摘要[目的]豐富武漢地區草本花卉品種,營造出富有地方特色的自然群落式的花境、綴花草坪等園林景觀,同時也為今后開展引種、選種和育種等一系列工作打下良好的基礎。[方法]對12種湖北省野生花卉夏季高溫時的生長狀況進行觀察,并且對經過梯度高溫處理后的材料的電導率進行測定,對其耐熱性進行研究,并結合Logistic方程,計算出它們的高溫半致死溫度。[結果]12種野生花卉的高溫半致死溫度分別為:虎耳草(Saxifraga stolonifera Curt.)64.35 ℃,半蒴苣苔(Hemiboea cavaleriei Lévl.)65.28 ℃,螞蝗七(Chirita fimbrisepala)68.48 ℃,大葉金腰(Syringa vulgaris)55.89 ℃,多花黃精(Polygonatum cyrtonema Hua)62.28 ℃,梗花龍頭草[Meehenia fargesii (Levl.)C.Y.Wu var. pedunculata (Hemsl.)C.Y.Wu]63.88 ℃,點腺過路黃(Chrysosplenium macrophyllum Oliv. )66.71 ℃,蛇含委陵菜(Potentilla kleiniana Wight et Arn.)74.98 ℃,地黃[Rehmannia glutinosa (Gaert.) Libch.]60.93 ℃,紅馬蹄草(Hydrocotyle nepalensis)64.18 ℃,蔓莖堇菜(Viola diffusa Ging.)69.15 ℃,中華秋海棠(Begonia grandis Dry. subsp. sinensis (A. DC.) Irmsch.)54.09 ℃,其耐熱性強弱表現為蛇含委陵菜>蔓莖堇菜>螞蝗七>點腺過路黃>半蒴苣苔>虎耳草>紅馬蹄草>梗花龍頭草>多花黃精>地黃>大葉金腰>中華秋海棠。[結論]通過3年引種馴化,上述12種野生花卉基本上可以耐受武漢地區的夏季高溫,但注意應選擇陰涼通風處栽植。
關鍵詞 野生花卉;耐熱性;Logistic方程;高溫半致死溫度
中圖分類號S688文獻標識碼A文章編號0517-6611(2014)30-10480-03
基金項目武漢市園林局科研項目(武園[2011]67號)。
作者簡介徐慧(1967- ),女,浙江諸暨人,高級工程師,從事園藝栽培研究工作。
湖北省境內有十分豐富的野生植物資源,通過對野生花卉的引種栽培及應用,不僅能夠豐富武漢地區草本花卉的品種,營造出富有地方特色的自然群落式的花境、綴花草坪等園林景觀,同時也為今后開展引種、選種和育種等一系列工作打下良好的基礎。
在武漢這樣夏季持續高溫的地區,在引種過程中,植物品種的耐熱性應當成為重點考察的指標之一[1]。這不僅關系到引種栽培的成活率,還關系到其高溫條件下的生長狀況,甚至開花率及花期的變化,與其在應用過程中的觀賞性有著密切的關系。
1材料與方法
1.1試驗材料
1.1.1供試對象。2012~2013年引種的12種湖北野生花卉,均在武漢市園林科學研究所圃地栽培,為盆栽花卉。相關名稱及種屬關系詳見表1[2]。
1.1.2試驗主要儀器。數字電導率儀(DDS11A),由上海大普儀器有限公司出產;優普系列超純水器(UPHⅢ10T),由成都超純科技有限公司出產;電熱恒溫水浴鍋(HWS28),由上海齊欣科學儀器有限公司出產。
1.2試驗方法
1.2.1夏季高溫時生長狀況觀察。對上述12種野生花卉在夏季時的生長溫度、生長狀況及高溫對其開花的影響進行觀察和記錄。
1.2.2高溫半致死溫度的測定。于2014年6月,選取同一部位生長健壯的成熟功能葉片,用去離子水洗凈,擦干葉片表面水分。避開葉片中脈,將葉片剪成0.5 cm2的小片,每次稱取0.2 g裝入盛有20 ml去離子水的試管中,分別置于30、34、38、42、46、50、54、58、62、66 ℃水浴中15 min,取出冷卻至室溫[3],用電導率儀測定電導率,記為Ta。再入沸水浴15 min,待冷卻至室溫后測定電導率Tb,每組重復3次,以室溫下的電導率Tc為對照。利用公式計算電解質外滲率(REC):
REC(%)=Ta-TcTb-Tc×100%
2結果與分析
