大慶市5種萱草新品種抗旱性分析

趙淑芹 祁長(zhǎng)清

（大慶油田生態(tài)環(huán)境管護(hù)公司 果午湖生態(tài)區(qū)管護(hù)公司，黑龍江 大慶 163400）

0 引言

萱草具有株形俏麗、花姿優(yōu)美、色彩明艷、芳香怡人等特點(diǎn)，是現(xiàn)代城市園林工程中較為常用的一種綠化植物。黑龍江省大慶市引種萱草時(shí)，應(yīng)當(dāng)挑選抗逆性強(qiáng)、性狀優(yōu)良、花期長(zhǎng)的品種，以降低引種成本，并提高觀賞價(jià)值。經(jīng)過初步分析，能夠適應(yīng)大慶市氣候與土壤條件的萱草品種有紅色妖姬、金光大道、草原野火、紅色海島等十余種。考慮到大慶市年均降水量偏少，春秋干旱情況較為嚴(yán)重，因此，引種萱草時(shí)必須將抗旱性作為關(guān)鍵指標(biāo)。同時(shí)，在保證萱草品種性狀優(yōu)良、環(huán)境適應(yīng)能力較強(qiáng)的前提下，還要從地塊整理、引種栽培、澆水施肥等方面加強(qiáng)管理，才能在提高萱草引種成活率的基礎(chǔ)上，營(yíng)造多彩的城市園林綠化景觀。

1 試驗(yàn)?zāi)康?/h2>

試驗(yàn)通過探究5種萱草品種在葉表面氣孔特征、脅迫土壤含水量、葉片相對(duì)含水量、光合色素含量和細(xì)胞膜透性5項(xiàng)指標(biāo)上的差異，選出抗旱性較強(qiáng)的品種，為大慶市引種栽培萱草新品種提供依據(jù)。

2 試驗(yàn)區(qū)概況

此次萱草新品種抗旱性試驗(yàn)選擇在大慶市高新區(qū)東風(fēng)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。農(nóng)場(chǎng)所在地區(qū)屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，光照充足，雨水偏少，年均降水量427.5 mm，年蒸發(fā)量1 635.0 mm，其中7—8月降水量占全年總降水量的80%，其他月份均面臨著不同程度的干旱。

3 試驗(yàn)材料與方法

3.1 試驗(yàn)材料

此次試驗(yàn)選擇5個(gè)萱草新品種，分別是紅色妖姬（A）、金光大道（A）、草原野火（A）、藍(lán)眼（A）和皇后（A）。取培育好的健壯的分株苗各12株，將不同品種的萱草分株苗栽種于規(guī)格為300 mm× 240 mm×220 mm的花盆中，培養(yǎng)土按照草炭∶沙∶園土∶有機(jī)肥=2∶1∶1∶1的質(zhì)量比配制而成。

3.2 試驗(yàn)內(nèi)容

此次試驗(yàn)在采光和通風(fēng)效果良好的花房中進(jìn)行。于試驗(yàn)前3 d澆一次水，保持土壤濕潤(rùn)。試驗(yàn)開始后停止?jié)菜?，同時(shí)用透明塑料搭建一個(gè)棚子，防止雨水落入盆中影響試驗(yàn)結(jié)果?；ㄅ璧南路接?塊磚墊起，離地約5 cm，避免與土壤中的水分接觸。這樣就能營(yíng)造一個(gè)相對(duì)封閉的環(huán)境，保證棚內(nèi)的萱草植株在干旱脅迫期間不會(huì)從外界獲得水分。取樣時(shí)間為脅迫第7、14、21、28、35天的08:00—09:00。

3.3 觀察指標(biāo)

3.3.1 葉表面氣孔特征。在預(yù)定時(shí)間采集成熟、完整的葉片，使用清水洗干凈后自然晾干或用濾紙吸收表面水分，再將透明膠帶貼在葉片表面，撕下透明膠帶后，剪取5 mm×5 mm的正方形，放置于顯微鏡下觀察葉片上的氣孔，分別測(cè)量并記錄氣孔長(zhǎng)度、寬度和密度等數(shù)據(jù)。

