力減弱。比較來(lái)看，三星大棗在遭遇不同程度干旱的條件下水勢(shì)變化相對(duì)比較平穩(wěn)，并且處于較低狀態(tài)，抗旱效果最強(qiáng)。

圖1 4個(gè)大棗品種在不同脅迫程度下的葉片水勢(shì)變化

2.3 梯度脅迫下四種大棗的水分利用效率變化

WUE是在植物抗旱性分析中一項(xiàng)重要的生理指標(biāo)，代表著植物對(duì)水分的利用能力,試驗(yàn)對(duì)四種大棗的Pn和Tr測(cè)量后，通過(guò)二者比值來(lái)計(jì)算出了不同脅迫程度下的WUE值并繪制成折線圖，見(jiàn)圖2。由圖2可知,4個(gè)品種的WUE值均隨著脅迫梯度的增加呈現(xiàn)不同程度的升高趨勢(shì)。在正常供水和輕度干旱脅迫條件下，四種大棗的WUE值是三星大棗>大鈴鐺棗>凌棗>大平頂棗；在中度脅迫和重度脅迫條件下，四種大棗的WUE值是三星大棗>大鈴鐺棗>大平頂棗>凌棗。由此可見(jiàn)凌棗在干旱比較嚴(yán)重的情況下WUE下降較快，抗旱能力相對(duì)較弱；而三星大棗在正常供水條件和缺水脅迫條件下，WUE值在4種大棗中均居于最高水平，說(shuō)明在同等干旱條件下，三星大棗對(duì)缺水的敏感度低于另外3種，適應(yīng)干旱的能力較強(qiáng)。

圖2 4個(gè)大棗品種在不同脅迫程度下的水分利用率變化

3 結(jié)論

植物的葉片相對(duì)含水量(LRWC)、葉綠素含量、葉片水勢(shì)和水分利用效率(WUE)等均是評(píng)判植物抗旱性的重要生理指標(biāo)。經(jīng)過(guò)對(duì)不同干旱脅迫程度下朝陽(yáng)地區(qū)四個(gè)大棗主栽品種的抗旱生理指標(biāo)測(cè)定，結(jié)果表明朝陽(yáng)地區(qū)的大棗整體抗旱水平較強(qiáng)。比較而言，在干旱比較嚴(yán)重的情況下，凌棗的抗性水平相對(duì)較弱，而三星大棗在四個(gè)生理指標(biāo)的測(cè)定中均占據(jù)比較明顯的優(yōu)勢(shì)地位，抗性最佳，對(duì)干旱多發(fā)的朝陽(yáng)地區(qū)來(lái)說(shuō)，該品種可在后續(xù)的抗旱育種過(guò)程中加以利用。

[1] 馮寶春，陳學(xué)森，何天明,等.棗樹(shù)抗旱性研究初報(bào)[J].石河子大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2004,22(5):397-400

[2] Bierhuizen J F. Effect of atmospheric concentration of water vapour and CO2in determing transpiration- photosynthesis relationships of cotton leaves[J] . Agric Meteor,1965(2): 259-270

[3] 馬艷麗,朱虹,張文臣,等.水分脅迫對(duì)3個(gè)棗品種葉片水勢(shì)和耗水量的影響[J].林業(yè)科技，2016,41(5)：17-19