2.112種野生花卉在夏季時的生長狀況結合表2、3可以看出,即使在遮陰的條件下,引種地的夏季平均溫度仍在30 ℃以上,最高溫度更是突破了35 ℃,平均最低溫度也在25 ℃以上[3]。這表明武漢地區夏季溫度較高,而在這樣的高溫條件下,不同種類野生植物的生長狀況也有明顯的不同,表明它們對高溫有不同的耐受性。
序號植物名稱夏季生長狀況1虎耳草能正常生長,長勢良好2大葉金腰生長停滯,部分葉片變黑、枯死,部分植株死亡3點腺過路黃能正常生長,長勢良好4半蒴苣苔能正常生長,長勢良好5螞蝗七能正常生長,長勢良好6?;堫^草生長停滯,部分葉片變黑、枯死7地黃生長變慢,部分葉片黃化,少量植株死亡8蛇含委陵菜能正常生長,長勢良好9紅馬蹄草生長停滯,部分葉片枯死10蔓莖堇菜生長變慢,部分葉片黃化11中華秋海棠停止生長,部分葉片枯死,部分植株死亡12多花黃精生長停滯,部分植株休眠
2.2不同高溫下葉片REC動態變化圖1處理溫度與葉片電解質外滲率的關系圖2處理溫度與葉片電解質外滲率的關系由圖1、2可知,在不同高溫脅迫下上述12種野生花卉葉片的電解質外滲率基本呈“S”型曲線,這一變化趨勢符合Logistic方程的規律。在54~58 ℃區間,中華秋海棠葉片電解質外滲率就從1649%上升到85.12%,上升幅度最大,因此中華秋海棠的耐熱性最差;蛇含委陵菜在54~62 ℃區間內上升幅度較緩,在62~66 ℃區間內才從24.70%上升至56.09%,上升幅度最小,在66 ℃時的葉片電解質外滲率最小,因此蛇含委陵菜的耐熱性最強;蔓莖堇菜葉片在62 ℃時的電解質外滲率才開始大幅度上升,?;堫^草、大葉金腰葉片在54 ℃時的電解質外滲率就開始大幅度上升,而其他野生花卉葉片的電解質外滲率都在58 ℃時開始大幅度上升,其中在66 ℃時的葉片電解質外滲率在70%以下,而多花黃精、地黃在66 ℃時的葉片電解質外滲率在85%以上。這說明,蔓莖堇菜也具有較強的耐熱性,僅次于蛇含委陵菜,虎耳草、點腺過路黃、螞蝗七、半蒴苣苔、紅馬蹄草也具有較好的耐熱性,而多花黃精、地黃、?;堫^草、大葉金腰的耐熱性則較弱,但又強于中華秋海棠,這也與觀察到的野生花卉在夏季高溫時的生長狀況相吻合。
2.3不同高溫下葉片的半致死溫度將處理溫度和葉片電解質外滲率用Logistic方程:Y=k/(1+ae-bt)進行處理,擬合得到半致死溫度。式中,Y代表葉片電解質外滲率(%),t代表處理溫度,k為葉片電解質外滲率的飽和容量。由于該試驗的細胞傷害率消去了本底干擾,因而k值為100,a、b為方程參數,可求出該曲線拐點時的溫度,即為高溫半致死溫度(LT50)。
從表3可以看出,蛇含委陵菜的半致死溫度為74.98 ℃,在12種野生花卉中的耐熱性最強,而其他花卉的半致死溫度依次為蔓莖堇菜69.15 ℃、螞蝗七68.48 ℃、點腺過路黃66.71 ℃、半蒴苣苔65.28 ℃、虎耳草6428 ℃、紅馬蹄草6418 ℃、?;堫^草63.88 ℃、多花黃精62.28 ℃、地黃6093 ℃、大葉金腰55.89 ℃、中華秋海棠54.09 ℃,依據半致死溫度判定野生花卉的耐熱性強弱依次為蛇含委陵菜>蔓莖堇菜>螞蝗七>點腺過路黃>半蒴苣苔>虎耳草>紅馬蹄草>?;堫^草>多花黃精>地黃>大葉金腰>中華秋海棠,這也與上述不同高溫下葉片REC的動態變化以及觀察到的野生花卉在夏季高溫時的生長狀況都基本相吻合。
3結論與討論
該試驗測定了武漢地區12種野生花卉在不同溫度處理下的電導率,通過分析表明,其葉片電解質外滲率與處理溫度之間呈“S”型曲線變化,經顯著性檢驗,其擬合度在0.835 3~0.984 0,說明該試驗數據以Logistic方程描述還是適合的。
該試驗通過電導率法測定出了12種野生花卉的高溫半致死溫度,通過對計算出的半致死溫度的分析可以看出,一方面半致死溫度的數值較高,表明了這些野生花卉有較強的耐熱性,能夠耐受武漢地區的夏季高溫;另一方面也表明了這些野生花卉品種之間的耐熱性存在明顯的差異。這些結論都與高溫條件下實際觀察到的野生花卉生長狀況是一致的。這也說明這種試驗方法可以為野生花卉的生態適應性研究和引種栽培提供理論依據。
參考文獻
[1] 徐慧,鐘漢東,劉超.夏季高溫對引種野生花卉開花的影響[J].中國園藝文摘,2014(3):19-20.
[2] 徐慧.武漢市園林科研所野生花卉種質資源收集現狀[J].園林科技,2013(3):18-26.
[3] 何文華,董麗,孫震.幾種野生地被植物高溫半致死溫度的確定[J].西南園藝,2006(5):10-11.