5种观赏性较强的园林地被植物的抗旱性研究

时间：2015-12-21 00:53:22 所属分类：园艺 浏览量:

干旱是一个长期存在的世界性难题。太原市水资源尤为匮乏，选育优良的抗旱种类应对缺水干旱现状，成为选育研究工作中急需解决的重要问题。因此，研究者纷纷开展了对地被植物抗旱性的研究[1-4]。 笔者对 5 种观赏性较强的园林地被植物婆婆纳、紫花地

　　干旱是一个长期存在的世界性难题。太原市水资源尤为匮乏，选育优良的抗旱种类应对缺水干旱现状，成为选育研究工作中急需解决的重要问题。因此，研究者纷纷开展了对地被植物抗旱性的研究[1-4]。

　　笔者对 5 种观赏性较强的园林地被植物婆婆纳、紫花地丁、黄褐鸢尾、鼠尾草、假龙头的抗旱性进行研究，旨在为节水型地被植物在园林绿化中的应用提供参考依据。

　　1 材料和方法

　　1.1 试验材料

　　供试材料均来自山西省农业科学院园艺研究所试验地，是该所自 2010 年起先后从北京、沈阳等地引入，通过多年适应性观察，筛选出的有观赏价值、易栽培，管理简单、值得推广的地被品种。其生物学特性如表 1 所示。【1】

　　　　1.2 试验方法

　　2012 年 6 月初选择无病虫害、长势良好且一致的 5 种试验材料统一种植于 25 cm×20 cm 的塑料花盆中，每品种 5 盆，置于山西省农业科学院园艺研究所温室中，统一进行 1 个月常规管理，保持其正常的生长发育和水分代谢。7 月初进行持续性干旱胁迫处理：先将试验盆株浇透水，使盆土充分吸水达到饱和状态，然后不再浇水直至试验结束。

　　15 d 后，进行第 1 次叶片采集测定，以后每隔 10 d采集一次叶片（取供试材料相同部位的叶片），对各项生理指标进行测定，其结果取平均值，3 次重复，并测定 4 次。

　　1.3 测定项目及方法

　　采用自然干燥法测定叶片持水力[5]；采用烘干称质量法测定叶片相对含水量[6]；叶绿素测定采用紫外分光光度计比色法[7]；过氧化物酶 POD 活性测定采用愈创木酚显色法[8]。

　　1.4 数据分析

　　用 Excel 软件对所有试验数据进行初步处理，利用 DPS 统计软件对供试材料各项指标进行分析；并利用模糊数学法中的隶属函数法[9]，计算 5 种地被植物各项生理指标的平均隶属函数值，再据此综合评价 5 种地被植物的抗旱能力。

　　2 结果与分析

　　2.1 叶片持水力与抗旱性

　　叶片持水力是反映植物耐旱能力最基本最重要的指标之一[10]。定时对植物离体叶片进行称质量，就可以知道其在自然状态下会失去多少水分，能直观地了解不同植物叶片的保水能力[11]。从图 1 可以看出，随着干旱胁迫时间的延长，各植物材料的叶片持水力均呈下降趋势，其中，黄褐鸢尾在整个胁迫过程中下降幅度平缓，24 h 时离体叶片持水力为91%；而婆婆纳、鼠尾草、假龙头在胁迫 8 h 后，持水力大幅下降；胁迫 24 h 后，鼠尾草、婆婆纳、假龙头、紫花地丁离体叶片的持水力分别降至 74%，65%，56%，46%；在持水力测定中，黄褐鸢尾表现出很强的持水能力，胁迫至 96 h 时持水力仍为 81%。【2】

　　　　2.2 叶片相对含水量与抗旱性

　　植物叶片相对含水量的高低在一定程度上可以反映植株叶片保水能力的强弱[12]。由图 2 可知，在胁迫 15～25 d 时，鼠尾草叶片相对含水量平缓下降，其余 4 种植物叶片相对含水量都略有所上升，而后随着干旱胁迫的加剧，所有植物材料的叶片相对含水量有不同程度的下降，这与宋海鹏等[13]的研究结果一致；在胁迫第 35～45 d 时降幅最大，其中，假龙头下降剧烈，胁迫 45d 时相对含水量降为 40.6%。【3】

