洛陽(yáng)牡丹主要栽培品種耐旱特性研究

郭亞珍 王占營(yíng) 王二強(qiáng) 龐靜靜 冀含樂

摘要：通過利用文獻(xiàn)研究法與試驗(yàn)法相結(jié)合，選取鳳丹、藍(lán)田玉、狀元紅、胡紅和洛陽(yáng)紅5種洛陽(yáng)牡丹栽培品種作為主要研究對(duì)象，重點(diǎn)圍繞洛陽(yáng)牡丹主要栽培品種的耐旱特性進(jìn)行簡(jiǎn)要分析研究。證明牡丹的葉片水分生理、細(xì)胞膜透性、光合作用系統(tǒng)與葉綠素含量均與牡丹的耐旱特性之間具有直接關(guān)系。而洛陽(yáng)紅與胡紅的牡丹栽培品種具有更強(qiáng)的耐旱性，鳳丹、藍(lán)田玉與狀元紅的耐旱特性相對(duì)較弱。

關(guān)鍵詞：洛陽(yáng)牡丹;栽培品種;耐旱特性

洛陽(yáng)牡丹作為我國(guó)傳統(tǒng)名花之一，花大且顏色艷麗，具有較高的觀賞性。因此在我國(guó)城市環(huán)境的美化以及街道綠化等領(lǐng)域當(dāng)中得到廣泛應(yīng)用。鑒于植物的生長(zhǎng)發(fā)育直接受到干旱脅迫的影響，通過探究洛陽(yáng)牡丹主要栽培品種的耐旱特性，一方面可以為相關(guān)研究人員提供必要的理論參考，另一方面也可以為牡丹栽培種植中的選種工作、栽培技術(shù)選用等給予實(shí)踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

為有效研究洛陽(yáng)牡丹主要栽培品種的耐旱特性，選擇鳳丹、藍(lán)田玉、狀元紅、胡紅和洛陽(yáng)紅5個(gè)洛陽(yáng)牡丹栽培品種進(jìn)行研究。同時(shí)為保障試驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)性和有效性，所選洛陽(yáng)牡丹主栽品種僅在品種方面存在差異，其余條件如生長(zhǎng)年齡、株高等均基本一致。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 試驗(yàn)方法。結(jié)合相關(guān)研究資料，選擇使用直徑為36cm、深度為30cm的普通陶土花盆栽種選取的牡丹品種，以盆栽試驗(yàn)的方式驗(yàn)證各牡丹品種的耐旱性。采用就近原則直接使用本地牡丹園中的熟土作盆栽基質(zhì)，而后將株高、分枝等大致相同的各品種牡丹種植在陶土花盆中。在試驗(yàn)尚未開始時(shí)，先將所有試驗(yàn)材料放置于室溫環(huán)境中，連續(xù)2天對(duì)各牡丹盆栽充分澆水，確保所有牡丹盆栽的土壤充分吸收水分。每個(gè)品種各有1個(gè)對(duì)照與4個(gè)處理，于自然干燥條件下分別連續(xù)進(jìn)行0天、10天、20天和30天的干旱脅迫[1]。每個(gè)處理均設(shè)置5個(gè)重復(fù)，在各干旱脅迫下采集牡丹葉片，精準(zhǔn)測(cè)定不同牡丹品種的生理指標(biāo)，此后正常對(duì)各盆栽牡丹進(jìn)行水肥管理。所有牡丹品種的栽培管理方法、生理指標(biāo)采集方法等均完全相同。

1.2.2 指標(biāo)選取。分別從牡丹的葉片水分生理、細(xì)胞膜透性、光合作用系統(tǒng)與葉綠素含量4個(gè)方面指標(biāo)分析不同洛陽(yáng)牡丹栽培品種的耐旱性。其中牡丹葉片水分生理的檢測(cè)指標(biāo)分別為葉片含水量與葉片相對(duì)含水量。牡丹細(xì)胞膜透性的檢測(cè)指標(biāo)分別為相對(duì)導(dǎo)電率與MDA含量，牡丹光合作用系統(tǒng)的檢測(cè)指標(biāo)則分別為蒸騰速率與氣孔阻力。

