全 文 ：第 7 期
第 54 卷第 7期
2015 年 4 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol． 54 No.7
Apr.，2015
收稿日期：2014－07－25
基金项目：中央财政林业科技推广示范项目（［2009］TG03）；广西林业科技项目（桂林科字［2012］第 7 号）
作者简介：覃世杰（1973－），男，广西东兰人，高级工程师，主要从事林场科技及管理工作，（电话）15296509255（电子信箱）315990730＠qq．com；
通信作者，王凌晖（1965－），教授，主要从事森林培育和园林植物栽培等工作，（电话）13481020576（电子信箱）wanglinghui97＠163．com。
厚荚相思（Acacia crassicapa）在华南地区是仅
次于桉树发展规模的另一个短周期速生树种，不仅
生长快，且耐贫瘠，对土壤地力改善具有一定促进
作用，现已大量用于公路、铁路等两旁绿化，在广西
南部地区进行了大面积人工纯林及混交林试验，经
济及生态效益十分显著。 当前，世界上有三分之一
以上的土地处于干旱和半干旱状态，水分亏缺显然
已成为一种最普遍的影响植物生产力的环境胁迫。
在水分胁迫条件下，植物的根、茎、叶生长均会受到
不同程度的影响 ［1］，同时对植物叶片可溶性糖含
量 ［2］、游离脯氨酸 ［3］等抗性指标均有不同程度的影
响。 目前， 中国相思类树种的人工栽培面积超过
5．33 万 hm2，栽培区域已扩展到华南 5 个省（区）95
万 hm2的土地［4］。 这些地区气候为亚热带季风性气
候，年均降雨较多，但在时空上分布不均，这就导致
了雨季时由于降雨较多，若排水不良将造成渍水或
淹水；而秋冬旱季，随着雨水的减少，土壤含水量下
降，将可能造成对厚荚相思林木的干旱胁迫。
目前，国内外对厚荚相思的研究主要集中在生
长发育、病虫害、风害和冻害等方面，水分胁迫对厚
荚相思生长和生理生化的影响方面尚未见报道。 为
此，研究厚荚相思在不同土壤水分条件下的生长及
水分胁迫对厚荚相思生长和生理生化指标的影响
覃世杰 1，尹 婷 2，谭长强 2，3，王凌晖 2，姚姜铭 2，胡厚臻 2
（1．广西国有六万林场，广西 玉林 537000；2．广西大学林学院，南宁 530005；3．广西壮族自治区林业科学研究院，南宁 530002）
摘要：通过温室盆栽，研究了厚荚相思（Acacia crassicapa）幼苗在 4 种不同土壤水分（土壤含水量分别为
80％、60％、40％、20％）条件下的生长和生理生化响应。结果表明，不同土壤含水量处理对厚荚相思幼苗生
长及生理生化指标均产生了一定的影响。 随土壤含水量的降低，厚荚相思苗高、地径呈先增大后减小的
趋势；叶片脯氨酸、可溶性糖含量及相对电导率呈先减小后增大的趋势。 土壤含水量过高或过低都会使
厚荚相思幼苗处于胁迫环境中，其中土壤含水量在 40％～60％时较有利于厚荚相思幼苗的生长。
关键词：厚荚相思（Acacia crassicapa）；水分胁迫；抗旱性；生理指标；生长指标
中图分类号：Q945．1 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2015）07－1625-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.07.024
Effects of Water Stress on Growth and Physiological and
Biochemical Indexes of Acacia crassicarpa
QIN Shi－jie1， YIN Ting2， TAN Zhang－qiang2，3， WANG Ling－hui2， YAO Jiang－ming2， HU Hou－zhen2
（1.Guangxi Sixty Thousand State－owned Forest Farm，Yulin 537000，Guangxi, China；
2.Forestry College，Guangxi University，Nanning 530005,China； 3.Guangxi Academy of Forestry， Nanning 530002, China）