　　　　2.3 叶绿素含量与抗旱性

　　叶绿素含量的变化在一定程度上可反映光合作用的变化规律以及植物的抗旱性[14]。由图 3 可知，5种参试植物胁迫初期叶绿素含量除黄褐鸢尾外都在 1.5mg/g以上，且叶绿素含量变化趋势不稳定，胁迫初期，婆婆纳、紫花地丁、鼠尾草、假龙头叶绿素含量相差无几，黄褐鸢尾略低；在胁迫 15～25 d 时，假龙头、婆婆纳叶绿素含量呈上升趋势，25 d 时达到最大值，分别为 2.551，2.275 mg/g，而后持续降低；在胁迫 35 d 时婆婆纳降到最小值（1.566 mg/g），而后有短暂上升；紫花地丁、鼠尾草、黄褐鸢尾先降后升，紫花地丁、黄褐鸢尾在胁迫 25 d 时降到最小值，分别为 1.460，0.766 mg/g；鼠尾草在整个胁迫过程中降幅较为平缓，在胁迫 25～35 d 时，叶绿素含量几乎没有变化，黄褐鸢尾叶绿素含量变化幅度也不大，而婆婆纳、假龙头的叶绿素含量下降明显。【4】

　　　　2.4 POD 活性与抗旱性

　　在干旱胁迫下，POD 活性的高低与植物抗旱能力呈正相关[15]。【5】

　　　　由图 4 可知，各参试植物 POD 活性对干旱胁迫非常敏感，胁迫处理 15～25 d 时，各植物 POD 活性下降幅度都非常明显；随着胁迫的加剧，假龙头、黄褐鸢尾、鼠尾草 POD 活性下降幅度趋于平缓，而紫花地丁、婆婆纳 POD 活性略有上升，在胁迫 35 d时，黄褐鸢尾 POD 活性降到最低值（16.66 U/g）。在整个胁迫过程中，参试植物 POD 活性总体变化趋势为先降后升。

　　2.5 参试植物抗旱指标综合评价

　　干旱胁迫下植物的抗性反应是一个复杂的生理、生化、生态过程，不能孤立地用某种指标判断其抗旱性强弱。为了全面准确地评价不同植物抗旱性，对各个抗旱指标统计值进行了标准化处理，将测定指标纳入综合评价[16-18]。对参试植物抗旱性综合评价的标准化处理值、隶属值和抗旱性大小排序列于表 2。

　　耐旱性隶属值越大，说明该参试植物的耐旱性越强。从表 2 可以看出，参试的 5 种植物抗旱性大小排序为紫花地丁＞黄褐鸢尾＞婆婆纳＞鼠尾草＞假龙头。【6】

　　　　3 结论与讨论

　　在植物的整个生命周期中，水分都发挥着极为重要的作用。在植物抗旱能力评价体系中，一般采用叶片持水力作为直观指标来评价植物抗旱性。本研究结果表明，5 种参试植物离体叶片水分丧失多少各不相同，黄褐鸢尾在 96 h 后叶片持水力还在81%，离体叶片持水力高低依次为黄褐鸢尾＞鼠尾草＞婆婆纳＞假龙头＞紫花地丁。作为直观的抗旱指标，离体叶片持水力一定程度上可以反映植物的抗旱性[19-20]。

　　本试验结果表明，随着干旱胁迫程度的加深，各参试植物叶片相对含水量均呈下降趋势，其中，假龙头下降幅度最大，胁迫 45 d 相对含水量降为40.6%。说明假龙头调节水分的能力较差，也就是说假龙头不能忍受长期干旱胁迫，耐旱性差。

　　植物叶片叶绿素含量可以作为植物对胁迫敏感的鉴定指标[21]。从参试植物叶片的叶绿素含量来看，5 种地被植物叶绿素含量都偏高，随着胁迫的加剧，鼠尾草、黄褐鸢尾的叶绿素含量降幅平缓，说明其抗旱性较强。

　　干旱胁迫 15～25 d 时，各参试植物的 POD 活性迅速下降，随着胁迫的加剧，POD 活性有不同程度的上升或下降，各参试植物的 POD 活性上升或下降的幅度不同，可能与植物对干旱的耐受性强弱有关。

　　利用隶属函数对多个评价指标进行抗旱性综合评价，初步确定紫花地丁、黄褐鸢尾为比较抗旱的品种，可在生产实践中参考应用。

　　植物的耐旱能力除受到品种决定外，同时还受到多种因素的影响[22]。本试验在干旱胁迫条件下，分别对参试植物叶片持水力、相对含水量、叶绿素、POD 活性等生理指标进行测定，初步探讨了 5 种地被植物的抗旱性，以后将进一步对其他生理指标及光合指标进行测定，以便对其抗旱性评价更加客观准确。

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