2 結(jié)果與分析

2.1 各品種牡丹的葉片水分生理

2.1.1 葉片含水量。在測(cè)定不同干旱脅迫下各品種洛陽(yáng)牡丹葉片含水量時(shí)，先精準(zhǔn)測(cè)定牡丹葉片自身鮮重，而后將其放置在溫度為105℃的烘箱中進(jìn)行30min的殺青處理[2]，再將殺青處理完畢的牡丹葉片放入溫度為85℃的烘箱中繼續(xù)烘干處理，直至葉片重量不再發(fā)生變化后，測(cè)定其干重。將牡丹葉片的鮮重與干重之差，與葉片干重比即可獲得具體的牡丹葉片含水量數(shù)值。

根據(jù)試驗(yàn)可知，在尚未對(duì)各品種牡丹進(jìn)行干旱脅迫時(shí)，牡丹平均葉片含水量為65%。其中鳳丹葉片含水量最大，其次為藍(lán)田玉、狀元紅、胡紅與洛陽(yáng)紅。但在依次經(jīng)過。天，10天，20天與30天的干旱脅迫后，各試驗(yàn)洛陽(yáng)牡丹主要栽培品種的葉片含水量呈現(xiàn)出遞減的變化趨勢(shì)。當(dāng)干旱脅迫時(shí)間為30天時(shí)，相比于未進(jìn)行干旱脅迫時(shí)，幾乎所有牡丹品種的葉片含水量均減少了大約68%。隨著干旱脅迫時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，葉片含水量最高的牡丹品種為洛陽(yáng)紅，而鳳丹的葉片含水量反而最小。因此相較于其他牡丹品種，從葉片含水量來看，耐旱性最弱的牡丹品種為鳳丹。

2.1.2 相對(duì)含水量。葉片相對(duì)含水量的測(cè)定與葉片含水量測(cè)定基本相同，但需要在完成牡丹葉片鮮重測(cè)定后，將葉片完全浸沒在蒸餾水中，浸沒時(shí)間控制在8～12h。當(dāng)葉片充分吸水后，將其取出并擦拭干凈表面殘留水分，對(duì)牡丹葉片進(jìn)行稱量，確定牡丹葉片的飽和鮮重。在計(jì)算出各品種牡丹葉片的飽和鮮重與干重差值后，與葉片鮮重與干重之差作比即可獲得牡丹葉片相對(duì)含水量。在尚未進(jìn)行干旱脅迫時(shí)，所有牡丹品種的相對(duì)含水量均可以達(dá)到80%，且彼此間的葉片含水量存在明顯差異。但經(jīng)過10天的干旱脅迫后，胡紅與狀元紅的相對(duì)含水量已經(jīng)基本相同;經(jīng)過20天的干旱脅迫后，鳳丹與胡紅、狀元紅之間的相對(duì)含水量的差異性已經(jīng)明顯減小。根據(jù)最終的試驗(yàn)結(jié)果來看，相對(duì)含水量最大的牡丹品種為洛陽(yáng)紅，其次為胡紅、狀元紅、藍(lán)田玉與鳳丹。

2.2 各品種牡丹的細(xì)胞膜透性

2.2.1 相對(duì)導(dǎo)電率。在測(cè)定各品種牡丹相對(duì)導(dǎo)電率時(shí)，需要在使用蒸餾水將牡丹葉片漂洗干凈并擦拭干后，將其放置在加有10mL去離子水的試管當(dāng)中，于室溫環(huán)境下進(jìn)行12h的浸泡處理。隨后利用相關(guān)專業(yè)檢測(cè)儀器精準(zhǔn)測(cè)定牡丹葉片此時(shí)的初始電導(dǎo)率，再對(duì)浸提12h的葉片進(jìn)行1h沸水浴，待其自然冷卻后測(cè)定此時(shí)牡丹葉片的電導(dǎo)率。將二者數(shù)值作比即可計(jì)算出具體相對(duì)電導(dǎo)率。

