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干旱脅迫下保水劑對(duì)3種扶芳藤生長(zhǎng)和生理特性的影響

2024-11-11 00:00:00周航楊柳青雍玉冰廖飛勇劉佳佳

摘 要:【目的】探究干旱脅迫下保水劑對(duì)3種扶芳藤植物生長(zhǎng)和生理的影響,為園林植物的抗旱途徑提供理論依據(jù)?!痉椒ā恳苑龇继貳uonymus fortunei (Turcz.) Hand.-Mazz.、爬行衛(wèi)矛Euonymus fortunei var. radicans、金邊扶芳藤Euonymus fortunei ‘Emerald Gold’為材料,設(shè)置4種保水劑梯度(保水劑與基質(zhì)的質(zhì)量比分別為0.3%、0.6%、0.9%、1.2%)和不施用保水劑為對(duì)照(CK),研究了不同保水劑量下3種植物的生長(zhǎng)形態(tài)指標(biāo)(株高和新芽數(shù)量)、光合生理(總?cè)~綠素、葉綠素a、葉綠素b)、水分生理(相對(duì)含水量RWC、相對(duì)電導(dǎo)率)、逆境生理(丙二醛MDA、脯氨酸Pro、可溶性蛋白SP、超氧化物歧化酶SOD)的響應(yīng)特性?!窘Y(jié)果】1)在干旱脅迫下,保水劑能顯著提高扶芳藤、爬行衛(wèi)矛、金邊扶芳藤3種扶芳藤植物的株高,其株高增加了3.6~6.0 cm,其新芽數(shù)量增加了4~7根,延長(zhǎng)其存活時(shí)間10~20 d。2)與CK相比,保水劑能顯著提高總?cè)~綠素含量和葉綠素a/b值,不同保水劑含量對(duì)總?cè)~綠素含量和葉綠素a/b值有顯著性差異,高保水劑量比低保水劑量對(duì)葉片總?cè)~綠素含量和葉綠素a/b值提高更有效。3)保水劑能顯著提高相對(duì)電導(dǎo)率和相對(duì)含水量,低保水劑量植物對(duì)干旱脅迫最先響應(yīng),受害程度相對(duì)嚴(yán)重,而高保水劑量植物響應(yīng)較晚,且受害程度較輕。4)保水劑能顯著降低丙二醛的含量,能顯著提高植物的可溶性蛋白、可溶性糖、游離脯氨酸等滲透物質(zhì)的含量,能顯著提高植物SOD酶活性。5)扶芳藤在0.6%保水劑量時(shí)的保水效果最好,爬行衛(wèi)矛和金邊扶芳藤在0.9%的保水劑量時(shí)的保水效果最好?!窘Y(jié)論】在干旱脅迫下,一定質(zhì)量比的保水劑能增加3種扶芳藤的株高生長(zhǎng)和新芽數(shù)量,有效提高3種植物的抗旱性,延長(zhǎng)其存活時(shí)間。

關(guān)鍵詞:扶芳藤;植物;保水劑;干旱脅迫;生理指標(biāo)

中圖分類號(hào):S718.43 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1673-923X(2024)09-0148-13

基金項(xiàng)目:湖南省林業(yè)科技攻關(guān)與創(chuàng)新項(xiàng)目(XKL202425);國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目(32102417)。

Effects of water retaining agent on physiological characteristics of three Euonymus plants under drought stress

ZHOU Hang, YANG Liuqing, YONG Yubing, LIAO Feiyong, LIU Jiajia

(School of Landscape Architecture, Central South University of Forestry & Technology, Changsha 410004, Hunan, China)