Abstract： Potting test in the greenhouse was carried out to study the growth and response mechanism of physiological and
biochemical indexes of Acacia crassicarpa seedlings under soil moisture of 80％， 60％， 40％ and 20％． Results showed that
the physiological and biochemical indexes were affected by soil moisture． With decrease of soil moisture， the plant height and
stem increased first and then decreased. Leaf proline， soluble sugar content and the relative electric conductivity had the
trend of decreasing first and then increasing． Both higher and lower soil moisture made A．crassicarpa seedlings into stress en-
vironment． The soil moisture content between 40％～60％ was optimal for the growth of A． crassicarpa seedlings．
Key words： Acacia crassicarpa； water stress； drought－resistance； physiological index； growth index
湖 北 农 业 科 学 2015 年
生理生化响应机制，以期为将来相思类树种抗性机
理的深入研究和选育抗性基因品种、 应对极端气
候、提高栽培技术提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1．1 材料
试验于 2012 年 12 月 25 在广西大学林学院苗
圃大棚进行，盆栽基质（苗圃园土与沙子 3∶1 混合），
每盆装土 2．2 kg。 采用完全随机设计，选用厚荚相思
苗高地径较为一致的幼苗作为试验材料。 4 个土壤
含水量处理分别为：处理 A（对照）土壤含水量80％，
处理 B土壤含水量 60％， 处理 C 土壤含水量 40％，
处理 D土壤含水量 20％。 采用称重法控水，30个重
复，试验期间每天 17：00 进行称重浇水，试验前统
一水肥管理 60 d。
1．2 方法
从控水第 1 天（2013 年 3 月 15 日）开始测定厚
荚相思幼苗的苗高（平均 36．6 cm）、地径（平均 19.2
mm），控水 40 d后对其苗高、地径进行测定。 苗高用
直尺测定，取苗木地径处到顶芽的直线距离；地径
以主茎底部土痕处为测定标准， 用游标卡尺测定。
于胁迫后期（2013年 4月 23日至 2013年 4月 26日），
用电解质外渗量法测定电导率 ［5］、酸性茚三酮法测
定脯氨酸含量［6］、蒽酮比色法测定可溶性糖含量［7］。
利用 Microsoft Excel、DPS 软件等进行数据处
理。
2 结果与分析
2．1 水分胁迫对厚荚相思幼苗生长的影响
2．1．1 水分胁迫对厚荚相思幼苗苗高的影响 从
表 1 可以看出，随着土壤含水量的降低，厚夹相思
幼苗苗高增量呈现先上升后下降的趋势。 各处理
中，处理 B 苗高增量最大，相对增长率达 8.66％；苗
高增量最小的为处理 D，其相对增长率仅为 5.11％。
从多重比较结果可以看出， 处理 B、C 与处理 A、D
间差异极显著；处理 B 与处理 C 之间、处理 A 与处
理 D之间无显著差异。 说明不同土壤含水量对厚荚
相思苗高的影响不同，过高或过低的土壤含水量均
会抑制厚荚相思苗木的生长。