3.3.2 土壤含水量。使用打孔器獲取每個(gè)花盆10 cm深的土壤，稱量鮮質(zhì)量；將土樣置于烘干箱中烘干，烘干溫度設(shè)定為80 ℃，烘干時(shí)間設(shè)定為12 h，烘干后稱量烘干質(zhì)量。同時(shí)，按照下式計(jì)算土壤含水量：土壤含水量=（鮮質(zhì)量-烘干質(zhì)量）/（鮮質(zhì)量-瓶質(zhì)量）×100%。

3.3.3 葉片相對(duì)含水量。將采集的新鮮葉片剪成面積大體相等的正方形，每個(gè)品種稱取0.2 g葉片，將其投入盛有清水的燒杯中靜置24 h，使葉片細(xì)胞充分吸水至飽和，將葉片撈出用濾紙吸取表面水分，稱量飽和質(zhì)量。再將葉片放入烘干箱中烘干，烘干溫度設(shè)定為50 ℃，烘干時(shí)間設(shè)定為6 h，烘干后稱量干質(zhì)量。之后按照下式計(jì)算葉片相對(duì)含水量：葉片相對(duì)含水量=（鮮質(zhì)量-干質(zhì)量）/（飽和質(zhì)量-干質(zhì)量）×100%。

3.3.4 光合色素含量。取清洗并擦干后的萱草葉片，稱量0.1 g，用96%酒精研磨提取。將提取液置于Tu-1901雙光束紫外可見分光光度計(jì)中處理，將儀器的波長(zhǎng)分別設(shè)定為470、649、665 nm，記錄不同波長(zhǎng)下的值。將值代入Arnon公式中計(jì)算得出葉綠素含量。

3.3.5 細(xì)胞膜透性。取清洗并擦干的萱草葉片，將其剪成4 mm×4 mm的方塊，每個(gè)品種均稱取0.1 g。將其放入試管中，并向試管中倒入15 mL蒸餾水。真空抽取30 min后靜置約6 h，再使用電導(dǎo)儀分別測(cè)量細(xì)胞膜在常溫及高溫時(shí)的電導(dǎo)。之后按照下式計(jì)算膜相對(duì)電導(dǎo)率：膜相對(duì)電導(dǎo)率=樣品電導(dǎo)/沸水液電導(dǎo)×100%。

4 結(jié)果與分析

4.1 葉表面氣孔特征

葉片氣孔的作用是保證細(xì)胞內(nèi)外氣體交換順暢，通過影響植物的呼吸作用和光合作用，對(duì)植物水分的動(dòng)態(tài)變化產(chǎn)生重要影響。葉片上氣孔密度越大，氣孔直徑越小，則植物的抗旱性越強(qiáng)。在此次試驗(yàn)中，分別統(tǒng)計(jì)干旱脅迫第7、14、21、28、35天的葉片氣孔個(gè)數(shù)，并計(jì)算5次記錄的平均值，同時(shí)記錄氣孔分布位置和最大氣孔的尺寸，結(jié)果如表1所示。

結(jié)合表1數(shù)據(jù)可知，A氣孔密度最小，僅為197個(gè)/mm，A氣孔密度最大，達(dá)到了385個(gè)/mm；最大氣孔寬度和長(zhǎng)度方面，A在5個(gè)品種中居于中間。因此，從葉表面氣孔特征來看，A（金光大道）抗旱性最強(qiáng)。

表1 5種萱草品種的氣孔特征

4.2 植物形態(tài)和土壤含水量

5種萱草新品種在不同脅迫天數(shù)下土壤水分含量變化如表2所示。由表2可知，干旱脅迫開始后，5種萱草的土壤含水量均呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)，并且在第14天和第21天下降最為明顯。以A為例，干旱脅迫第14天，土壤含水量從上一次測(cè)定的36.4%下降至11.5%；干旱脅迫第21天，土壤含水量從上一次測(cè)定的11.5%下降至5.1%；之后由于土壤含水量較低，隨著水分脅迫天數(shù)的繼續(xù)增加，土壤含水量的下降趨勢(shì)不明顯。通過觀察拍攝的植物照片可發(fā)現(xiàn)，隨著干旱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，5個(gè)萱草品種的萎蔫情況明顯加重。在干旱脅迫開始的前2周，5個(gè)品種沒有表現(xiàn)出萎蔫現(xiàn)象；從第3周開始，A先出現(xiàn)葉片卷曲、葉色變黃的情況，之后A和A出現(xiàn)葉片卷曲、植株倒伏現(xiàn)象；第5周時(shí)，A、A、A葉片變黃、變脆，整株枯死量超過70%，而A和A品雖然出現(xiàn)了萎蔫現(xiàn)象，但整株枯死量在50%左右。對(duì)比可知，當(dāng)干旱脅迫天數(shù)超過28 d，A和A表現(xiàn)出較好的抗旱性。

