遮陰處理對(duì)蟹爪蘭和盆栽榕樹生理特性的影響

何 瑞，蘇朝棉，趙嬌嬌，暢引東

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院，山西太谷030800；2.南和縣農(nóng)業(yè)局，河北南和054400；3.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山西太谷030801）

光是影響植物生長(zhǎng)發(fā)育和生存最重要的環(huán)境因子之一。在不同的光環(huán)境下植物會(huì)通過形態(tài)和生理上的變化來適應(yīng)環(huán)境[1]。葉片作為植物對(duì)光環(huán)境變化最為敏感的器官，其形態(tài)和解剖結(jié)構(gòu)特征被認(rèn)為最能體現(xiàn)光環(huán)境對(duì)植物的影響及植物對(duì)光環(huán)境的適應(yīng)。植物不同，其對(duì)光吸收的需求也有所改變[2]，當(dāng)光合作用不進(jìn)行時(shí)，植物就缺少了制造營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能源[3]，絕大部分植物只有在足夠的光照下才能夠很好地生長(zhǎng)，蟹爪蘭和榕樹盆栽也不例外[4-5]。

本研究選擇在夏季強(qiáng)光照下對(duì)蟹爪蘭和盆栽榕樹進(jìn)行不同遮陰時(shí)長(zhǎng)處理，研究其生長(zhǎng)發(fā)育及生理特性的變化，旨在尋求夏季蟹爪蘭和盆栽榕樹生長(zhǎng)的適宜遮陰時(shí)間，為蟹爪蘭和盆栽榕樹的引種馴化和撫育管理提供理論支持和技術(shù)支撐，進(jìn)而為高溫、高光照地區(qū)引種及應(yīng)用蟹爪蘭和盆栽榕樹提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料及試劑

供試花卉品種為蟹爪蘭和盆栽榕樹。遮陰材料為黑色草坪網(wǎng)。試劑為丙酮、無水乙醇、去離子水。

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于山西太谷縣山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院，該地屬于暖溫帶大陸性氣候，春季雨少風(fēng)大，夏季炎熱多雨。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于山西農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院進(jìn)行。選用同地區(qū)、同齡、同規(guī)格、同苗高的蟹爪蘭和盆栽榕樹[6]，利用黑色草坪網(wǎng)作為遮陰材料覆蓋植株葉片，對(duì)蟹爪蘭和盆栽榕樹進(jìn)行4種光照處理，即遮陰設(shè)為5個(gè)水平：處理1.對(duì)照（CK），不作任何遮陰條件處理；處理2.遮陰處理15 d；處理3.遮陰處理30 d；處理4.遮陰處理45 d；處理5.遮陰處理60 d。各處理的水肥管理一致。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

遮陰15，30，45，60 d時(shí)分別測(cè)定蟹爪蘭和盆栽榕樹的葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積和株高等指標(biāo)，分析遮陰對(duì)形態(tài)指標(biāo)的影響[7-8]；采用分光光度法測(cè)定植物葉片的光合色素含量；采用電導(dǎo)儀法測(cè)定植物細(xì)胞內(nèi)的相對(duì)質(zhì)膜透性[9-12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 遮陰對(duì)2種植物生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

2.1.1 遮陰對(duì)蟹爪蘭生長(zhǎng)指標(biāo)的影響 從表1，2可以看出，蟹爪蘭對(duì)照組在60 d內(nèi)幾乎處于休眠狀態(tài)，而遮陰處理45 d內(nèi)隨著遮陰時(shí)間的增加，葉長(zhǎng)、葉寬及葉面積都表現(xiàn)為上升的趨勢(shì)；遮陰45 d時(shí)葉面積比對(duì)照組增加了約3 cm2，此階段生長(zhǎng)速度最快，但是到遮陰60 d時(shí)蟹爪蘭生長(zhǎng)基本停止。在遮陰30～45 d，蟹爪蘭的生長(zhǎng)速度較快，而在對(duì)照組中這個(gè)階段蟹爪蘭幾乎沒有生長(zhǎng)，說明在遮光期間，蟹爪蘭比在光照下生要快。

表1 遮陰處理下蟹爪蘭的葉片和株高等的生長(zhǎng)情況

表2 正常光照下蟹爪蘭的葉片和株高等的生長(zhǎng)情況

由此可知，蟹爪蘭在陰脅迫環(huán)境下，遮陰時(shí)間增加，植株高度與葉片總面積總體上呈上升趨勢(shì)，在遮陰生長(zhǎng)環(huán)境較適宜時(shí)，其各項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)值達(dá)到最佳狀態(tài)。

2.1.2 遮陰對(duì)榕樹生長(zhǎng)指標(biāo)的影響 從表3，4可知，榕樹在遮陰處理下生長(zhǎng)指標(biāo)也發(fā)生了變化；榕樹遮陰15 d與對(duì)照組（CK）生長(zhǎng)指標(biāo)基本相同，對(duì)照組30～60 d榕樹生長(zhǎng)基本停止；遮陰30 d比遮陰15 d葉面積增加2 cm2，此階段榕樹生長(zhǎng)速度最快，遮陰45 d，生長(zhǎng)達(dá)到最佳狀態(tài)，此后榕樹生長(zhǎng)基本停止。由此可知，榕樹在適宜的遮陰時(shí)間下比在光照下長(zhǎng)勢(shì)有所增加，但是遮陰時(shí)間不宜過長(zhǎng)。