2．1．2 水分胁迫对厚荚相思幼苗地径的影响 地
径与幼苗成活率、苗木生长量呈显著正相关，同时
也与苗木的根系、 抗逆性等关系非常紧密。 从表 1
可以看出，随着土壤含水量的降低，厚荚相思幼苗
地径增量先上升后下降。 各处理中，处理 B 地径增
量最大，相对增长率达 1.51％；地径增量最小的为处
理 D， 相对增长率仅为 0.63％。 从多重比较结果可
知，处理 A、B、C 与处理 D 之间差异极显著；处理 B
与处理 A、C之间差异显著。说明不同土壤含水量对
厚荚相思地径的影响不同，其中土壤含水量为 60％
时最适合厚荚相思苗木地径的生长。 与处理 A 相
比，处理 D 对厚荚相思苗木地径生长的抑制作用更
为明显。
2．2 水分胁迫对厚荚相思叶片生理生化指标的影响
2．2．1 对脯氨酸含量的影响 脯氨酸与植物抗逆
性息息相关。 从表 2 可以看出，随着土壤含水量的
降低， 厚夹相思幼苗叶片脯氨酸含量先下降后上
升。 各处理中，处理 B叶片脯氨酸含量减小到最小，
随后开始增大，到处理 D 时达到最大。 从多重比较
结果可知，处理 A、B、C 与处理 D 之间差异极显著；
处理 A、B、C间无显著差异。说明不同土壤含水量对
厚荚相思叶片脯氨酸含量的影响不同，其中在低土
壤含水量下，对叶片脯氨酸含量影响更明显。
2．2．2 对可溶性糖含量的影响 从表 2 可以看出，
随着土壤含水量的降低，厚荚相思幼苗叶片可溶性
糖含量先下降后上升。 各处理中，处理 D 叶片可溶
性糖含量达到最大，叶片可溶性糖含量最小的为处
理 C。 从多重比较结果可知，处理 A 与处理 B、C、D
之间差异极显著；处理 B、C与处理 D 之间差异极显
著，处理 B 与处理 C 之间无显著差异。 说明不同土
壤含水量对厚荚相思叶片可溶性糖含量的影响不
同，过高及过低的土壤含水量都增加了叶片可溶性
糖含量。 比较处理 C 与处理 D 可以看出，当土壤含
水量低于 40％时，厚荚相思叶片可溶性糖含量急剧
上升。
2．2．3 对质膜透性的影响 在水分胁迫下植物由
于脱水伤害，引起膜透性增大，导致细胞电解质外
渗，通过测定水分胁迫下植物叶片的相对电导率值
可了解质膜伤害程度。 从表 2 可以看出，随着土壤
含水量的降低，厚荚相思幼苗叶片质膜透性先下降
后上升。 各处理中，处理 D叶片质膜透性最大，叶片
质膜透性最小的为处理 C。从多重比较结果可知，处
表 1 水分胁迫对厚夹相思幼苗苗高及地径生长的影响
处理
A
B
C
D
增量//cm
1.60±0.810 bB
3.17±1.201 aA
2.98±1.321 aA
1.87± 0.786 bB
相对增长率//%
4.37
8.66
8.14
5.11
增量//mm
0.22±0.118 bA
0.29±0.120 aA
0.22±0.118 bA
0.12±0.055 cB
相对增长率//%
1.15
1.51
1.15
0.63
注：表中数据为平均值±标准误差；同列数据后不同小写字母表
示差异显著（P＜0．05），不同大写字母表示差异极显著 （P＜0．01），下
同；相对增长率＝增长量 ／初始量×100％。
苗高 地径
1626
第 7 期
（责任编辑 王晓芳）
理 A 与处理 B、C、D 之间差异极显著； 处理 B、C 与
处理 D之间差异极显著，处理 B 与处理 C 之间无显
著差异。 说明不同土壤含水量对厚荚相思叶片质膜
透性影响不同，过高及过低的土壤含水量都增加了
叶片质膜透性。 比较处理 C 与处理 D 可以看出，当
土壤含水量低于 40％时，厚荚相思叶片质膜透性急
剧上升。
3 小结与讨论
水分胁迫对苗高生长的影响大于对地径生长
的影响， 是由于苗高和地径生长节律的差异所引
起 ［1］。从试验结果可以看出，水分胁迫对厚荚相思苗
高和地径的生长都产生了一定的影响，其中对苗高
的影响较明显。
脯氨酸是植物体内重要的渗透调节物质，在环
境胁迫下脯氨酸积累可使细胞渗透势降低，增大渗
透调节能力可防止酶脱水而作为酶的保护剂 ［8］。 通
过对厚荚相思幼苗叶片脯氨酸含量的测定结果可
以看出，当幼苗受到一定程度的危害时，其自身会
通过许多生理生化代谢途径在低水势下忍耐脱水，
维持体内水分平衡，以增强耐旱能力。 而厚荚相思
