張玉婷 卜培嬌 陳佳毅 李培根 琚淑明 楊成方

(徐州工程學(xué)院環(huán)境工程學(xué)院，江蘇 徐州 221008)

薰衣草(LavandulaangustifoliaMill.)屬唇形科薰衣草屬[1]，半灌木或矮灌木，集園林觀賞、食用[2]、美容[3]等用途為一體，具有較高的栽培與推廣前景。自上世紀(jì)50年代初我國從歐洲國家引種薰衣草進(jìn)行試種開始，現(xiàn)已在新疆伊犁河谷、甘肅、陜西等地區(qū)進(jìn)行大面積的區(qū)域性栽培，國內(nèi)中東部地區(qū)和南部地區(qū)多有引種栽培，實踐顯示高溫限制薰衣草生長，對此，相關(guān)學(xué)者進(jìn)行了大量研究。就高溫脅迫對于薰衣草的影響進(jìn)行綜述，并對如何在高溫地區(qū)提高薰衣草產(chǎn)量、加大推廣應(yīng)用問題提出解決策略。

1 高溫脅迫對薰衣草的影響

高溫限制薰衣草的生長與發(fā)育，高溫脅迫導(dǎo)致薰衣草葉片失水反卷、萎蔫枯黃脫落、根系褐化，甚至造成整株死亡[4]。研究發(fā)現(xiàn)寬葉薰衣草在38℃高溫下能正常生長，而42℃高溫脅迫葉片開始呈反卷狀，顏色由綠變?yōu)榛野?，但無死亡，44℃則無法正常生長[5-6]。廖禎妮認(rèn)為薰衣草對高溫環(huán)境有一定的自我調(diào)節(jié)能力，在單因素的高溫脅迫下，薰衣草品種可以安全越夏[7]。高溫脅迫影響腺毛的發(fā)育與精油的分泌，極大的降低精油的產(chǎn)量和質(zhì)量。電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，40℃高溫脅迫48 h后，羽葉薰衣草的腺毛細(xì)胞中參與合成與分泌的主要細(xì)胞器受到嚴(yán)重破壞[8-9]。高溫導(dǎo)致薰衣草細(xì)胞內(nèi)氧化自由基物質(zhì)積累、膜系統(tǒng)損傷，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)抗氧化抗養(yǎng)護(hù)劑含量、抗氧化酶活性、MDA含量增加。寬葉薰衣草高溫脅迫處理下MDA總體呈上升趨勢，溫度越高變化越明顯[4-6]，寬葉薰衣草受到高溫脅迫SOD，POD活性先上升后下降[5]。

2 高溫地區(qū)薰衣草栽培推廣的應(yīng)對措施

2.1 耐高溫薰衣草品種的選擇

目前薰衣草品系分類為五種：法國薰衣草品系、真薰衣草系、雜交薰衣草品系、齒葉薰衣草品系、羽葉薰衣草品系[10]。據(jù)報道，齒葉薰衣草品系相對耐熱[11]。國內(nèi)抗高溫的主流品種是“藍(lán)神香”，藍(lán)神香作為法國薰衣草品系的代表品種，抗熱性強(qiáng)，常做一年生品種栽培[12]。孟士德薰衣草抗熱性比法國薰衣草強(qiáng)，更適合在高溫地區(qū)種植[4]。同樣適合在高溫地區(qū)種植的還有寬葉薰衣草[5-6]。品種的選擇對于薰衣草能否在高溫地區(qū)栽培推廣起決定性作用。

2.2 優(yōu)化栽培管理技術(shù)

灌溉作為現(xiàn)今較為普遍的農(nóng)藝措施之一，能夠滿足薰衣草對水分的吸收，提高空氣相對濕度，改善種植區(qū)小氣候。土壤的相對濕度以及比熱容提高使蒸發(fā)的水汽增加，通過蒸發(fā)吸收的熱量變大，系列的循環(huán)作用使高溫地區(qū)溫度能夠有效降低，空氣中的相對濕度增加，有效的緩解高溫對于薰衣草的傷害，使得薰衣草在高溫地區(qū)推廣栽培成為可能。薰衣草5月過后需增加通風(fēng),以降低環(huán)境溫度,保持涼爽[13]。平衡施肥、合理密植等配套技術(shù)，能夠保證田間通風(fēng)、透光，充分發(fā)揮薰衣草植株群體的光合潛力，同時減少呼吸消耗，可有效提高薰衣草抗高溫的能力，以獲得較高的產(chǎn)量。

