pH脅迫對銀木和樟樹生長的影響

金晶等

摘要

[目的]研究pH脅迫對銀木和樟樹生長的影響。[方法]以3 年生銀木和樟樹為試驗材料，進行了pH 5.0，6.0、7.0、8.0、9.0和10.0處理，探討pH脅迫對其生長的影響。[結果]銀木在pH8.0以上高生長以及存活率等方面都明顯高于樟樹，pH變化對樟樹的影響比銀木大；在同等立地條件下，銀木和樟樹葉綠素最高值均出現在6月，同時銀木的葉綠素含量要高于樟樹，較高的土壤pH對試驗香株樟樹黃化產生影響要大于銀木。[結論]該研究為武漢市園林綠化樹種選擇和養護提供理論指導。

關鍵詞銀木；樟樹；pH脅迫；葉綠素

中圖分類號S714文獻標識碼A文章編號0517-6611（2015）21-200-03

金晶（1982-），女，湖北武漢人，工程師，從事園林植物資源應用研究。*通訊作者，高級工程師，碩士，從事園林植物培育與土壤質量管理工作。

收稿日期20150601

城市土壤是園林植物生長的基礎。由于城市建設的快速發展以及人為活動的影響加劇，城市土壤板結，地力衰退，其理化性質發生了顯著改變[1-3]。相關研究結果也顯示武漢園林土壤pH均值為7.69，顯著高于自然土壤，土壤趨向堿性顯著[4]。一般情況下，不同植物所需要的土壤pH不同，每種植物都有最適合其生長發育的土壤pH范圍，在這一范圍內土壤中的營養元素基本都可以被植物吸收，而pH過高或過低，超出這一最適范圍，有些元素就不能被植物吸收，進而導致植物營養缺乏，生長不良，甚至死亡。

在城市綠化中一般會選擇有較高觀賞價值的鄉土樹種進行栽植，樟樹（Cinnamomum camphora）屬于樟科樟屬，為湖北鄉土樹種，枝葉茂密，冠大蔭濃，樹姿雄偉，具有優良的觀賞特性，一直以來是城市綠化的優良樹種，作為庭蔭樹、行道樹、防護林及風景林樹種廣泛栽培。由于城市環境受到人為因素的影響，近年來武漢樟樹生長受到不同程度的影響，黃化現象十分普遍，并且呈現增多趨勢，嚴重影響到其景觀作用和生態效果的發揮[5-6]。

目前國內外對樟樹黃化的研究不多。有關樟樹黃化的研究主要集中在對黃化植株的施肥治理方面，而對其黃化的生理生化變化機制研究鮮有報道[7]，對黃化產生的機制有待進一步研究。樟樹屬于南方綠化的主要樹種，南方土壤一般為酸性土壤，可以初步確認樟樹更適宜于栽植在酸性土壤中。武漢市園林科學研究所重點引進的樟科樟屬銀木（Cinnamomum septentrionale）在同等立地條件下，比樟樹更適宜武漢城市土壤環境，表現出極好的適應性[8]。該文以銀木和樟樹為研究對象，在耐堿性方面進行對比研究，對銀木和樟樹在pH脅迫下生長情況進行觀測分析，為銀木后期推廣以及武漢市園林樹種選擇和養護提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料為3年生生長良好的銀木和樟樹容器苗，基質為武漢市園林科學研究所園土和泥炭土以3∶2比例組成的混合土，土壤pH為7.3，容器為口徑30 cm，深度20 cm的無紡布袋。

1.2研究方法

試驗時間為2013年3月15日～2014年3月15日，試驗中采用不同濃度的H2SO4和NaOH溶液來調節容器基質pH，使其pH達到以下設定值：5.0，6.0、7.0、8.0、90和10.0，每個處理重復20次。在試驗過程中每2 d測量盆栽基質的pH，保證每個梯度誤差在±0.2范圍內。試驗期間，每月15日取樣1次。

1.3測定指標及方法

測試銀木和樟樹的生長狀況，監控土壤基質的變化情況。測定植株存活率、絕對生長高度和葉綠素含量。植株存活率（%）=存活植株數/總植株數；絕對生長高度（cm）：用卷尺測量，為處理后的株高與處理前的株高之差；葉綠素含量：采用丙酮、乙醇提取法測定[9]。

