◇內(nèi)江職業(yè)技術學院 郭 嘉
本文以金鑲玉竹為實驗材料,探究三種不同保水、補水措施對其移栽后生理特性的影響。結果表明,金鑲玉竹在移栽過后植株會受到水分逆境脅迫,加劇了細胞膜脂過氧化,使光合作用受到影響,但也會啟動一定程度的滲透調(diào)節(jié)起到保護作用。其中竹腔補水措施能夠有效緩解移栽損傷造成的金鑲玉竹水分失衡,其各項生理指標較其它兩種措施表現(xiàn)更好,其結論能為金鑲玉竹的園林應用和管理提供有價值的參考。
金鑲玉竹(P.aureosulcata f.spectabilis C.D.Chu et C.S.Chao),為禾本科竹亞科剛竹屬黃槽竹的變種。其稈高6 m~8 m,竹稈金黃色,分枝一側,節(jié)間縱溝槽綠色。金鑲玉竹四季常綠,秀美頎長,觀賞價值極高,是一種優(yōu)秀的園林綠化竹種。但該植物常具龐雜地下莖,葉小而薄,莖稈中空,輸導和儲存水分能力差,在移栽過程中會造成植株損傷,導致其缺水恢復慢,存活率低。近年來,對金鑲玉竹的研究很少,偶爾有栽培、利用等宏觀方面的探索,很少涉及生理、生化方面的研究,目前為止還未見其在園林應用中,面對逆境條件下的生理整合和適應性的相關研究報道。
本文通過探究三種不同保水、補水措施對金鑲玉竹移栽后生理特性的影響,試圖弄清該植物在移栽后的水分環(huán)境脅迫下的生理適應過程,并嘗試找到合理的保水、補水措施,其結論能為金鑲玉竹的園林應用和管理提供有價值的參考。
(1)實驗材料。實驗材料采用來自江蘇省宿遷地區(qū)的金鑲玉帶蔸竹苗,稈徑2 cm~3 cm,高1.5 m~1.8 m,共36株,在同一時間進行全冠露地移栽,并澆足定根水。
(2)實驗方法。實驗共4個處理,每個處理設3個重復,每個重復3株金鑲玉竹苗。處理1為對照組,即移栽后不采取任何措施,只進行常規(guī)根部澆水養(yǎng)護,其余處理組則分別額外實施移栽養(yǎng)護中常用的保水、補水措施。其中,處理2對竹稈基部樹盤部分進行塑料薄膜覆蓋,以減少土壤水分蒸發(fā);處理3則對竹植株地上部分進行剪枝處理,減弱因蒸騰作用造成的水分損失;處理4采取在竹稈基部向上選擇3~5個竹節(jié),并在其上端靠近竹隔的下面打孔注水的方式實施補水,每隔5天加注1次。最后,除了進行上述處理以外,4個處理組均進行正常的栽后養(yǎng)護,分別依次隔1、3、5天進行根部澆水。隨后將分別在處理完成后的0 d、3 d、6 d、9 d、12 d、15 d取樣進行生理指標測定。取樣時間為上午8:00-10:00,分別在每個處理組同一重復的3個植株上的同一個位置摘取葉片,并剪碎進行混合。
(3)生理指標測定。MDA及可溶性糖含量采用硫代巴比妥酸加熱顯色法[1]測定。葉綠素含量采用浸提法進行測定[2]。
(4)數(shù)據(jù)處理。運用Excel 2010和spss 25進行數(shù)據(jù)分析。
(1)不同保水、補水措施對金鑲玉竹膜脂過氧化的影響。MDA是植物在逆境環(huán)境下細胞膜脂過氧化的主要產(chǎn)物,在供水正常時,竹體內(nèi)活性氧含量水平較低,而移栽過程中由于植株受損導致缺水后,膜脂過氧化水平提高,膜系統(tǒng)遭到破壞,透性增大,導致MDA含量增加[3]。
在不同處理下金鑲玉竹MDA含量變化見表1、圖1。實施補水措施的前3天,各處理組和對照組MDA都在增加,但差異不顯著。持續(xù)到第9天,MDA含量仍在增加,但是經(jīng)過剪枝處理的植株MDA含量上升減緩與其余處理有明顯差異。從第12天開始到第15天,竹腔補水組MDA含量增加明顯放緩,剪枝處理組次之,而對照組和覆蓋地膜組MDA含量則最高。
圖1 處理后金鑲玉竹MDA含量隨時間的變化
結果表明,金鑲玉竹剛移栽后,不僅整個植株受到了較強的機械損傷而且由于自身蒸騰作用造成水分失衡,導致了細胞膜質(zhì)過氧化的產(chǎn)生,使MDA顯著增加。但實施處理以后,隨著時間的推移,可能由于剪枝和竹腔補水分別通過減少水分蒸發(fā)和竹腔細胞直接吸水的方式,緩解了水分脅迫,使金鑲玉竹的膜脂過氧化水平顯著降低。
