干旱脅迫對側柏容器苗和裸根苗生理特性的影響

馮燕

摘 要：通過設置不同干旱脅迫處理研究了不同程度干旱脅迫對側柏容器苗和裸根苗生理特性的影響，結果表明：隨著干旱脅迫程度的增加，側柏過氧化物酶含量、過氧化氫酶含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、丙二醛含量呈逐漸增加的趨勢。在中度干旱和重度干旱下，側柏容器苗的過氧化物酶和過氧化氫酶顯著高于裸根苗;但干旱脅迫下，側柏容器苗脯氨酸、可溶性糖、丙二醛的積累量低于裸根苗。側柏容器苗在干旱情況下，抗氧化酶調節能力較強，并且丙二醛積累較少，具有較高的干旱耐受能力，可作為干旱瘠薄山地造林的主要育苗方式。

關鍵詞：側柏;干旱脅迫;生理特性;容器苗;裸根苗

Abstract： The effects of drought stress on physiological characteristics of container seedlings and bare root seedlings of Platycladus orientalis were studied.The results showed that peroxidase， catalase， proline， soluble sugar and malondialdehyde ?increased gradually with the increase of drought stress. Under drought stress， especially under moderate drought and severe drought， the peroxidase and catalase of Platycladus orientalis container seedlings were significantly higher than bareroot seedlings. However， under drought stress， the accumulation of proline， soluble sugar and malondialdehyde in container seedlings of Platycladus orientalis was lower than that of bareroot seedlings. In summary， under drought conditions， Platycladus orientalis container seedlings have strong antioxidant enzyme regulation ability and less accumulation of malondialdehyde， It can be used as the main seedling raising method for afforestation in arid and barren mountainous areas.

Keywords： Platycladus orientalis;Drought stress; Physiological characteristics

側柏（Platycladus orientalis）屬柏科常綠喬木，具有極強耐寒、耐旱、抗鹽堿的特性，對干冷及溫暖的氣候有較好的適應能力，是造林與園林綠化美化中不可或缺的樹種[1]。目前，苗木栽植仍是植被恢復、植樹造林的主要措施。隨著我國林木種苗的發展、變革，生產上對林木種苗提出了更高的要求。傳統的裸根苗已不能滿足現代林木種苗的需求[2]。目前，容器苗在國內造林中得到廣泛應用，容器育苗可為林業工程持續提供高質量的苗木[3]。尤其在土壤干旱貧瘠的環境下造林，容器苗相對于裸根苗有較大的優勢[4]。在干旱缺水的環境下，植物會表現出一定的抗性和適應性。研究表明當側柏[7-9]、刺槐[7-8]、梨樹[10]、柑橘[11]等受到干旱脅迫時，體內會產生抗氧化物酶，維持體內活性氧代謝的平衡。同時會積累脯氨酸、可溶性糖等滲透調節物質，以保持細胞膨壓，維持植物生長代謝。但是有關干旱脅迫對側柏容器苗和裸根苗生理特征的影響鮮有報道。因此，本文設置不同干旱脅迫處理，研究側柏容器苗和裸根苗生理特性的變化，以期為側柏容器苗在干旱瘠薄山地造林中提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于臨汾市，地理坐標為35°23′～36°57′N， 110°22′～112°34′E。年平均日照時數為1748.4～2512.6 h，年平均氣溫9.0～12.9℃，降水量420.1～550.6 mm，無霜期127～280 d。

1.2 試驗材料

試驗用側柏苗生長一致，無病蟲害，苗高18cm，地徑0.2cm;試驗用營養缽直徑20 cm，高30 cm。

1.2 試驗方法

干旱脅迫試驗設置正常澆水（質量含水量60%～70%）、輕度干旱（質量含水量50%～60%）、中度干旱（質量含水量40%～ 50%）和重度干旱（質量含水量30%～40%）4個水平。每個水平設置容器苗和裸根苗2個處理，共8個處理，每個處理重復3次，每處理均移栽1株幼苗。于2020年4月10日將容器苗和裸根苗移栽進塑料盆中（口徑20cm，高30cm），放置在大棚內，雨天用防雨棚遮雨，晴天露地生長。定植時澆透水，正常水分管理。于2020年4月27日開始控水處理，利用便攜式土壤水分測量儀，每天9：00定時測量土壤水分含量。如果土壤含水量低于處理下限，則澆水至處理上限，保證土壤含水量控制在處理范圍內。

于2020年8月1日采集側柏葉片測定相關生理特性指標。過氧化物酶（POD）活性采用愈創木酚法;過氧化氫酶（CAT）活性采用紫外分光光度法;脯氨酸含量采用茚三酮顯色法;可溶性糖含量采用蒽酮比色法;丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸法[12]。

2 結果與分析

2.1 干旱脅迫對側柏POD和CAT的影響

根據表1，在干旱脅迫下，側柏容器苗和裸根苗的POD和CAT均呈現逐漸增加的趨勢。在澆水正常的情況下，側柏裸根苗和容器苗CAT活性和POD活性沒有顯著差異。當輕度干旱時，側柏容器苗POD活性比比裸根苗提高了25.0%，且有顯著差異，但是CAT活性差異不顯著。中度和重度干旱時，容器苗與裸根苗相比，容器苗POD和CAT活性均顯著高于裸根苗。容器苗同裸根苗相比，中度干旱時側柏容器苗POD比裸根苗提高了26.9%，CAT活性提高了18.1%。重度干旱時側柏容器苗POD和CAT活性分別提高了28.7%和21.1%。

2.2 干旱脅迫對側柏脯氨酸和可溶性糖的影響

從表2可以看出，隨著干旱脅迫程度的增加，側柏容器苗和裸根苗的滲透調節物質脯氨酸和可溶性糖均呈現逐漸增加的趨勢，并且裸根苗參數數值高于容器苗。正常澆水、輕度干旱、中度干旱情況下，側柏容器苗和裸根苗的脯氨酸和可溶性糖含量差異不顯著。

當干旱程度進一步加深時，裸根苗脯氨酸含量和可溶性糖含量顯著高于容器苗，分別提高了28.1%和22.9%。

2.3 干旱脅迫對側柏MDA的影響

根據表3，當正常澆水和輕度干旱時，容器苗和裸根苗MDA含量差異不顯著，當干旱脅迫達到中度干旱和重度干旱時，裸根苗的MDA含量顯著高于容器苗，分別提高了31.0%和22.4%。

3 結論與討論

數據分析表明，在正常澆水的情況下，側柏容器苗和裸根苗的丙二醛、可溶性糖、脯氨酸、POD、過氧化氫酶等指標含量均沒有顯著差異。隨著干旱脅迫程度的增加，側柏POD、過氧化氫酶活性越高，且容器苗顯著高于裸根苗，這說明，在一定的干旱脅迫下，容器苗更有利于激活抗氧化酶保護系統，清除氧自由基，提高植物的抗旱能力。重度干旱時，側柏裸根苗的脯氨酸、可溶性糖和丙二醛含量顯著增高，來緩解干旱脅迫產生的有害物質對植物的傷害，可見裸根苗受干旱脅迫傷害程度更大，也說明容器苗具有較高的耐旱能力。綜上所述，側柏容器苗可作為干旱瘠薄山地造林的理想選擇。

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