殷飄 葉水英
摘 要:文章以菊花和菊花種子為研究材料進行了研究,采用盆栽控水法進行土培,探討了干旱脅迫對菊花不同階段生長發(fā)育的影響。研究結(jié)果表明:隨著干旱脅迫程度加劇,菊花種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)等呈現(xiàn)下降趨勢;菊花苗的株高、根長和干物質(zhì)量等也呈現(xiàn)下降趨勢。隨著干旱脅迫程度加劇,菊花植株的生長發(fā)育受到的抑制程度加深,觀賞價值顯著下降。實驗證明,菊花在盆栽條件下,每6天澆一次水就可滿足其基本生長的需要。
關(guān)鍵詞:干旱脅迫;菊花;不同階段;生長發(fā)育
中圖分類號:S682.11 文獻標識碼:A 文章編號:2095-9699(2023)06-0121-04
干旱問題是近年來在世界范圍內(nèi)被關(guān)注的熱點問題[1],干旱脅迫削弱了園林植物的美化作用,因此對園林植物的抗旱性進行深入研究十分必要。菊花(Dendranthema morifolium )為菊科多年生草本植物[2],是中國十大名花之一,色、香、姿、韻俱佳,用途廣泛,在全球花卉產(chǎn)業(yè)中占有重要地位[3]。
干旱脅迫對植物的影響可從形態(tài)特征和生理生化兩方面進行研究。首先,植物葉片缺水會萎蔫或卷曲[4]。干旱脅迫使植物根冠比、根長、根系表面積和體積增加[5]。水稻(Oryza sativa L.)根系通過增加導(dǎo)管數(shù)量幫助植株抵御干旱[6]。植物在經(jīng)受干旱脅迫后,其外部形態(tài)發(fā)生一系列的改變會誘導(dǎo)植物產(chǎn)生一系列生理生化變化,例如干旱脅迫會減弱植物的光合作用能力,積累滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)(如甜菜堿等),增強抗氧化酶活性[7]。
在不同階段,干旱脅迫對植物生長發(fā)育的影響不盡相同。在種子萌發(fā)期,隨著干旱脅迫程度加深,發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)呈下降趨勢,不同植物均表現(xiàn)出種子萌發(fā)被抑制的現(xiàn)象[8]。在幼苗生長期,干旱脅迫主要影響幼苗的株高、根長、總生物量、根冠比、鮮重和干重等性狀,同時還表現(xiàn)在光合強度和葉綠素含量等生理指標[9]。在開花期,干旱脅迫使植物的花量減少、結(jié)實率下降。蒙古黃芪生殖生長期缺水,其花序數(shù)、花數(shù)、結(jié)實率等受到影響,導(dǎo)致種子產(chǎn)量大幅下降[10]。
以上的研究尚未討論干旱脅迫對菊花不同階段生長發(fā)育的影響。本研究基于理論分析與實驗研究,探討了干旱脅迫對菊花種子萌發(fā)、苗期生長發(fā)育和開花期生長發(fā)育的影響,為菊花的栽培管理提供科學(xué)的灌溉依據(jù),并對菊花不同階段的水分管理提出建議。
1 材料與方法
1.1 實驗材料
實驗材料:菊花苗、菊花種子、盆栽土(園土:腐葉土:廄肥:河砂為6∶1∶1∶1)、多菌靈、生根粉、育苗72孔穴盤、塑料花盆。
1.2 實驗方法
1.2.1 種子萌發(fā)階段
實驗采用穴盤育苗方式,將盆栽土除雜后,用多菌靈拌土殺菌再進行播種。2022年10月將菊花種子播于育苗盤內(nèi),設(shè)置正常供水(65%~75%土壤相對含水量)和干旱脅迫(35%~45%土壤相對含水量)兩個處理,采用稱重法控制土壤含水量,即在每天16:00用電子秤測定土壤相對含水量后,澆水至要求的含水量[11]。
1.2.2 苗期生長發(fā)育階段
當幼苗第二對真葉長出后,選取健壯且形態(tài)一致的幼苗定植于花盆中[12],將種子發(fā)芽階段正常供水(CK)和干旱脅迫(T)兩個處理,分為A、B兩組,每組10個重復(fù),每重復(fù)選取2棵植株。干旱處理采用不澆水方式進行,設(shè)每3天澆一次水(A1B1),每6天澆一次水(A2B2),每9天澆一次水(A3B3),在16:30進行澆水,每次澆透水,至盆底有水流出。
1.2.3 開花期生長發(fā)育
實驗采用多株盆栽方式,將盆土除雜,拌土殺菌后再進行移栽。2022年9月選取形態(tài)基本一致的菊花苗移栽于花盆中,每個處理各選取9棵菊花苗定植于花盆中。干旱處理采用不澆水方式進行,每次澆透水,至盆底有水流出,每天進行一次澆水(A0),每3天進行一次澆水(A1),每6天進行一次澆水(A2),每9天進行一次澆水(A3),開花期實驗至12月底結(jié)束。
1.3 測定方法
土壤相對含水量:隨機選取3盆澆灌至飽和含水量,取盆中部距表層約3 cm 土壤約10 g測量飽和含水量[13]。
株高:用直尺測量,以菊花地上部莖基部到頂端的長度為準。
