不同干旱條件下煥鏞木的生長及光合特性

盧志鋒　聶珍臻　藍學　覃德文

摘要：本研究采用正常供水CK（土壤水分含量為最大田間持水量的80%，下同）、輕度干旱脅迫P1（65%）、中度干旱脅迫P2（35%）、重度干旱脅迫P3（15%）4種處理方式對煥鏞木抗旱能力展開研究，對煥鏞木葉片光合指標和葉綠素熒光值進行分析。結果表明：隨著干旱強度的增強，煥鏞木的光合作用能力不斷降低，Pmax、Tr、Gs等光合指標不斷下降。但Ci值在P2處理條件下達到最低，植物細胞獲取CO2能力逐漸穩(wěn)定，表現(xiàn)出煥鏞木較弱的抗旱能力；在對葉綠素熒光日變化值進行研究時發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)v/Fm、ΦPSⅡ值隨著照度日變化會自我恢復到一個穩(wěn)定值，表明煥鏞木在逆境條件下能夠維持植物體內一定的光合作用，保證植物體自身的能量獲取。

關鍵詞：干旱脅迫；煥鏞木；光合能力；葉綠素熒光值

中圖分類號： Q945.11 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2015）10-0236-03

煥鏞木（Woonyoungia septentrionaliss）為木蘭科（Magnoliaceae）的常綠闊葉喬木，別稱單性木蘭、細蕊木蘭，生長于海拔300～500 m的石灰?guī)r山地林中和密林中，為國家一級保護植物。該類群植物主要分布于廣西南部、云南西雙版納等地區(qū)，其中廣西北部（羅城、環(huán)江）、貴州東南部（荔波）零星分布[1]。該樹樹干通直，材質輕軟，氣干密度為0.783 g/m3，其樹葉濃綠、秀氣、革質，雌雄異株，雄花被片白色帶淡黃色。倒卵形，內輪8～10張葉片，線狀披針形，在森林中宛如婷婷玉立少女，為名貴稀有觀賞樹種。譚金桂等對煥鏞木進行花粉石蠟切片和細胞學壓片，得出小孢子形成時胞質分裂方式為修飾性同時型；四分體排列方式以四面體型為主，雄配子體發(fā)育中的敗育不是影響煥鏞木瀕危的主要因素[2]。該樹樹干通直，材質輕軟，氣干密度為 0.783 g/m3，其樹葉濃綠、秀氣、革質，雌雄異株，雄花被片白色帶淡黃色。倒卵形，內輪8～10，線狀披針形，在森林中宛如婷婷玉立少女，為名貴稀有觀賞樹種。該樹種適生在肥沃酸性土壤中，在干旱瘠薄地生長碧聊，抗風力較差，探討其在不同生境下的生長狀況具有科學價值。國內外對煥鏞木研究較少，多集中于物種的鑒定、病害研究以及植被多樣性調查[3-5]，李宗艷等研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)木蘭科植物在繁殖過程中能力較差，對環(huán)境的適應能力較弱[6]。Vaidyanathan等在對100種木蘭科植物物種調查時發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)木蘭屬植物藥用價值高，廣泛運用于當?shù)鼐用裆町斨衃7]。在廣西木蘭科植物研究中，袁鐵象等通過在采集廣西區(qū)內苗木種植數(shù)據(jù)總結出煥鏞木種植密度在2 m×2 m的距離為適宜密度[8]。目前，對煥鏞木的研究多局限于21世紀初，而對煥鏞木苗木的研究至今尚未有報道。因此，本試驗基于煥鏞木苗木生長的研究，對其進行不同強度的干旱脅迫處理，測定其苗木光合特性指標和葉綠素熒光參數(shù)指標，探討其對干旱生長環(huán)境的適應能力，該樹種在逆境環(huán)境下植物光合能力的響應狀況，為今后發(fā)展煥鏞木的引種栽培和推廣提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選用廣西維都林場一年生優(yōu)質煥鏞木實生苗作為參試材料，在廣西大學林學院苗圃試驗大棚內進行，采用盆栽對苗木進行干旱脅迫試驗。用黃心土 ∶ 細沙為3 ∶ 1的混合土作為育苗基質，基質土在裝盆前用0.5%高錳酸鉀溶液消毒。

1.2 試驗處理

試驗設置4個水分梯度，分別為正常供水（土壤水分含量為最大田間持水量的80%，下同）、輕度干旱脅迫（65%）、中度干旱脅迫（35%）、重度干旱脅迫（15%），用CK、P1、P2、P3表示，煥鏞木在廣西大學苗圃內進行培育。2013年4月30日，將溫室中培育的生長狀況良好的具有12～20張葉片、地下根系長度為5 cm、株高為30～35 cm的煥鏞木幼苗移植入苗木盆內，每個處理6盆，3個重復，在此期間進行日常養(yǎng)護管理。待移植苗木適應了苗木盆生長環(huán)境后，于2013年5月10日開始控水，用稱質量法控制土壤含水量，在各處理期間于每日17：00時用電子天平稱質量補水，保證土壤內的含水量。

1.3 試驗方法

1.3.1 光合生理指標的測定 當各處理的土壤含水量（RWC）達到標準后20 d時，開始葉片氣體交換參數(shù)的測定。各處理取葉片3～6張，用精度為0.001 g的電子天平稱其鮮質量（m）；稱質量后，置于85 ℃烘箱內48 h，測定葉片干質量，計算葉片的相對含水率。運用TYS-A SPAD-502葉綠素測定儀測定不同處理下葉片葉綠素含量。

1.3.2 葉片氣體交換參數(shù)的測定 待干旱處理20 d后，于測定日09：00—18：00進行氣體交換測定，分別選取各處理下的植株頂端完全展開的功能葉，釆用LI-6400XT光合測定系統(tǒng)（IRGA，LI-COR，Lincoln，USA）測定煥鏞木的葉片氣體交換參數(shù)。對苗木進行30 min的暗適應，運用FMS-1葉綠素熒光儀測定葉片葉綠素熒光數(shù)據(jù)。

2 結果與分析

2.1 葉片相對含水量和葉綠素的影響

試驗結果（圖1）表明，隨著干旱脅迫程度的加強，煥鏞木葉片的相對含水量均呈下降趨勢，各處理間差異顯著（P<0.05）。與空白對照（CK）相比，煥鏞木葉片相對含水量在P1、P2、P3條件下分別下降11.91%、56.32%、63.59%，在干旱脅迫P3下，煥鏞木葉片相對含水量只有26.21%，均低于植物荻和芒[9]，表現(xiàn)出較低水平的抗旱能力；而煥鏞木的葉片相對含水量在3種干旱脅迫下分別下降6.3%、12.7%、23.1%。除正常供水外，相同土壤干旱脅迫下，煥鏞木下降幅度較大，葉片保水能力差，從而直接影響其光合作用。

圖2 表明，在土壤干旱脅迫下，煥鏞木葉綠素念量隨著土壤含水量的下降而降低，各組處理間差異顯著（P

2.2 光響應曲線endprint