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电导法测大叶樟和小叶樟的抗寒性研究



全 文 :收稿日期:2012-07-20
基金项目:河南省预研项目(110308017500)
作者简介:王团荣(1964-),女,河南杞县人,教授级高级工程师,主要从事森林培育方面的研究。
E-mail:wangtuanrong@126.com
电导法测大叶樟和小叶樟的抗寒性研究
王团荣,马俊青
(河南省林业科学研究院,河南 郑州450008)
摘要:为了比较大叶樟、小叶樟的耐寒性,采用电导法测定不同低温处理下大叶樟和小叶樟叶片的
电导率,通过Logistic方程计算其半致死温度,并对其大田越冬成活率进行调查。结果表明,小叶
樟、大叶樟叶片的半致死温度分别为-31.931 8、-23.509 8℃。大叶樟、小叶樟在新郑的越冬成
活率分别为16.7%、85.7%。小叶樟的耐寒性强于大叶樟。
关键词:大叶樟;小叶樟;耐寒性;半致死温度
中图分类号:S792.23  文献标志码:A  文章编号:1004-3268(2012)12-0138-03
Study on Determination of Cold Resistance of Cinnamomum
platyllum(Diels)Alen and Cinnamomum camphora(L.)
Presl with Conductivity Method
WANG Tuan-rong,MA Jun-qing
(Forestry Institute of Henan,Zhengzhou 450008,China)
Abstract:To compare Cinnamomum platyllum(Diels)Alen and Cinnamomum camphora(L.)
Presl cold resistance,the conductance of electric from Hunan and Jiangsu introduced Cinnamo-
mum platyllum(Diels)Alen and Cinnamomum camphora(L.)Presl determination of cold toler-
ance.The half lethal temperature was determined through the Logistic equation.The winter sur-
vival rate was investigated.The results showed that they were-31.931 8℃for Cinnamomum
camphora(L.)Presl leaves and-23.509 8℃for Cinnamomum platyllum(Diels)Alen leaves.
The winter survival rate in Xinzheng of Cinnamomum platyllum(Diels)Alen and Cinnamomum
camphora(L.)Presl reached 16.7%,and 85.7%,respectively.The cold resistance of Cinnamo-
mum camphora(L.)Presl was better than that of Cinnamomum platyllum(Diels)Alen.
Key words:Cinnamomum platyllum(Diels)Alen;Cinnamomum camphora(L.)Presl;cold
tolerance;semi-lethal temperature
  樟树为亚热带常绿阔叶乔木,四季常青,树形
优美,枝叶能散发香味,是我国珍贵的盛产芳香油
类树种,也是优良的行道树和庭荫树。樟组植物
包括樟、黄樟、猴樟、沉水樟、湖北樟、阔叶樟、芳
樟、油樟、云南樟、坚樟、八角樟、毛叶樟、长柄樟、
银木、岩樟、短序樟、尾叶樟、细毛樟、菲律宾樟、米
槁20种[1-2]。樟组植物适宜深厚肥沃、湿润的酸
性或中性土壤,不耐干旱瘠薄。大叶樟[Cinnamo-
mum platyphyllum(Diels)Alen],又名阔叶樟,自
然分布于中亚热带四川、湖南、贵州、湖北、江西等
地区,性喜温暖湿润气候,适生年均气温16℃以
上[3]。小叶樟[Cinnamomum camphora(L.)Presl]
又名香樟、樟,自然分布于除了陕南、甘南的我国
南方各地[2]。
 河南农业科学,2012,41(12):138-140
 Journal of Henan Agricultural Sciences
DOI:10.15933/j.cnki.1004-3268.2012.12.030
樟树喜温暖湿润的气候,河南省大部分地区
干燥多风,冬季1年生樟树幼苗地上部分会被冻
死。笔者从江苏和湖南地区引种2年生大叶樟和
小叶樟幼苗至河南省新郑市,调查了大叶樟和小
叶樟的越冬成活率,并采用电导法测试大叶樟和
小叶樟的耐寒能力,旨在为选育耐寒的樟树优良
单株提供依据。
1 材料和方法
1.1 试验地概况和供试材料
试验地在河南省新郑市大地苗圃场,位于北纬
34°16′~34°39′,东经113°30′~113°54′,属温带季风