幼苗在 80％土壤含水量下叶片脯氨酸含量高于
60％及 40％的，说明此环境条件下，造成了苗木一定
程度的胁迫。 这与前人研究的三年生红松和西伯利
亚红松树种在渍水条件下脯氨酸含量大量积累结
果［9］相一致。 同样可溶性糖是一种较为有效的渗透
保护剂 ，王海珍等 ［10］的研究指出白刺花 （Sophora
viciifolia）在土壤干旱条件下可以通过在体内积累大
量可溶性糖和 K＋，增强气孔的调节能力，增加细胞
的渗透调节能力。 孟昱等［11］的研究得出一定涝渍土
壤水分胁迫下，能在一定程度上提高白桦根系可溶
性糖含量。 本试验结果也同样印证了前人的研究，
在土壤 80％及 20％含水量下，均造成了厚荚相思幼
苗叶片可溶性糖含量的增加，促进了幼苗叶片对环
境的适应。 通过对叶片相对电导率的测定可以了解
其细胞质膜透性变化及伤害程度。 在干旱条件下，
由于植物体内的水势下降，引起膜脂过氧化作用使
细胞膜受伤害，导致细胞内容物失去控制，膜透性
增大，电解质大量外渗，电导率增大 ［12］。 试验得出，
80％及 20％土壤含水量下厚荚相思幼苗细胞膜透性
与 40％及 60％土壤含水量下细胞膜透性相比，较湿
及较干条件下均造成了厚荚相思细胞膜透性的增
加，说明 80％及 20％土壤含水量已加重了对厚荚相
思的胁迫。
不同土壤含水量对厚荚相思苗木生长的影响
存在一定差异，较高及较低土壤含水量均会抑制其
苗高和地径的生长。 在 4 种不同水分含量处理下，
随着土壤含水量的降低，叶片脯氨酸、可溶性糖含
量及细胞膜透性均先下降后上升。 过高（80％）或过
低（20％）的土壤含水量均会对厚荚相思幼苗造成胁
迫，土壤含水量在 40％～60％条件下较有利于苗木的
生长。
参考文献：
［1］ 韦小丽，徐锡增，朱守谦．水分胁迫下榆科 3 种幼苗生理生化指
标的变化［J］．南京林业大学学报 （自然科学版 ），2005，29（2）：
47－50．
［2］ 刘伟玲，谢双喜，喻理飞．几种喀斯特森林树种幼苗对水分胁迫
的生理响应［J］．贵州科学，2003，21（3）：51－55．
［3］ 李 玲，余文辉，曾富华．水分胁迫下植物脯氨酸累积的分子机
理［J］．华南师范大学学报（自然科学版），2003（1）：126－134．
［4］ 林秀钦． 福建引种的主要相思树种遗传分析及其杂交试验的初
步研究［D］．福州：福建农林大学，2007．
［5］ 邹 琦．植物生理学实验指导［M］．北京：中国农业出版社， 2000．
［6］ 李合生．植物生理生化实验原理和技术［M］．北京：高等教育出版
社，1999．
［7］ 郝再彬，苍 晶，徐 仲．植物生理学实验［M］．哈尔滨：哈尔滨工
业大学出版社，2004．
［8］ 吴建国，陆晓民，张晓婷，等．水分胁迫下水杨酸对毛豆幼苗生长
及其抗渍性的影响［J］．中国农学通报，2000，22（1）：153－155．
［9］ 夏莹莹，毛子军，马立祥，等．水分条件对红松和西伯利亚红松针
叶脯氨酸与叶绿素含量的影响［J］．植物研究，2008，28（3）：330－
335．
［10］ 王海珍，梁宗锁，郝文芳，等．白刺花（Sophora viciifolia）适应土
壤干旱的生理学机制［J］．干旱地区农业研究，2005，23（1）：106－
110．
［11］ 孟 昱，邸 葆，张 钢，等．涝渍胁迫下白桦根系可溶性糖和淀
粉含量与电阻抗的相关性分析［J］．生物物理学报，2013，29（6）：
450－460．
［12］ 高吉寅，胡荣海，路 漳，等．水稻等品种苗期抗旱生理指标的
探讨［J］．中国农业科学，1984（4）：41－45．
表 2 水分胁迫对厚荚相思叶片生理生化指标的影响
处理
A
B
C
D
脯氨酸含量//μg/g
29.88±1.772 bB
27.86±1.391 bB
28.99±2.414 bB
41.40±0.869 aA
可溶性糖含量//mg/g
19.30±0.854 bB
12.66±0.540 cC
11.21±0.822 cC
24.90±1.562 aA
相对导电率//%
11.33±1.528 bB
8.80±0.265 cC
7.83±0.153 cC
16.33±0.351 aA
覃世杰等：水分胁迫对厚荚相思生长和生理生化指标的影响 1627