探究板栗等果樹對水分脅迫的生理響應

朱京民

文章編號： 1005-2690（2019）09-0045-01? ? ? ?中圖分類號： S601? ? ? ?文獻標志碼： B

摘? ?要：以2年生盆栽板栗及其他果樹作為試驗素材，一共設置了4個水分處理水平，用以探究水分脅迫對2年生板栗及其他果樹的生長和生理指標的影響程度。最終得出結論，水分脅迫下的2年生板栗及其他果樹可以通過調節自身的水分來改變地上和地下部分生物量的分配，從而加大根冠比，在極大程度上減少水分脅迫對植物細胞膜的傷害程度，以此來有效抵御干旱環境持續健康生長。

關鍵詞：板栗;水分脅迫;生理響應

世界上最常見的氣象災害之一就是干旱。干旱對植株的生長、分布與產量有重大影響，所以土壤的水分狀況與植株之間的關系一直是生物學研究的熱點話題。以2年生盆栽板栗及其他果樹作為素材，采取盆栽試驗探究不同的土壤水分條件對其生長和生理特性的影響程度，目的是研究在不同程度的水分脅迫條件下植物的反應能力及適應能力，了解植物抗旱的機理，以此為在干旱地區引進種植提供重要理論依據[1]。

1? ?選材與試驗方法

1.1? ?材料的選擇

該試驗場地屬于暖熱帶季風性氣候，平均氣溫為14.6 ℃，年日照時長為1 700 h，一年的降水量可達860 mm。該試驗土壤選取了當地林地30 cm以內的表層土壤進行種植。在4月份采用幼苗高度為40～50 cm且地徑為0.4～0.6 cm、分枝數量在3或4的生長情況大致相同且生長良好的2年生盆栽板栗，把幼苗盆栽放在遮雨棚里，在保證充足的水分條件下進行培育。試驗共設置4個水分脅迫梯度：第一，對照組給予適量的水分，此土壤的含水量應是田間持水量的85%～90%。第二，處理1給予輕度的干旱脅迫，此土壤的含水量是田間持水量的65%～70%。第三，處理2給予中度的干旱脅迫，此土壤的含水量是田間持水量的45%～50%。第四，處理3給予重度的干旱脅迫，此土壤的含水量是田間持水量的25%～30%。每一種處理方式都種植6盆盆栽，并用稱重法來進行水分控制，每天18：00稱取盆的重量適當補足白天失去的水分，確保各個處理都能保持在最初設定的水分范圍之內。在7月19日給水分脅迫最大的處理組采用持續干旱并且稱重測量，每種處理應于7月27日達到控制的水分范圍而且已經開始進行試驗。該水分脅迫試驗一共需要28 d，每個處理在開始脅迫的第7天、第14天和第21天及最后1 d的9：00 AM挑選出苗木枝條中段的3片成熟的葉子，然后快速放到保溫箱內并馬上帶回實驗室進行葉綠素含量的測量，在試驗的最后進行水分生理指標和根冠比的測量，并且重復測量3次每種指標的均值。

1.2? ?測定指標與測定方法

①葉片含水量：選用飽和含水量法進行測定。②水分飽和虧：選用烘干法來測定。③葉片保水力：用自然脫水法進行測定并用質量葉片含水量占初始含水量的百分比來表示。④葉綠素含量：選用混合液浸提法來測定。⑤根冠比：采用烘干法進行測定并用地下干重和地上干重的比值來表示。

2? ?試驗結果和討論分析

2.1? ?葉片水分生理的變化

葉片含水量與植物的生長代謝活動有著密切聯系。在干旱的脅迫下，首先植株表現出來的就是含水量開始下降。根據試驗結果可知，處理3的葉片含水量與對照組的差異十分明顯，處理1與處理2和對照組相比沒有顯著的差異。因此輕度的干旱脅迫和中度的干旱脅迫對葉片含水量的影響并不大，植株的葉片在重度的干旱脅迫下將會受到更顯著的影響。而水分飽和虧則是反映植株實際含水量距離飽和含水量的差[2]。處理2與處理3的水分飽和虧比對照組有明顯的差異，而處理1和對照組的差異并不顯著。說明隨著土壤含水量的降低，植物利用自身的水分調節來增大水分飽和虧，以此適應不利的生長環境并提高抗旱的能力，確保生長能順利進行。植物的葉片保水力指的是葉片本身的抗旱能力，反映了葉片內部結構抵抗水分散失的能力。根據試驗結果可知，同一處理下葉片保水力會隨著時間的延長而逐漸降低，并且重度干旱脅迫下葉片保水力的數值在每個時間段內都大于其他的處理組別。

2.2? ?葉綠素含量的變化

植物進行光合作用的主要色素是葉綠素，這與葉綠素含量的高低和光合速率的變化有著重要關系。根據試驗結果可知，隨著水分脅迫程度的增多，葉綠素的含量逐漸減少。經過7 d的處理，對照組和處理3的葉綠素含量區別十分明顯，處理1與處理2的葉綠素含量也和對照組有著較大差異。水分脅迫14 d后處理1、處理2及處理3的葉綠素含量都低于對照組。經過21 d的水分處理后，對照組和處理3的葉綠素含量有差別，處理1與處理2的葉綠素含量都和對照組有較大差異。水分脅迫末期處理2與處理3和對照組的葉綠素含量差異都十分明顯。由此可知，水分脅迫會抑制葉綠素的生物合成并加速葉綠素的分解使其含量減少[3]。

2.3? ?水分脅迫下的根冠比變化

用來反映地下和地上部分生長的重要指標是根冠比的數值，相關研究證明，當植株自身受到外界脅迫時，它們一般都會改變地上與地下生物量的分配比例來適應環境的變化。根據試驗結果可知，隨著水分脅迫程度增強，根冠比也增加。處理2的根冠比和處理3有明顯差別，和對照組的差異尤其明顯，是對照組的2倍。處理1和處理2的根冠比沒有明顯不同，但和對照組差異明顯，是對照組的1倍。對照組和處理1的差異不大。所以水分脅迫使植物的生長發育受抑制，而輕度干旱脅迫對其影響較小。當土壤含水量逐漸減少時，植物為滿足對水分和營養的需求，改變地上與地下部分的生物量分配來增強適應環境變化。

3? ?小結

在水分脅迫下板栗及其他果樹可以通過調節自身的水分，改變地上和地下部分的生物量分配加大根冠比，并減少對細胞膜的傷害程度，通過積累滲透調節物質來提高植物的吸水及保水能力，從而有效地抵抗干旱環境，確保植物能夠順利生長。植物的抗旱性是多種因素共同作用下的重要體現。所以在今后的試驗中，可考慮水分脅迫在整個生長季內對植物葉片光合作用機理與相關酶活性的影響，為日后全面了解植物的抗旱機制和干旱地區板栗等果樹的推廣提供完善的理論依據。

參考文獻：

[ 1 ] 肖丹丹，左力輝，王進茂，等.5種榆蜀植物光響應曲線模型對比分析[J].中國農業科技導報，2016（4）：124-131.

[ 2 ] 趙雪，張秀珍，牟洪香，等.干旱脅迫對不同種源文冠果幼苗水分生理特性及滲透調節物質的影響[J].東北林業大學學報，2017，45（6）：17-21.

[ 3 ] 劉全勇，盧錕，李澤，等.水分脅迫對刨花潤楠幼苗生長及光合特性的影響[J].中南林業科技大學學報，2016，36（9）：29-35，43.

（收稿日期：2019-07-18）