2 結果與分析

2.1 不同pH對銀木和樟樹存活率和高生長的影響

不同pH土壤處理對銀木和樟樹生長情況的影響見表1。從表1可以看出，6種不同pH處理的土壤對銀木和樟樹都產生很大的影響。當pH上升時，銀木和樟樹都有死亡現象發生，在pH為10.0時，銀木死亡4株，存活率為80%，樟樹死亡量為14株，存活率為30%。從表1可以看出，在1年生長期間內，銀木在pH為7.0時，生長量最大，高生長達到61.3 cm，20 cm高植株徑生長達到1.16 cm，pH為6.0時高生長量次之，但是20 cm高植株徑生長第二大的為pH 8.0處理，達到105 cm，生長量最小的土壤pH 為10.0，高生長和徑生長分別為22.7 cm和0.38 cm；樟樹生長量最大的土壤pH 為60，高生長和徑生長分別達到40.4 cm和0.61 cm，其次為pH 70時，高生長和徑生長分別為38.6 cm和0.53 cm，生長量最小的pH為10.0，高生長和徑生長分別為12.5 cm和007 cm，基本上與銀木的變化規律一致。

2.2不同pH對銀木和樟樹葉綠素含量的影響

不同pH處理下葉綠素含量的變化可以反映出植物光合強度的強弱，因此其常被作為外界環境反應的指標。不同pH下，銀木和樟樹葉綠素含量的變化趨勢如圖1、2所示。

從圖1可以看出，銀木在不同pH處理下葉綠素含量變化規律基本上都是先上升后下降，最后趨于平衡，峰值均出現在6月，除pH9.0和10.0外，最小值都出現在12月。與樟樹相比，pH10.0時，銀木在隨后的幾個月葉綠素含量有上升趨勢，而樟樹葉綠素含量一直處于下降趨勢。由圖2可以看出，各pH處理的葉綠素含量變化趨勢不一致，pH10.0處理的葉綠素含量從處理開始一直存在下降趨勢，樟樹表現出明顯的不適應性，pH 9.0處理的葉綠素含量先緩慢升高，在5月達到最高值，然后開始下降，在2月達到最低值0.257 mg/g，其他4個處理（pH5.0、6.0、7.0和8.0），葉綠素含量均在6月達到最高值，分別為2.016、2361、2.250和2.107 mg/g，最低值均出現在12月，分別為0.982、1.474、1.490、1.054 mg/g，然后緩慢上升。

經過1年的試驗觀察及測量，樟樹在pH為8.0以上時，頂端葉片葉緣及葉尖部分黃化現象明顯，相關研究[10-13]也證實高pH對樟樹黃化有直接和間接作用；銀木在pH達到9.0時有頂端葉片黃化衰退現象發生，高pH對銀木的生理影響有待后期進一步研究。

3結論與討論

（1）植物生長量的變化與生長環境有直接的關系。葉綠素是植物光合色素中最重要的一類色素，其含量可受多種逆境的脅迫而下降，葉綠素含量的變化，既可以反映植物葉片光合功能的強弱，也可以表征逆境脅迫下植物組織、器官的衰老狀況[14-15]，進而影響到植物葉片的外在表現以及植物正常的生長。

（2）研究結果顯示：銀木和樟樹更宜生長在中性或偏酸的土壤中，銀木在土壤pH 8.0以上高生長以及存活率等方面都明顯高于樟樹，pH變化對樟樹的影響比銀木大。從葉綠素含量的測定結果表明：在同等立地條件下，銀木的葉綠素含量要高于樟樹，較高的土壤pH對試驗株香樟黃化產生影響要大于銀木，隨著時間的推移，黃化呈現明顯的上升趨勢，說明葉綠素的組成因為pH的變化產生了變化，這一點有待于后期進一步探討。

（3）該試驗沒有對葉片和土壤養分含量以及植物的生理生化指標進行充分研究，同時影響葉綠素含量及合成和高生長以及成活率的因素有很多種，此次試驗僅對葉綠素含量以及高生長和pH影響方面進行相關性研究，具體相關性有待后期進一步研究與完善。

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