表3 不同遮陰時(shí)長(zhǎng)處理對(duì)榕樹葉片和株高等的影響

表4 正常光照對(duì)榕樹葉片和株高等的影響

2.2 遮陰對(duì)2種植物生理特性的影響

2.2.1 遮陰對(duì)葉綠素含量的影響 從表5可以看出，蟹爪蘭和榕樹這2種花卉的葉綠素總量在遮陰15 d時(shí)比正常光照下升高，而且隨著遮陰時(shí)間增加而遞增，到遮陰60 d時(shí)含量下降。研究表明，遮光處理后，葉綠素含量增加，有利于蟹爪蘭和榕樹在弱光環(huán)境下提高捕光能力，更有效地吸收光能，從而提高光合作用。

表5 蟹爪蘭與榕樹的葉綠素a+b含量 mg/g

2.2.2 遮陰對(duì)2種植物細(xì)胞內(nèi)的相對(duì)質(zhì)膜透性的影響 原生質(zhì)膜是細(xì)胞對(duì)外最為敏感的部位，不同光照對(duì)原生質(zhì)膜造成損傷的程度不同。

表6 蟹爪蘭和榕樹的相對(duì)質(zhì)膜透性變化 %

從表6可以看出，隨著遮陰時(shí)間的增加，蟹爪蘭和榕樹2種植物的質(zhì)膜相對(duì)透性在逐漸降低；2種植物在光照15 d時(shí)，質(zhì)膜透性較高，說明光照和高溫對(duì)質(zhì)膜的透性有影響，隨著遮陰時(shí)間的增加，質(zhì)膜透性也逐漸降低，遮陰45 d時(shí)降到最低，60 d時(shí)趨于穩(wěn)定；試驗(yàn)結(jié)果也反映出2種植物在不同遮陰時(shí)間梯度下的質(zhì)膜相對(duì)透性變化趨勢(shì)大致相同，都是隨著遮陰時(shí)間的增加其質(zhì)膜透性下降。由此可知，這2種植物都符合耐陰性植物對(duì)指標(biāo)的要求[13-14]。

3 結(jié)論與討論

通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得出：蟹爪蘭和榕樹在不同遮陰處理下生長(zhǎng)指標(biāo)和生理特性均有變化：在遮陰15～45 d時(shí)，2種植物都表現(xiàn)為隨著遮陰時(shí)間的增加葉片面積增大，遮陰45 d時(shí)葉面積增加最大；遮陰60 d時(shí)葉面積和株高生長(zhǎng)緩慢或者基本停止生長(zhǎng)；不同遮陰時(shí)長(zhǎng)下，蟹爪蘭和榕樹的生理響應(yīng)不同，遮陰45 d時(shí)，蟹爪蘭和榕樹的葉綠素含量達(dá)到最高值，其中，榕樹在遮陰30 d時(shí)葉綠素增加最明顯，60 d時(shí)葉綠素含量稍有下降，說明夏季過后，溫度光強(qiáng)降低，其生長(zhǎng)需要適宜的光照；蟹爪蘭和榕樹的相對(duì)質(zhì)膜透性，在遮陰處理時(shí)長(zhǎng)內(nèi)逐漸下降，到后期趨于平穩(wěn)；在遮陰生長(zhǎng)環(huán)境較適宜時(shí)，其各項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)值達(dá)到最佳狀態(tài)。因此，蟹爪蘭和榕樹這2種花卉均有較高的耐陰性。

光照不僅影響植物的光合作用，并以環(huán)境信號(hào)的形式作用于植物，調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)、發(fā)育、生理代謝、形態(tài)建成和解剖結(jié)構(gòu)變化等來適應(yīng)不同的光環(huán)境[15-17]。其中，植物的外觀形態(tài)特征對(duì)遮陰的響應(yīng)比較敏感。遮陰下蟹爪蘭、盆栽榕樹各形態(tài)指標(biāo)如株高、葉面積、葉柄長(zhǎng)和冠幅等均高于對(duì)照。但若植物較長(zhǎng)時(shí)段缺乏光照，很可能會(huì)導(dǎo)致植物死亡。

植物體內(nèi)的葉綠素含量較多，主要用于接收和傳達(dá)量子[18]。植物光合作用需要利用處于激發(fā)狀態(tài)的類胡蘿卜素因子，將能量運(yùn)到葉綠素中，供其生長(zhǎng)發(fā)育[19]；植物的遺傳特性、生長(zhǎng)環(huán)境都可以很大程度上對(duì)植物體內(nèi)的葉綠素和類胡蘿卜素的產(chǎn)生造成巨大的影響[20-22]。所以通過測(cè)定植物葉綠素含量來衡量植物的耐陰性也是可行的。