干旱脅迫下保水劑對絡(luò)石生長和生理的影響

摘 要：【目的】明確適宜絡(luò)石生長的保水劑濃度，為保水劑在絡(luò)石種植中的推廣應(yīng)用提供參考?！痉椒ā恳越j(luò)石為試驗(yàn)對象，在自然干旱脅迫條件下，采用盆栽試驗(yàn)的方法，按施用保水劑質(zhì)量比設(shè)置1 個對照（不施保水劑）和4 個處理（0.05%、0.10%、0.20%、0.40%），研究絡(luò)石形態(tài)指標(biāo)和生理指標(biāo)的變化，并通過相關(guān)性分析和主成分分析對其影響效果進(jìn)行綜合評價?！窘Y(jié)果】施加不同濃度的保水劑后，絡(luò)石在不同時期的表現(xiàn)不同。初期各項(xiàng)指標(biāo)差距較小，后期差異較大，對照組指標(biāo)變化的時間早于試驗(yàn)組。干旱脅迫35 d 后：添加保水劑各處理中絡(luò)石的萎蔫與干枯均延緩出現(xiàn)，且與對照組相比，存活期延長，株高增長量和新增葉片數(shù)量均高于對照組；添加保水劑各處理中絡(luò)石的葉片相對含水量、PS Ⅱ最大原初光化學(xué)量子效率、光合電子傳遞速率呈現(xiàn)下降趨勢，葉綠素含量、可溶性蛋白含量均呈現(xiàn)先升后降的趨勢，丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性、可溶性糖含量、初始熒光上升。添加保水劑對絡(luò)石的形態(tài)和生理指標(biāo)均會有一定的正向作用。施加保水劑的絡(luò)石與丙二醛含量、可溶性蛋白含量及可溶性糖含量之間的相關(guān)性較強(qiáng)，各處理和對照對絡(luò)石干旱脅迫的緩解能力由優(yōu)到劣排序依次為0.20% 保水劑、0.10% 保水劑、0.05% 保水劑、0.40% 保水劑、CK?！窘Y(jié)論】施加一定濃度的保水劑可以延緩絡(luò)石衰敗、提高其保水抗旱能力以及減輕干旱脅迫對其的傷害，0.2% 的保水劑可使絡(luò)石的存活期延長18 d。

關(guān)鍵詞：保水劑；絡(luò)石；干旱脅迫；外部形態(tài)；生理指標(biāo)；適宜濃度

中圖分類號：S685.99 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1003—8981（2024）02—0178—10

在城市綠地建設(shè)過程中，干旱是對園林植物影響較大的環(huán)境脅迫之一，也是決定其能否存活及正常生長的關(guān)鍵因素[1]。嚴(yán)重缺水會引發(fā)植物體內(nèi)多種生理生化產(chǎn)物與植物外表狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。形態(tài)上表現(xiàn)為葉子發(fā)黃枯萎、植株矮小等；生理上多表現(xiàn)為葉片相對含水量和葉綠素總含量下降、細(xì)胞膜透性增大、丙二醛含量上升，植物體內(nèi)游離脯氨酸和可溶性糖含量增加，以及植物保護(hù)酶系統(tǒng)被破壞等。在發(fā)生干旱脅迫時，植物體內(nèi)的動態(tài)平衡會被打破，導(dǎo)致活性氧增多，從而膜脂過氧化作用加劇，細(xì)胞膜透性降低，植物生長受到影響[2]，干旱脅迫甚至?xí)构夂献饔媒K止，新陳代謝紊亂，最終導(dǎo)致植物的死亡。

保水劑是由人工創(chuàng)新和制造的一種高分子聚合物，具有特別強(qiáng)的吸水保水能力，主要成分為聚丙烯酸鹽和聚丙烯酰胺共聚體[3]，能夠改善土壤結(jié)構(gòu)[4]，吸水達(dá)300 ～ 500 倍，可以反復(fù)吸水釋水上百次，對環(huán)境無污染，并可提高水肥利用率[5]。鄧裕等[6] 的研究結(jié)果表明保水劑能夠促進(jìn)高羊茅的生長和提高水分利用效率。