Abstract:【Objective】To explore the effects of HRD water-retaining agent on the growth and physiology of three species of Euonymus fortunei under drought stress, and to provide theoretical basis for drought resistance of garden plants.【Method】E. fortunei (Turcz.) Hand.-Mazz, E. fortunei var. radicans, E. fortunei ‘Emerald Gold’ were used as materials with four water-retaining agent gradients(the mass ratio of water-retaining agent and base material was 0.3%, 0.6%, 0.9% and 1.2%, respectively) and no water-retaining agent was used as control (CK). The response characteristics of growth morphological indexes (plant height and number of new shoots), photosynthetic physiology (total chlorophyll, chlorophyll a, chlorophyll b), water physiology (RWC, relative conductivity) and stress physiology (MDA,PRO, SP, SOD) of three plants under different water retention doses were studied.【Result】1) Under drought stress, the water-retaining agent significantly increased the plant height of three species of Euonymus by 6 cm, 3.6 cm, 3.6 cm, respectively, and the number of new buds was 5,7,4, and the survival time was prolonged for 10-20 days; 2) Compared with CK, water-retaining agent significantly increased total chlorophyll content and chlorophyll a/b value. Different water-retaining agent contents had significant differences in total chlorophyll content and chlorophyll a/b value. High water-retaining dose was more effective than low water-retaining dose in improving total chlorophyll content and chlorophyll a/b value; 3) Water-retaining agent significantly improved the relative conductivity and relative water content. Low water-retaining dose plants responded to drought stress first and the damage degree was relatively serious, while high water-retaining dose plants responded later and the degree was relatively light; 4) Water-retaining agent significantly increased the content of MDA, soluble protein, soluble sugar, free proline and other osmotic substances, and significantly increased the activity of SOD; 5) The principal components of different water-retaining doses showed that the water-retaining effect of Euonymus crawling and Euonymus Phnom Penh was the best when the water-retaining dosage was 0.6%, and the water-retaining effect of Euonymus crawling and Euonymus Phnom Penh were 0.9%.【Conclusion】Under drought stress, a certain concentration of waterretaining agent can promote the morphological growth of Euonymus, effectively improve the drought resistance of the three plants and prolong their survival time.

Keywords: Euonymus fortunei; plants; water-retaining agent; drought stress; physiological index

當(dāng)前全球極端氣候越來(lái)越頻繁,至2022年9月,長(zhǎng)江流域特旱面積超過(guò)50萬(wàn)km2。由于我國(guó)的梅雨期有時(shí)持續(xù)時(shí)間短,甚至在部分地區(qū)出現(xiàn)了“空梅”的情況,而在七八月份,臺(tái)風(fēng)又不能進(jìn)入我國(guó)內(nèi)陸,中國(guó)南方大部分地區(qū)在盛夏都出現(xiàn)了高溫干旱天氣,降水量不足導(dǎo)致植物生長(zhǎng)條件較差,大量植物萎蔫甚至枯死。保水劑是國(guó)際上新近發(fā)展起來(lái)的一類功能型高分子吸水材料,是一種無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)公害、無(wú)污染、非激素型的綠色植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,具有超強(qiáng)的吸水保水性,能反復(fù)吸水釋水,起到長(zhǎng)期抗旱的作用,被國(guó)際專家公認(rèn)為抗旱保墑最有效的微水灌溉產(chǎn)品。保水劑有丙烯酰胺、丙烯酸鹽共聚交聯(lián)物和淀粉、丙烯酸鹽共聚交聯(lián)物兩類,可顯著改善土壤對(duì)有效水的保持和供應(yīng),在農(nóng)業(yè)和園林領(lǐng)域廣泛應(yīng)用[1-3]。

扶芳藤Euonymus fortunei (Turcz.) Hand.-Mazz.屬衛(wèi)矛科Celastraceae衛(wèi)矛屬Euonymus常綠藤本,原產(chǎn)于我國(guó),廣泛分布于華東、華中、華北和西南地區(qū)。由于扶芳藤具有四季常綠、萌芽早、秋冬季葉色會(huì)從綠色變?yōu)榧t色、繁殖生長(zhǎng)快、易于成活、抗逆性強(qiáng)、有攀援性等特點(diǎn),在城市立體綠化、園林造景、水土保持等方面得到廣泛的應(yīng)用[4-6]。