表1 不同保水、補水處理下金鑲玉竹的MDA含量
(2)不同保水、補水措施對金鑲玉竹可溶性糖含量的影響??扇苄蕴鞘且环N重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),在逆境條件下植物可通過提高細胞可溶性糖含量來增強植物保水、吸水的能力,并作為營養(yǎng)物質(zhì)合成的基礎和能量的額外來源,因此可作為表征植物生長和存活能力以及應對外界脅迫干擾緩沖能力的指標[4]。
如圖2、表2所示,在前期各處理組可溶性糖含量均逐漸升高,并在處理后第6天達到最高值。從第9天開始,各處理組植株葉片內(nèi)的可溶性糖含量逐步發(fā)生明顯變化,開始呈不同程度的回落趨勢,其中剪枝和竹腔補水處理組下降不明顯。時間延長至第15天,竹腔補水處理組的可溶性糖含量較處理初期甚至還有較大幅度的提升,與其余處理組比較差異顯著。
圖2 處理后金鑲玉竹可溶性糖含量隨時間的變化
結果表明,金鑲玉竹移栽結束后的初期,水分流失較為嚴重,生長下降早于光合下降,可能使其可溶性糖出現(xiàn)盈余的現(xiàn)象[5]。與此同時,逆境也使植株得到糖含量提升,起到調(diào)節(jié)滲透壓,減少失水的生理響應。但隨著時間的推移,對照組、覆蓋地膜組以及剪枝組由于根系損傷,真正能吸收的水分極為有限,導致金鑲玉竹植株受傷嚴重。當體內(nèi)儲存的可溶性糖消耗殆盡又無法及時生產(chǎn),需求量低于供應量時,最終造成了可溶性糖含量大幅度降低,這對于剛移栽后的金鑲玉竹是致命的。然而,從實驗數(shù)據(jù)上看,實施竹腔補水措施后的金鑲玉竹植株能夠得到水分的有效補充,改善水分脅迫環(huán)境,促使體內(nèi)糖類物質(zhì)的良性產(chǎn)出和利用,從而可以加快植株恢復。
表2 不同保水、補水處理下金鑲玉竹的可溶性糖含量
(3)不同保水、補水措施對金鑲玉竹葉綠素含量的影響。葉綠素是植物進行光和作用最重要的色素細胞,葉片內(nèi)葉綠素含量的多少不僅可以顯示植株移栽過后的光合生理特征,還能體現(xiàn)其樹勢的恢復情況。
實施三種不同保水、補水措施后,金鑲玉竹葉片的葉綠素含量隨之發(fā)生變化見表3、圖3。持續(xù)到處理后的15天,整個是呈先升高再降低的趨勢。從移栽措施實施后的第6天,各處理組葉綠體含量有不同程度的上升,但升高幅度不同,差異不顯著。第9天葉綠素含量逐漸下降,持續(xù)到15天,剪枝組和竹腔補水組綠素含量下降不明顯,仍保持較高的水平,而對照組和覆蓋地膜組,則葉綠素下降幅度較大,差異顯著。
從實驗結果來看,移栽初期,金鑲玉竹植株受損嚴重,但葉片的葉綠素含量持續(xù)上升,這點值得關注。這有可能是根系受損,枝葉水分蒸發(fā)造成水分大量流失,使得葉片單位鮮重內(nèi)葉綠素含量相對升高。然而,到了后期雖然進行了澆水灌根,但根系受損嚴重,后期無法吸水,形成了比較嚴重的缺水性脅迫,使葉綠素加快降解,合成卻受到阻礙,因此葉綠素會迅速下降。不過,從實驗數(shù)據(jù)來看,對金鑲玉竹移栽后進行竹腔補水能緩解由于缺水對植株光合作用造成的影響,促進其成活。
圖3 處理后金鑲玉竹葉綠素含量隨時間的變化
表3 不同保水、補水處理下金鑲玉竹的葉綠素含量
通過對金鑲玉竹施加不同保水、補水措施,并綜合上述各項生理指標變化表現(xiàn)來看,金鑲玉竹在移栽后植株雖然受到了水分逆境脅迫,但能夠啟動一定程度的生理保護機制。實施竹腔補水后相比其它措施,可以觀察到其各項生理指標有明顯的正向變化趨勢,這說明金鑲玉竹移栽后的水分盈虧狀況是未來快速恢復、成活的關鍵。同時,竹腔補水措施成本低、操作簡單,能有效緩解栽后水分失衡的問題。其結論對解決金鑲玉竹園林施工移栽成活困難有非常重要的現(xiàn)實意義。由于實驗條件和時間的限制,本實驗對金鑲玉竹移栽后期過程的生理和環(huán)境互作關系的研究還不夠詳盡,有待進一步探究。