气候,年 平 均 气 温 14.4 ℃,极 端 最 高 气 温 为
42.5℃,极端最低气温为-17.9℃,年平均降水
量676mm,全年无霜期150~220d,土壤为棕壤。
供试材料为2年生大叶樟和小叶樟,引自江苏宿
迁和湖南长沙。
1.2 低温处理设置
低温胁迫温度设5个处理,分别为4(CK)、0、
-8、-16、-22℃。重复3次。采样时间为2011
年12月,江苏、湖南的大叶樟分别选3株,湖南的
小叶樟选7株,每株取12片叶,用自来水洗净后
再用蒸馏水冲洗3次,然后用滤纸吸干表面水分。
将叶片装入5个塑料袋中,每袋4个叶片,然后分
别放入超低温冰箱中进行冷冻处理。到达设定的
温度后保持24h,再取出放入4℃培养箱缓慢解
冻24h。
1.3 指标测定
将叶片避开主脉剪碎,混合均匀后称取0.3g
放入标记好的100mL三角瓶中,加重蒸水20mL,
重复3次。将三角瓶用蜡膜封口,放入摇床中振荡
24h。用电导仪测渗出液的电导值(C1)。然后将三
角瓶封口放置沸水中煮沸20min,静置放凉后测终
电导值(C2)。计算相对电导率(REC)[4],REC=
(C1-CCK)/(C2-CCK)×100%。用Logistic方程计
算半致死温度(LT50)[5],Logistic方程为y=K/
(1+ae-bx),其中y为 REC(%),x为冷冻温度,K
为细胞伤害率的饱和容量,a、b 为方程参数。
LT50=ln(1/a)/b。
1.4 樟树越冬成活率调查
2012年3月,采用实地踏查法,统计大叶樟和
小叶樟在新郑的越冬成活率。
2 结果与分析
2.1 不同低温处理下大叶樟和小叶樟叶片 REC
值的动态变化
从图1可以看出,经过梯度低温处理后,随着温
度的降低,大叶樟和小叶樟的 REC值均呈上升趋
势。在-16~4℃,各品种的REC值随着温度的降
低而增加,但增加幅度较小;在-22~-16℃,各品
种的REC值随着温度的降低出现了大幅跃升。可
以推测,在低温胁迫下,随着温度的不断降低,叶
片的REC值将继续增高,叶片原生质膜透性逐渐
增大,直至接近100%,原生质膜被完全破坏。此
外,湖南长沙小叶樟REC值一直低于大叶樟,可以
看出小叶樟的耐寒性比大叶樟更强。而江苏和湖
南两地的大叶樟在不同温度下的REC值变化没有
明显的差异。表明在品种和产地2个因素中,品
种对樟树的耐寒性影响更大。
图1 不同温度对大叶樟和
小叶樟叶片相对电导率的影响
2.2 低温胁迫处理下大叶樟和小叶樟叶片的
LT50分析
LT50可作为植物抗寒性的重要指标之一。从表1
可以看出,江苏宿迁大叶樟LT50为-21.581 0℃,湖南
大叶樟LT50为-25.438 6℃,平均为-23.509 8℃,
小叶樟LT50为-31.931 8℃,小叶樟的半致死温度
极显著低于大叶樟(P<0.01),小叶樟更具有耐
寒性。
2.3 大叶樟和小叶樟越冬成活率比较
调查结果表明,从江苏和湖南引种的大叶樟在
新郑的越冬成活率达16.7%,从湖南引种的小叶樟
在新郑的越冬成活率达到85.7%。
·931· 第12期 王团荣等:电导法测大叶樟和小叶樟的抗寒性对比研究
表1 不同温度下大叶樟和小叶樟电解质外渗率拟合Logistic方程 % 
种类
温度/℃
4  0 -8 -16 -22
Logistic方程 LT50/℃
拟合度
(R2)
江苏宿迁大叶樟 0  11.46  20.71  28.61  48.37  y=65.17/(1+1.728 4e-0.032 6x) -21.581 0  0.903 0
湖南长沙大叶樟 0  13.36  18.41  27.83  45.69  y=66.87/(1+1.265 8e-0.011 9x) -25.438 6  0.997 9
湖南长沙小叶樟 0  9.12  12.76  20.48  41.28  y=60.17/(1+1.361 8e-0.012 4x) -31.931 8  0.825 6
3 结论与讨论
本试验结果表明,小叶樟比大叶樟更耐寒,小叶
樟叶片的半致死温度可达-31.931 8℃,比湖南和
江苏两地引种的大叶樟的平均半致死温度低
8.422℃。小叶樟比大叶樟更能适应北方的极端低
温。小叶樟可以作为耐寒的优势树种引种到河南、
山东、安徽等地区。
植株的含水量和电导率有密切的关系,相对电
导率与含水量呈正相关关系。植株含水量越高,它
的相对电导率也越高,在低温下越不耐寒的植株相
对电导率越高[6-7]。而卞禄等[8]研究表明,香樟1年
生嫩枝的含水量在58.5%~63.4%,高于叶片的含
水量,当年生的枝条含水量高导致香樟不耐寒。
1年生的樟树幼苗在河南地区并不能安全越冬,地
面以上枝干及叶片在冬季过后就成了干枯状。当樟
树经过零上低温危害后,受害的植物就会产生水分
代谢失调,即根部的活力受到损害,根压降低,吸水
能力显著低于蒸腾能力,大量水分通过蒸腾而损耗,
而河南冬季又是少雨干风天气,继而造成樟树的生
理干旱,出现顶枯、茎枯、落叶现象。另外抗寒性强
的品种失水较少,抗寒性弱的品种失水较多[9]。这
就能解释虽然大叶樟和小叶樟叶片的半致死温度都
在-20℃以下,河南的极端低温为-17.9℃,但是
部分樟树小苗仍不能安全越冬的现象。
参考文献:
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·041· 河南农业科学 第41卷