近幾年,國(guó)內(nèi)外學(xué)者開展了保水劑在干旱脅迫下對(duì)盤江白刺花幼苗、小麥幼苗、雪茄煙等植物的生理指標(biāo)和生長(zhǎng)指標(biāo)影響的研究[7-9],結(jié)果表明:施用保水劑含量低于2%時(shí),可顯著增加白刺花幼苗葉片的滲透含量,提高超氧化物歧化酶活性,增強(qiáng)白刺花幼苗的抗旱性;在輕度水分脅迫下,與不施用保水劑比較,施用保水劑處理的小麥幼苗丙二醛含量降低,滲透物質(zhì)含量提高,SOD活性更高,在重度水分脅迫下,施用保水劑后小麥幼苗的生長(zhǎng)雖然受到了抑制,但相對(duì)于未施用保水劑處理在根莖長(zhǎng)、葉片相對(duì)含水量有顯著性差異;干旱脅迫下,施用保水劑提高了雪茄煙葉片超氧化物歧化酶、過(guò)氧化物酶、過(guò)氧化氫酶活性和可溶性蛋白含量,降低了丙二醛、過(guò)氧化氫和超氧陰離子的含量,但不同用量的作用效果不同。

本研究分析了不同劑量保水劑對(duì)3種衛(wèi)矛屬植物的抗旱性的影響,探究3種扶芳藤的保水劑最佳用量,對(duì)扶芳藤在干旱環(huán)境中的園林應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料及環(huán)境

選用3種扶芳藤植物,分別為扶芳藤Euonymus fortunei (Turcz.) Hand.-Mazz.、爬行衛(wèi)矛Euonymus fortunei var. radicans、金邊扶芳藤Euonymus fortunei ‘Emerald Gold’。扶芳藤與爬行衛(wèi)矛購(gòu)買自江蘇省廣漢園林公司,金邊扶芳藤購(gòu)買自湖南中蘭林立體綠化有限公司。購(gòu)買的植物經(jīng)修剪栽植在苗圃,待其正常生長(zhǎng)3個(gè)月后,選擇生長(zhǎng)健康、長(zhǎng)勢(shì)基本一致的植物栽入口徑120 mm、內(nèi)徑80 mm、高120 mm的花盆中,基質(zhì)為10∶1配比的菇渣和珍珠巖,然后施用保水劑。本研究使用的保水劑為甘肅海瑞達(dá)生態(tài)環(huán)境科技有限公司出品的一種以丙烯酰胺、凹凸棒石為原料的有機(jī)無(wú)機(jī)雜化共聚功能高分子材料制成的保水劑,隸屬于丙烯酰胺類保水劑。待植物生長(zhǎng)正常后,移入中南林業(yè)科技大學(xué)風(fēng)景園林學(xué)院溫室中,此后不再澆水,持續(xù)進(jìn)行干旱脅迫試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)間為2023年5—6月,溫室溫度為25~35 ℃,晴天白天的溫室光照值最大約為900 μmol·m-2·s-1,濕度為40%~70%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

每種植物設(shè)4個(gè)處理組,1個(gè)對(duì)照組,每組重復(fù)3次,其中對(duì)照組(CK)不加保水劑,其余4組施入的保水劑含量(質(zhì)量比)分別為:A組0.3%、B組0.6%、C組0.9%和D組1.2%。每隔10 d進(jìn)行1次生長(zhǎng)狀況的測(cè)定和生理生化指標(biāo)的測(cè)定。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與測(cè)定方法

用鋼卷尺測(cè)定植物的株高;采用稱重法測(cè)定植物的相對(duì)含水率;用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定植物的可溶性蛋白含量,用蒽酮比色法測(cè)定植物的可溶性糖含量,采用電導(dǎo)法測(cè)定細(xì)胞膜透性,用硫代巴比妥酸(TBA)比色法測(cè)丙二醛(MDA)含量,采用丙酮法測(cè)定葉綠素含量,采用茚三酮顯色法測(cè)定游離脯氨酸含量,采用氮藍(lán)四唑(NBT)光化原法測(cè)定超氧化物歧化酶(SOD)活性[10]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行單因素方差分析和主成分分析,用Origin軟件進(jìn)行圖表繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 干旱脅迫下不同保水劑含量對(duì)生長(zhǎng)的影響