根據(jù)試驗(yàn)可知，當(dāng)自然干旱脅迫時(shí)間越來越長(zhǎng)，各品種牡丹的相對(duì)導(dǎo)電率也會(huì)隨之越來越高。雖然此次所有供試材料均具有一定耐旱性，但當(dāng)干旱脅迫時(shí)間為20天時(shí)，鳳丹與藍(lán)田玉的相對(duì)導(dǎo)電率出現(xiàn)了短時(shí)間內(nèi)迅速增加的變化情況。與干旱脅迫時(shí)間為10天時(shí)相比，2種牡丹的相對(duì)導(dǎo)電率各增加了56%與41%。在本次試驗(yàn)中，干旱脅迫時(shí)間為20天時(shí)，丹鳳與藍(lán)田玉仍然可以保持一定的耐旱性，此后隨著干旱脅迫時(shí)間的逐漸延長(zhǎng)，牡丹中細(xì)胞膜損害嚴(yán)重程度也越來越大。但當(dāng)干旱脅迫時(shí)間為30天時(shí)，洛陽(yáng)紅、狀元紅和胡紅依舊具有良好的耐旱性。

2.2.2 MDA含量。MDA即指的是牡丹中的丙二醛，本試驗(yàn)中主要通過運(yùn)用專業(yè)檢測(cè)儀器對(duì)各品種牡丹中的丙二醛含量進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)定。當(dāng)自然干旱脅迫時(shí)間越來越長(zhǎng)，各品種牡丹的MDA含量也出現(xiàn)了顯著增加的變化情況[3]同樣，當(dāng)干旱脅迫時(shí)間為20天時(shí)，鳳丹與藍(lán)田玉的MDA含量出現(xiàn)了急速增加的變化情況。當(dāng)干旱脅迫時(shí)間為30天時(shí)，洛陽(yáng)紅、狀元紅與胡紅的MDA含量才出現(xiàn)了顯著增加的變化情況。而當(dāng)干旱脅迫時(shí)間在20天和30天時(shí)，丹鳳與藍(lán)田玉的MDA含量之間的差異性相對(duì)較小。試驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)干旱脅迫時(shí)間達(dá)到30天時(shí)，丹鳳與藍(lán)田玉的細(xì)胞膜受損嚴(yán)重，此時(shí)MDA含量最大的牡丹品種為洛陽(yáng)紅。干旱脅迫時(shí)間在10天與20天時(shí)，狀元紅和胡紅的MDA含量之間差異性并不大。

2.3 各品種牡丹光合作用系統(tǒng)

2.3.1 蒸騰速率。為有效提高試驗(yàn)效率，同時(shí)保障試驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)性，在對(duì)各品種牡丹光合作用系統(tǒng)中的蒸騰速率與氣孔阻力進(jìn)行測(cè)定時(shí)，直接選擇使用了專業(yè)的光合作用分析系統(tǒng)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，在未進(jìn)行干旱脅迫時(shí)，蒸騰速率由大到小順序依次為鳳丹、藍(lán)田玉、狀元紅、胡紅和洛陽(yáng)紅。其中鳳丹的蒸騰速率最大，為0.042mol/（s·m²），洛陽(yáng)紅的蒸騰速率最小，為0.004mol/（S-M2）。隨著干旱脅迫時(shí)間的越來越長(zhǎng)，各品種牡丹的蒸騰速率均出現(xiàn)了一定的下降趨勢(shì)，以胡紅為例，在未進(jìn)行干旱脅迫時(shí)，其蒸騰速率為0.017mol/（s·m²），但當(dāng)干旱脅迫時(shí)間為30天時(shí)，其蒸騰速率已經(jīng)降至0.006mol/（s·m²）。但即便干旱脅迫時(shí)間逐漸延長(zhǎng)，各牡丹品種在蒸騰速率中的排列順序仍然保持不變，即當(dāng)干旱脅迫時(shí)間達(dá)到30天時(shí)，蒸騰速率由大到小的順序依舊依次為鳳丹、藍(lán)田玉、狀元紅、胡紅和洛陽(yáng)紅。

2.3.2 氣孔阻力。根據(jù)試驗(yàn)得到的各品種牡丹的氣孔阻力試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在未進(jìn)行干旱脅迫時(shí)，氣孔阻力由小到大的順依次為鳳丹、藍(lán)田玉、狀元紅、胡紅和洛陽(yáng)紅。其中鳳丹的氣孔阻力最小，為0.019s/cm，洛陽(yáng)紅的氣孔阻力最大，為0.658s/cm。隨著干旱脅迫時(shí)間的越來越長(zhǎng)，各品種牡丹的氣孔阻力隨之逐漸增大。當(dāng)干旱脅迫時(shí)間達(dá)到30天時(shí)，氣孔阻力由大到小的順序依次為洛陽(yáng)紅、胡紅、狀元紅、藍(lán)田玉和鳳丹。