表2 不同干旱脅迫天數(shù)下5種萱草的土壤含水量

4.3 葉片相對(duì)含水量

從圖1可以看出，在干旱脅迫前（0 d），5個(gè)萱草品種的葉片含水量均保持在90%左右，且相互間的差異不明顯；在干旱脅迫初期（14 d以前），5個(gè)萱草品種的葉片相對(duì)含水量均呈現(xiàn)出緩慢下降趨勢(shì)；在干旱脅迫中期（14～21 d），葉片含水量開始明顯下降，植株迅速失水枯萎；在干旱脅迫后期（21 d以后），由于葉片含水量已經(jīng)很少，因而隨著脅迫時(shí)間的增加，含水量下降趨勢(shì)也趨于緩和。

圖1 葉片含水量隨脅迫天數(shù)增加的變化曲線

另外，由圖1可知，經(jīng)過35 d的干旱脅迫后，A和A的葉片含水量仍在50%以上；而A、A、A的葉片含水量均降低至50%以下。從葉片相對(duì)含水量指標(biāo)來看，A和A的抗干旱性較強(qiáng)。

4.4 光合色素含量

由表3可知，當(dāng)出現(xiàn)干旱脅迫時(shí)，不同品種萱草葉片的葉綠素含量均表現(xiàn)出下降趨勢(shì)。以A為例，干旱脅迫21 d時(shí)葉片光合色素含量為1.23 mg/g，相比脅迫 14 d（1.52 mg/g）下降了0.29 mg/g，降幅達(dá)19.1%；脅迫 28 d時(shí)光合色素含量進(jìn)一步降低至1.00 mg/g。干旱脅迫 35 d后，A和A的葉綠素含量最低，均為0.97 mg/g；A的葉綠素含量最高，為1.20 mg/g，其次是A（1.17 mg/g）。因此，從干旱脅迫對(duì)葉片光合色素含量的影響來看，A抗旱性更強(qiáng)。

表3 干旱脅迫對(duì)萱草葉片光合色素含量的影響

4.5 干旱脅迫對(duì)細(xì)胞膜透性的影響

細(xì)胞膜的透性能在一定程度上反映出缺水情況對(duì)植物組織造成的損傷程度，如細(xì)胞膜透性相比正常情況明顯增加，則說明干旱脅迫對(duì)細(xì)胞組織的損傷嚴(yán)重。在此次試驗(yàn)中，不同脅迫天數(shù)下5種萱草的細(xì)胞膜透性變化如表4所示。

表4 不同脅迫天數(shù)下5種萱草的細(xì)胞膜透性

由表4可知，干旱脅迫（0 d）之前，5種萱草的細(xì)胞膜透性基本相同；干旱脅迫開始后，5種萱草的細(xì)胞膜透性均呈現(xiàn)出增加趨勢(shì)；脅迫35 d時(shí)，A、A、A、A、A5種萱草的細(xì)胞膜透性依次為26.1%、24.4%、23.6%、25.2%、24.9%。脅迫35 d時(shí)，A的細(xì)胞膜透性最低，為23.6%；其次是A，為24.4%；A的細(xì)胞膜透性最高，達(dá)到了26.1%，表明其細(xì)胞因缺水受到了較為嚴(yán)重的損傷。

5 結(jié)論與討論

近年來，許多城市在園林綠化工程中大量引種外來植物，雖然提高了觀賞價(jià)值，但由于忽視植物本身的環(huán)境適應(yīng)性，導(dǎo)致引種栽培的植物大量死亡。大慶市年均降水量少，氣候較為干旱，為保證引種效果，在引種萱草新品種時(shí)要了解萱草品種的生物習(xí)性，尤其要關(guān)注萱草品種的抗旱性，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境合理選擇萱草品種。此次試驗(yàn)表明，金光大道的抗旱性優(yōu)于其他4個(gè)品種，因此，今后大慶市引進(jìn)并大規(guī)模培育萱草時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮該品種。