干旱脅迫下3種扶芳藤植物不同處理組的生長(zhǎng)狀況如表1所示。具體生長(zhǎng)狀況見(jiàn)圖1~3。

在40 d的試驗(yàn)中,隨著干旱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),3種植物4個(gè)處理組的株高和新芽數(shù)量都顯著高于對(duì)照組,株高增幅順序?yàn)镈>C>B>A>CK,新芽增加數(shù)量順序?yàn)镈=C>B>A>CK。在存活時(shí)間方面,扶芳藤的對(duì)照組第20天開始出現(xiàn)枯死,處理組A第30天出現(xiàn)枯死,處理組B、C、D第40天出現(xiàn)枯死;爬行衛(wèi)矛和金邊扶芳藤對(duì)照組第20天開始出現(xiàn)枯死,處理組A也是第20天出現(xiàn)枯死,處理組B、C、D第30天出現(xiàn)枯死(圖 1~3)。施用保水劑的扶芳藤可延長(zhǎng)存活10~20 d,爬行衛(wèi)矛和金扶芳藤可延長(zhǎng)存活約10 d。

2.2 干旱脅迫下不同保水劑含量對(duì)葉綠素的影響

2.2.1 干旱脅迫下不同保水劑含量對(duì)總?cè)~綠素含量的影響

干旱脅迫對(duì)3種扶芳藤植物不同保水劑處理組葉綠素含量的影響如圖4所示。

在第10天,扶芳藤、爬行衛(wèi)矛、金邊扶芳藤4個(gè)處理組的總?cè)~綠素含量分別為5.08、4.82、4.28 mg·g-1,對(duì)照組的葉綠素含量為3.49、3.29、3.24 mg·g-1,處理組的葉綠素含量顯著高于對(duì)照組,而處理組之間沒(méi)有顯著性差異;隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),所有處理組的葉綠素含量逐步降低,而高保水劑量組的葉綠素含量高于低保水劑量組,且逐步與低保水劑量組拉開距離。到第40天,扶芳藤、爬行衛(wèi)矛、金邊扶芳藤4個(gè)處理組的總?cè)~綠素含量為2.23、1.86、1.75 mg·g-1,對(duì)照組的葉綠素含量為1.23、1.19、1.28 mg·g-1。

葉綠素是植物進(jìn)行光合作用所需要的一種綠色色素,植物在干旱脅迫下葉綠素含量會(huì)下降,且植物在遭受的干旱程度越重時(shí)葉綠素含量下降速率越快[9-10]。3種植物葉綠素含量均隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)出現(xiàn)下降趨勢(shì),但各處理組出現(xiàn)顯著下降的周期不一樣,表明保水劑對(duì)不同植物有著不一樣的效果,其中CK組在開始脅迫后葉綠素含量遠(yuǎn)低于其他處理組,在脅迫第20天,扶芳藤處理組A葉綠素含量開始顯著低于處理組B、C、D,爬行衛(wèi)矛和金邊扶芳藤的處理組A、B葉綠素含量開始顯著低于處理組C、D。

2.2.2 干旱脅迫下不同保水劑含量對(duì)葉綠素a/b的影響

3種植物的葉綠素a/b變化整體呈現(xiàn)出隨脅迫時(shí)間延長(zhǎng)而升高的趨勢(shì),只是開始出現(xiàn)升高的時(shí)間有所不同(圖5)。

圖5表明,處理10 d后,CK組與4個(gè)處理組之間差異不顯著;脅迫到第20天時(shí),CK組與處理組A有顯著性差異,處理組A與處理組B、C、D之間有顯著性差異,處理組B、C、D之間沒(méi)有顯著性差異;脅迫到第30天時(shí),CK組與處理組A無(wú)顯著性差異,而處理B組與CK組、A組、D組均有顯著性差異;到第40天,所有處理之間差異不顯著。

爬行衛(wèi)矛和金邊扶芳藤的葉綠素a/b有著相似的變化規(guī)律:在第10天時(shí),CK組與4個(gè)處理組之間存在顯著性差異;在第20天,CK組與處理A、B組有顯著性差異,處理A、B組與處理C、D組之間有顯著性差異;在第30天,CK組與處理A、B組差異不顯著,而處理A、B組與處理C、D組之間有差異顯著;到第40天,所有處理之間差異不顯著。