2.4 各品種牡丹的葉綠素含量

當(dāng)干旱脅迫時(shí)間越來越長(zhǎng)，試驗(yàn)中各品種牡丹的葉綠素含量也越來越少。這也意味著洛陽(yáng)牡丹主要栽培品種的光合作用會(huì)直接受到干旱脅迫時(shí)長(zhǎng)的影響。在不同干旱脅迫下，相較于其他牡丹品種，藍(lán)田玉與丹鳳葉片中的葉綠素含量出現(xiàn)了較大降幅。在干旱脅迫時(shí)間為30天時(shí)，對(duì)比于干旱脅迫時(shí)間為0天的藍(lán)田玉與丹鳳葉片葉綠素含量，其降幅分別達(dá)到32%與50%。整體來看，在干旱脅迫時(shí)間為0天時(shí)，葉片葉綠素含量最高的牡丹品種為藍(lán)田玉，其次為丹鳳、胡紅與洛陽(yáng)紅，葉片葉綠素含量最低的是洛陽(yáng)紅。而隨著干旱脅迫時(shí)間越來越長(zhǎng)，牡丹葉片葉綠素含量降幅最小的是洛陽(yáng)紅，降幅最大的則是丹鳳。

3 結(jié)論與建議

3.1 研究結(jié)論

根據(jù)試驗(yàn)研究結(jié)果，并參考相關(guān)研究資料，可知牡丹的葉片水分生理、細(xì)胞膜透性、光合作用系統(tǒng)與葉綠素含量均與牡丹的耐旱特性之間具有直接關(guān)系。當(dāng)牡丹耐旱性較強(qiáng)時(shí)，其葉片含水量也相對(duì)較大，相對(duì)導(dǎo)電率較高，MDA含量并不會(huì)出現(xiàn)突然增加。與此同時(shí)，耐旱性較強(qiáng)的牡丹，隨著自然脅迫時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，其蒸騰速率會(huì)逐漸減小，氣孔阻力反而不斷加大。耐旱性越強(qiáng)的牡丹品種，葉片葉綠素含量也越高。綜上所述，在本試驗(yàn)中，洛陽(yáng)紅與胡紅具有更強(qiáng)的耐旱性，鳳丹與藍(lán)田玉、狀元紅的耐旱特性相對(duì)較弱。

3.2 相關(guān)建議

3.2.1 優(yōu)選栽種的洛陽(yáng)牡丹品種。通過充分掌握洛陽(yáng)牡丹主要栽培品種的耐旱性，在實(shí)際進(jìn)行牡丹栽種時(shí)，需要以此為基礎(chǔ)，按照因地制宜的原則，科學(xué)選擇適宜栽種的洛陽(yáng)牡丹品種。如中西部水資源相對(duì)較為緊缺的地區(qū)，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先栽種洛陽(yáng)紅、胡紅等耐旱性較強(qiáng)的牡丹品種。同時(shí)根據(jù)各牡丹品種的耐旱性，也需要適時(shí)對(duì)牡丹進(jìn)行澆水和施肥，控制好水肥管理次數(shù)，以有效提高牡丹栽種培育的成活率。

3.2.2 需建立相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。為了更好地分析和精準(zhǔn)評(píng)估洛陽(yáng)牡丹主要栽培品種的耐旱性，應(yīng)當(dāng)選擇牡丹葉片葉綠素含量、葉片含水量與相對(duì)導(dǎo)電率等重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立起完善的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。結(jié)合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，統(tǒng)一評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)方式，從而可以為全面、深入掌握關(guān)于洛陽(yáng)牡丹主要栽培品種的耐旱性特征提供借鑒。

（收稿：2019-07-10）

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作者簡(jiǎn)介：郭亞珍（1975-），女，河南洛陽(yáng)人，本科學(xué)歷，助理研究員，主要從事牡丹課題研究與開發(fā)方面工作。