2.3 接種AMF，提高薰衣草抗高溫能力

叢枝菌根真菌(ArbuscularMycorrhizalFungi,AMF)與植物根系形成的互惠共生體，普遍存在于植物體中。研究表明，叢枝菌根可以促進(jìn)植物生長，改善植物自身的代謝以及營養(yǎng)狀況，并且能夠提高耐高溫的能力。邢紅爽等人研究表明AMF與狹葉薰衣草形成了良好的互利共生關(guān)系，摩西斗管囊霉、變形球囊霉均對高溫脅迫下寄主植物的抗高溫能力有明顯促進(jìn)作用，從綜合接種效應(yīng)來看，混合接種比單一接種更能提高狹葉薰衣草的耐熱性[14]。王寧寧等人發(fā)現(xiàn)叢枝菌根真菌摩西球囊霉(Glomusmosseae)與根內(nèi)球囊霉(Glomusintrardices)組成的混合菌劑對薰衣草的營養(yǎng)生長及生殖生長的促進(jìn)效果為最佳，對于日后薰衣草生產(chǎn)栽培中具有較大的應(yīng)用潛力[15]。

2.4 其他措施

植物在高于正常生長溫度又不造成明顯傷害的高溫下經(jīng)過一段時間的鍛煉，其抗熱性會得到明顯的提高，這種現(xiàn)象稱為熱鍛煉[16]。許藍(lán)心與田如男研究表明熱鍛煉是植物的一種適應(yīng)性反應(yīng)，在承受范圍內(nèi)，可通過提高植物代謝水平，增強(qiáng)其抗熱性[17]。已有許多實驗研究證明，棉花、玉米、豌豆等植物通過抗熱鍛煉后[18-19]，植物的抗熱性得到了一定程度的提高。因此,可以嘗試針對薰衣草通過抗熱鍛煉來提高耐高溫能力。

另外，還有許多研究表明，對葡萄、水稻、番茄、玉米等植物施以SA、ABA、Ca2+或6-BA等植物生長調(diào)節(jié)劑，能提高植物的抗熱性[20-23]。所以，為提高薰衣草耐高溫能力，可對薰衣草合理噴施植物生長調(diào)節(jié)劑。

3 耐高溫薰衣草品種的選育現(xiàn)狀

目前，耐高溫育種的方法包括芽變選種、實生選種、雜交育種、誘變育種和利用耐熱性強(qiáng)的砧木品種培育新的耐高溫品種以及利用細(xì)胞工程和基因工程等生物技術(shù)來培育抗熱突變體或轉(zhuǎn)基因植株[24]。在原有的薰衣草品種的基礎(chǔ)上，通過自然或者人工的方法，將品性優(yōu)良的薰衣草進(jìn)行雜交，可以得出抗性較強(qiáng)的薰衣草。目前雜交薰衣草品系中，狹葉薰衣草與齒葉薰衣草雜交得到的甜薰衣草[11]，其生長迅速，栽培容易，抗高溫能力強(qiáng)，能夠廣泛種植。陳麗娟等人通過研究發(fā)現(xiàn)，高溫脅迫下，秋水仙素處理能提高狹葉薰衣草抗熱性[25]。薰衣草的基因型對太空環(huán)境誘變有敏感性[26]，由薰衣草品系H-701種子經(jīng)太空輻射誘變單株選育而成的薰衣草新品種——新薰二號，綜合性狀優(yōu)良[27]，因此，可利用化學(xué)誘變、太空誘變、重離子輻射誘變等多種誘變方式來進(jìn)行耐高溫薰衣草品種的選育，為之后的薰衣草誘變研究奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

薰衣草因其浪漫的人文寓意及生態(tài)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)在我國有著良好的發(fā)展前景，但是高溫等環(huán)境因素限制了薰衣草產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。因此相關(guān)學(xué)者需要尋找有效的方法突破這一境遇，為薰衣草在中國的推廣應(yīng)用提供技術(shù)保證。我們通過對薰衣草的研究現(xiàn)狀分析認(rèn)為，首先，可以對相關(guān)生長調(diào)節(jié)劑的種類、施用濃度及技術(shù)進(jìn)行相關(guān)研究，優(yōu)化栽培技術(shù)，提高薰衣草的抗性；其次，可以對部分主栽品種的AMF優(yōu)勢功能菌根真菌進(jìn)一步的篩選，獲得高抗的菌根植株；第三，利用傳統(tǒng)的育種技術(shù)，加大高抗新品種的選育；第四，通過轉(zhuǎn)基因等生物技術(shù)手段培育薰衣草高抗新品種。從優(yōu)化栽培措施和培育適宜的高抗新品種的角度考慮，以上幾種育種方法不失成為解決高溫脅迫限制薰衣草生長和應(yīng)用難題的有效途徑。