植物葉片通過(guò)葉綠素b來(lái)吸收光能,然后通過(guò)葉綠素a將吸收的光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,在植物遭受干旱脅迫時(shí),植物葉片葉綠素b的含量會(huì)降低,從而減少對(duì)光能的吸收,以此提高光能轉(zhuǎn)換效率來(lái)應(yīng)對(duì)干旱脅迫,因此在干旱條件下,受到干旱影響的植物葉綠素a/b會(huì)相應(yīng)增加[11]。扶芳藤等3種植物葉綠素a/b的變化表明低保水劑量植物最先受到干旱脅迫的影響,而高保水劑量植物受到干旱脅迫影響較輕。

2.3 干旱脅迫下不同保水劑含量對(duì)相對(duì)電導(dǎo)率的影響

3種植物的相對(duì)電導(dǎo)率變化整體呈現(xiàn)出隨脅迫時(shí)間延長(zhǎng)而升高的趨勢(shì),而同一脅迫階段保水劑量越大其相對(duì)電導(dǎo)率越低(圖6)。

不同植物之間、同一植物不同處理之間、同一植物相同處理的不同干旱脅迫階段,相對(duì)電導(dǎo)率上升的幅度有一定差異。但整體來(lái)說(shuō),3種植物呈現(xiàn)出相似的規(guī)律,從脅迫第10天開始,CK組的相對(duì)電導(dǎo)率顯著高于其他4個(gè)處理組,從脅迫第20天開始,處理A、B組的相對(duì)電導(dǎo)率顯著高于處理C、D組。

植物在遭受干旱脅迫時(shí)細(xì)胞膜的穩(wěn)定性會(huì)遭受破壞,細(xì)胞膜的滲透率會(huì)因此增大,電導(dǎo)率能很好地反映植物細(xì)胞膜滲透率的變化,從而表明植物是否遭受到干旱的影響[11-12]。扶芳藤等3種植物的相對(duì)電導(dǎo)率不斷升高變化,表明對(duì)照和低保水劑量植物的細(xì)胞膜最先遭受到破壞,且程度相對(duì)嚴(yán)重;高保水劑量植物的細(xì)胞膜遭受破壞的時(shí)間較晚,且程度較輕。

2.4 干旱脅迫下不同保水劑含量對(duì)相對(duì)含水量的影響

3種植物的相對(duì)含水率隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)而呈下降趨勢(shì),但不同處理組之間保水劑量越大,其相對(duì)含水量越高(圖7)。

植物的相對(duì)含水量可以反映植物葉片組織內(nèi)的水分儲(chǔ)存情況,直接體現(xiàn)了植物的保水能力和遭受干旱脅迫的程度[13]。在第10天,扶芳藤的相對(duì)含水量CK組與處理A組沒(méi)有顯著差異,但顯著低于處理B、C、D組,說(shuō)明在干旱脅迫前期0.3%的保水劑量就沒(méi)有起到有效的保水作用,0.6%以上的保水劑量起到了保水作用;到第20天,CK組和4個(gè)處理組的相對(duì)含水量均出現(xiàn)顯著下降,且下降的幅度為CK>A>B>C>D,各處理之間均有顯著性差異,說(shuō)明在0.3%~1.2%的保水劑量范圍內(nèi),保水劑量越大,保水效果越好;到第40天,處理組D的相對(duì)含水量顯著高于CK組和處理A、B、C組,說(shuō)明1.2%的保水劑量的保水效果最長(zhǎng)。

在第10天,爬行衛(wèi)矛和金邊扶芳藤的相對(duì)含水量4個(gè)處理組顯著高于CK組,說(shuō)明在干旱脅迫前期,所有的保水劑量都起到了有效的保水作用;在第20天及之后,其變化規(guī)律與扶芳藤相似,到第40天,D組的相對(duì)含水量顯著高于CK組和處理A、B、C組,說(shuō)明1.2%的保水劑量的保水效果最長(zhǎng)。