絡(luò)石Trachelospermum jasminoides 為夾竹桃科Apocynaceae 絡(luò)石屬Trachelospermum 常綠藤本花卉，原產(chǎn)于我國華北以南各地。絡(luò)石是一種優(yōu)良的經(jīng)濟(jì)植物。其莖皮纖維拉力強(qiáng)，可制繩索、紙及人造棉；花芳香，可提取“絡(luò)石浸膏”；乳汁有毒，對心臟有毒害作用；根、莖、葉、果實(shí)可供藥用，有祛風(fēng)活絡(luò)、利關(guān)節(jié)、止血、止痛消腫、清熱解毒之功效；葉四季常青，在園林中多作地被，或用于盆栽觀賞。

目前國內(nèi)外有關(guān)絡(luò)石的研究報道較少，主要集中在藥理作用、化學(xué)成分、繁育、園林應(yīng)用等方面，關(guān)于抗旱性等生態(tài)適應(yīng)性方面的研究鮮見報道。本研究中主要探討了不同濃度保水劑對絡(luò)石外部形態(tài)和生理生化的影響，旨在為保水劑在絡(luò)石栽培養(yǎng)護(hù)、推廣中的應(yīng)用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

植物材料為絡(luò)石；栽培基質(zhì)為蘑菇渣和珍珠巖的混合物（體積比8∶2），另附加0.2%（質(zhì)量比）的Osmoeote 奧綠肥；塑料盆上口徑12 cm、下口徑8 cm、高度10 cm，每盆裝土400 g：均由湖南中蘭林立體綠化有限公司提供。所用保水劑為甘肅海瑞達(dá)生態(tài)環(huán)境科技有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

2023 年5—6 月，在中南林業(yè)科技大學(xué)風(fēng)景園林學(xué)院至美樓樓頂天臺以及實(shí)驗(yàn)室的人工氣候箱中進(jìn)行試驗(yàn)。采用根施法施用保水劑。按保水劑用量和風(fēng)干盆土質(zhì)量比設(shè)置4 個處理：0.05%、0.10%、0.20%、0.40%，分別編號為L1、L2、L3、L4，并設(shè)置對照試驗(yàn)組（CK，不施保水劑）。每個處理重復(fù)3 次，每個重復(fù)3 盆植株。試驗(yàn)期間，保證每個處理組的環(huán)境條件和管理?xiàng)l件相同。連續(xù)2 d 澆透水，使盆土充分吸水達(dá)到飽和，保持每盆土壤含水量的一致性，然后采取自然干旱的方式對供試苗進(jìn)行不同保水劑梯度試驗(yàn)。

1.3 指標(biāo)測定

1.3.1 形態(tài)指標(biāo)

在干旱脅迫0、7、14、21、28、35 d 時測量絡(luò)石的株高，統(tǒng)計新梢葉片數(shù)量，拍照記錄植株的外部形態(tài)；記錄存活期。

1.3.2 生理指標(biāo)

每隔7 d 在相同時間段從植株相同部位采集葉片樣品，裝入封口袋，儲存于-80 ℃低溫冰箱中，用于各項(xiàng)生理指標(biāo)的測定。葉片相對含水量采用烘干恒定質(zhì)量法測定：選取0.2 g 葉片，稱其鮮質(zhì)量，之后放入燒杯中吸水24 h 后稱取飽和鮮質(zhì)量，最后放入烘箱中90 ℃條件下烘干8 h 后稱干質(zhì)量[7]。采用丙酮法和分光光度法[7] 測定葉綠素含量：用液氮研磨0.05 g 葉片，加入丙酮后離心，取上清液，用SP-756P 分光光度計測定樣品的吸光值。采取硫代巴比妥酸顯色法[8] 測定丙二醛（MDA）的含量：用TCA 溶液研磨0.05 g 葉片后離心，取上清液加TBA 溶液煮沸后離心，冷卻后測吸光值。超氧化物歧化酶（SOD）活性測定采用氮藍(lán)四唑光化還原法[9]：制作酶液，按順序加入各溶液，將對照與待測樣品分別置于黑暗與光下反應(yīng)，測定樣品吸光值?？扇苄缘鞍缀繙y定采用考馬斯亮藍(lán)G-250 染色法[10]：研磨葉片后離心，取上清液加入G-250溶液后測定吸光值。可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法[11]：研磨葉片，加熱后離心，取上清液加入蒽酮試劑后煮沸，冷卻后測定吸光值。熒光參數(shù)用Licor6400 便攜式光合測定系統(tǒng)進(jìn)行測定[12]，測植物的初始熒光（Fo）、PS Ⅱ最大光化學(xué)量子量（Fv/Fm）、表觀光合電子傳遞速率（apparentphotosynthetic electron transport rate，ETR）。