根長:選10顆幼苗,用直尺測量最長五條根的根長度,取平均值[14]。
干物質(zhì)量:與株高測定植株一致,待前期指標測量完后,105攝氏度殺青30分鐘,在75攝氏度烘箱烘干至恒重后稱重[15]。
實驗中計算公式如下:
土壤相對含水量= (初始濕質(zhì)量- 干質(zhì)量)/(飽和濕質(zhì)量- 干質(zhì)量)×100%
發(fā)芽勢=日發(fā)芽種子數(shù)最大時發(fā)芽種子總數(shù)/總種子數(shù)×100%
出苗率= (最終種子出苗數(shù)/總種子數(shù))×100%
生長狀況和觀賞特性:根據(jù)菊花植株生長狀況,劃分為Ⅰ生長旺盛、Ⅱ生長良好、Ⅲ生長一般、Ⅳ生長受輕微抑制、Ⅴ生長受較大抑制、Ⅵ生長受抑制明顯、Ⅶ半致死狀態(tài)、Ⅷ植株死亡8個等級,參照表1對脅迫處理的菊花植株生長狀況和觀賞特性的變化進行評價。
2 實驗結(jié)果與分析
2.1 干旱脅迫對種子萌發(fā)階段的影響
由表2可知,在不同處理下,菊花種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和出苗率總體上隨著干旱脅迫程度增加而下降[16],與正常供水(CK)處理相比,干旱脅迫(T)處理的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和出苗率分別降低了20.50%、4.82%、8.38%、4.58%,說明干旱脅迫對菊花種子的萌發(fā)存在抑制作用。
2.2 干旱脅迫對苗期生長發(fā)育階段的影響
由表3可知,菊花幼苗的株高、總生物質(zhì)量和干物質(zhì)量均隨著干旱脅迫程度增加而減少,而根長和根冠比隨干旱脅迫程度增加而增加。其中,種子萌發(fā)階段經(jīng)正常供水處理幼苗(A 組)的總生物質(zhì)量和干物質(zhì)量隨干旱脅迫程度加深明顯下降;種子萌發(fā)階段經(jīng)干旱脅迫處理幼苗(B組)的株高和干物質(zhì)量呈下降趨勢。A3處理和B3處理的各項指標差異較大,說明菊花種子發(fā)芽期間經(jīng)過抗旱鍛煉,能顯著提高菊花幼苗的抗旱能力。
由圖1和圖2可知,菊花幼苗的株高增長量隨每次澆水天數(shù)的延長呈下降趨勢,而根長增長量呈下降趨勢。
與A 組相比,B組的菊花幼苗根長增長量分別降了29.38%、31.96%和41.40%。但整體來看,菊花幼苗的株高、根長等差異已不顯著,且菊花的生長狀況較好,說明每6天澆一次水的干旱脅迫處理較利于菊花幼苗的生長。
2.3 干旱脅迫對菊花開花期生長發(fā)育的影響
由表4可知,在A0處理下,半數(shù)以上的植株為Ⅱ狀態(tài),觀賞價值良好,有4株出現(xiàn)少量腳芽。在A1處理下,植株大多數(shù)處于Ⅱ和Ⅲ狀態(tài),菊花植株的生長狀況表現(xiàn)大致相同,觀賞價值較好。在A2處理下,有半數(shù)以上植株屬于Ⅳ和Ⅴ狀態(tài),觀賞價值較低。在A3處理下,半數(shù)植株處于Ⅶ狀態(tài),植株的生長狀況和觀賞特性與其他處理有明顯差異,植株生長受抑制明顯,觀賞價值低[17]。
A2處理組處在過渡階段的半數(shù)植株能忍受中度干旱,說明可以通過耐旱性篩選以獲得耐旱性較強的菊花品種。這表明在開花期菊花需要充足的水分,在此期間遭受干旱脅迫對其觀賞特性影響大,缺水應(yīng)及時灌溉。
由表5可知,菊花的株高、冠幅和地上部干重均隨著干旱脅迫程度增加而減少,而根長和根冠比隨干旱脅迫程度增加而增加。與A0處理相比,A3處理的菊花冠幅、株高和地上部干重分別減少了1.750 cm、2.500 cm、0.530 g,根長和根冠比多出9.500 cm、0.180,菊花的株高和地上部干重隨著干旱脅迫程度的加重呈下降趨勢,而根長和根冠比呈上升趨勢。通過比較分析,A3處理對菊花植株產(chǎn)生的脅迫作用最顯著。
3 結(jié)論
文章研究了干旱脅迫對菊花不同階段生長發(fā)育的影響,測定整理了菊花的形態(tài)特征、生長狀況和觀賞特性等指標。實驗表明,在相同干旱脅迫處理下,經(jīng)過抗旱鍛煉的幼苗生長狀況更佳,表現(xiàn)出更強的干旱適應(yīng)能力。在開花期,隨著干旱脅迫程度加劇,菊花植株的生長狀況和觀賞特性也受到影響,生長發(fā)育受抑制程度增加,觀賞價值下降。
由實驗可知,在A2處理下,盆栽的菊花可滿足基本生長的需要,若要達到較好的觀賞價值,在開花期必須保證充足的水分供應(yīng);地栽的菊花基本無需補水就可以完成整個生活周期的生長,在開花期適當補充水分,可以提高菊花的觀賞價值。在菊花種子萌發(fā)和幼苗生長期進行抗旱鍛煉,能顯著提高菊花的抗旱能力。
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責任編輯:肖祖銘