2.5 干旱脅迫下不同保水劑含量對(duì)丙二醛含量的影響

3種植物的丙二醛含量變化整體呈現(xiàn)出隨脅迫時(shí)間延長(zhǎng)而升高的趨勢(shì),而同一脅迫階段保水劑量越大其丙二醛含量越低(圖8)。

干旱脅迫會(huì)導(dǎo)致植物發(fā)生過(guò)氧化反應(yīng),有研究表明丙二醛含量的增多是由于植物膜脂發(fā)生了過(guò)氧化反應(yīng),因此丙二醛的變化是表明植物是否遭受干旱影響的一個(gè)重要指標(biāo)[14]。在第10天,3種植物的丙二醛含量CK組顯著高于4個(gè)處理組,而4個(gè)處理組之間的差異不顯著,說(shuō)明干旱脅迫前期保水劑起到了較好的保水效果;隨著干旱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),4個(gè)處理組之間慢慢拉開差距,丙二醛含量呈現(xiàn)為CK>A>B>C>D,低保水劑量的丙二醛含量逐步向CK組靠近,高保水劑量的丙二醛含量較低,表現(xiàn)出較好的保水效果。

2.6 干旱脅迫下不同保水劑含量對(duì)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響

在前30 d 3種植物的可溶性蛋白含量變化整體呈現(xiàn)出隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)而升高的趨勢(shì),到第40天又呈現(xiàn)下降的趨勢(shì);而同一脅迫階段不同保水劑量下可溶性蛋白含量的變化有些不同(圖9)。

3種植物的可溶性糖含量變化相對(duì)復(fù)雜,CK組、A組、B組的可溶性糖含量大致呈先升高后降低的趨勢(shì);而C組、D組的可溶性糖含量整體呈上升的趨勢(shì)(圖10)。

3種植物的游離脯氨酸含量整體呈現(xiàn)出隨脅迫時(shí)間延長(zhǎng)而升高的趨勢(shì);而同一脅迫階段不同保水劑量下游離脯氨酸含量均呈現(xiàn)為CK>A>B>C>D(圖11)。

植物在遭受干旱脅迫時(shí),由于植物細(xì)胞膜脂遭受破壞,植物滲透率變大,滲透物質(zhì)(可溶性糖、可溶性蛋白、游離脯氨酸等)會(huì)隨之增加,這些滲透物質(zhì)的變化可以平衡植物組織內(nèi)的水分平衡[15]。3種植物的滲透物質(zhì)呈先升后降的趨勢(shì),或者呈上升的趨勢(shì),可能是由于植物缺水越來(lái)越嚴(yán)重,滲透物質(zhì)逐步增加;當(dāng)滲透調(diào)節(jié)系統(tǒng)逐步到達(dá)極限后,導(dǎo)致滲透物質(zhì)又有所下降,說(shuō)明在干旱達(dá)到一定程度后,會(huì)抑制植物的滲透調(diào)節(jié)能力。

2.7 干旱脅迫下不同保水劑含量對(duì)SOD酶活性含量的影響

3種植物的SOD酶活性含量隨脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先增后降的趨勢(shì)(圖12)。

在第10天和第20天,CK組比4個(gè)處理組的SOD酶活性含量高,隨著干旱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),到第30天和第40天,CK組的SOD酶活性含量低于4個(gè)處理組。

干旱脅迫會(huì)誘導(dǎo)植物產(chǎn)生活性氧,活性氧會(huì)與植物大分子細(xì)胞發(fā)生氧化反應(yīng),導(dǎo)致膜脂過(guò)氧化,破壞細(xì)胞膜穩(wěn)定。SOD酶是一種自由基清除酶,是植物抗氧化系統(tǒng)中的一種關(guān)鍵酶,因此SOD酶活性含量的變化可以反映植物遭受的干旱程度[16-19]。3種植物的SOD活性都呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì),升高可能是由于受干旱影響后植物抗氧化系統(tǒng)發(fā)揮作用,而下降可能是由于干旱程度超過(guò)了抗氧化系統(tǒng)的極限,植物細(xì)胞遭受了嚴(yán)重破壞。

2.8 對(duì)3種植物各處理組生理指標(biāo)的主成分分析

為比較不同保水劑含量對(duì)3種衛(wèi)矛屬植物的保水效果,對(duì)3種衛(wèi)矛屬植物各個(gè)處理組的第40天的生理指標(biāo)進(jìn)行了主成分分析,得出其主成分得分和綜合得分(表2~4)。從表2~4中可看出,扶芳藤各組綜合得分為B>C>A>D>CK,各處理組中表現(xiàn)最佳的為B組,即保水劑含量為0.6%的保水效果最佳;爬行衛(wèi)矛各組綜合得分為C>B>D>A>CK,金邊扶芳藤各組綜合得分為C>B>D>A>CK,爬行衛(wèi)矛與金邊扶芳藤表現(xiàn)最佳的為C組,即保水劑含量為0.9%的保水效果最佳。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié) 論

干旱脅迫下,在保水劑質(zhì)量比分別為0.3%、0.6%、0.9%、1.2%的水平下,保水劑能顯著提高扶芳藤、爬行衛(wèi)矛、金邊扶芳藤的株高、新芽數(shù)量、總?cè)~綠素含量、葉綠素a/b值、相對(duì)電導(dǎo)率、相對(duì)含水量,顯著降低丙二醛含量,顯著提高植物SOD酶活性,減輕干旱脅迫對(duì)3種植物滲透調(diào)節(jié)功能的抑制,從而有效提高3種扶芳藤植物的抗旱性,延長(zhǎng)存活時(shí)間。扶芳藤在0.6%保水劑量時(shí)的保水效果最好,爬行衛(wèi)矛和金邊扶芳藤在0.9%保水劑量時(shí)的保水效果最好。

3.2 討 論

不同保水劑量對(duì)總?cè)~綠素含量和葉綠素a/b值的影響有著顯著性差異,高保水劑量比低保水劑量對(duì)葉片總?cè)~綠素含量提高更有效,這與王方玲等[8]的研究結(jié)果中干旱脅迫下保水劑可以提高雪茄煙的總?cè)~綠素含量一致;不同保水劑量對(duì)相對(duì)電導(dǎo)率和相對(duì)含水量的影響有著顯著性差異,低保水劑量植物最先響應(yīng),其受害程度相對(duì)嚴(yán)重,而高保水劑量植物的響應(yīng)較晚,受害程度較輕,這與董成武等[9]的研究結(jié)果中,干旱脅迫下新型保水劑可以顯著提高小麥在重度干旱脅迫下的葉片相對(duì)含水率相一致;不同保水劑含量對(duì)丙二醛含量的影響有著顯著性差異,高保水劑量比低保水劑量對(duì)丙二醛含量降低更為有效;不同保水劑含量對(duì)滲透物質(zhì)的影響有著顯著性差異,低保水劑量植物的滲透物質(zhì)相對(duì)較少,而高保水劑量植物的滲透物質(zhì)更多;不同保水劑量對(duì)SOD酶活性的影響有著顯著性差異,同等條件下,高保水劑量能提高SOD酶活性,這與張宇君等[7]的研究結(jié)果中,保水劑可顯著增加白刺花幼苗葉片的可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量,提高超氧化物歧化酶活性相一致。

本研究所使用的保水劑比例為0.3%、0.6%、0.9%和1.2%,各保水劑比例之間相差較大,得出的最佳保水劑比例結(jié)果可能還有待進(jìn)一步的精確。在保水劑的使用方法上,不同的植物之間也有不同的施用方法,比如干施法、濕施法、蘸根法、土壤混合法等,本研究所用的方法為土壤混合法。不同的使用方法保水劑所發(fā)揮的功效不相同,本研究所用的方法對(duì)于3種扶芳藤來(lái)說(shuō)是否最好還有待探究;同時(shí)干旱對(duì)植物的影響是多方面的,本研究?jī)H從部分生長(zhǎng)指標(biāo)和生理指標(biāo)方面進(jìn)行了研究,而對(duì)光信號(hào)傳導(dǎo)、內(nèi)源激素、熒光參數(shù)、抗性基因分子標(biāo)記等方面還有待進(jìn)一步探究。

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[本文編校:謝榮秀]

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