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水分胁迫对互叶白千层(Melaleuca leucadendron)生长及生理特性的影响



全 文 :
第 32 卷 第 5 期 玉林师范学院学报(自然科学) Vol.32 No.5
2011 年 JOURNAL OF YULIN NORMAL UNIVERSITY (Natural Science)
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[收稿日期] 2011-08-29
[基金项目] 广西科技攻关项目(桂科攻0992011-13),广西青年科学基金项目(桂科青0832099),玉林市科技攻关项
目(玉市科[2007]89)。
[作者简介] 莫昭展(1974~),男,玉林师范学院博士、教授,广西博白人,从事植物种质资源利用的教学与研究工
作。Email: mzz19741028@163.com。
水分胁迫对互叶白千层(Melaleuca 
leucadendron)生长及生理特性的影响
□莫昭展
(玉林师范学院,广西 玉林 537000)
    [摘 要] 应用盆栽土培方法,研究了1年生互叶白千层实生苗在水分胁迫下生长及生理指标
的变化. 研究结果表明,在土壤水分处于亏缺状态时,相对茎生长、高生长、生物量增量、叶绿素
含量、根系活力随着土壤水分含量的下降而下降,但根冠比呈上升趋势;在渍水状态时生长和生
理指标都处于较高水平,表明互叶白千层具有较强的耐水能力.
    [关键词] 互叶白千层;水分胁迫;生长指标;生理指标
    [中图分类号] Q945 [文献标识码] A [文章编号] 1004-4671(2011)05-0086-03

叶白千层(Melaleuca leucadendron)原产地位于澳大利亚东部的昆士兰州和新南威尔士州的北部
海岸一带,是桃金娘科(Myrtaceae)白千层属(Melaleue)的一种常绿小灌木树种,它具有速生、
树干直、萌芽力强等特点,定植后可以多次收获.互叶白千层的新鲜枝叶经水蒸汽蒸馏可得无色
至淡黄色的精油,亦称互叶白千层油,商品名字叫茶树油(Tea-Tree Oil),茶树油2002年被收入欧洲和英
国药典,具有强力抑杀菌作用,又具有温和的辛香,属天然香料,当前在农用杀菌剂、日用卫生制品、
皮肤保健品、化妆品、食品香料、药品等行业中已开始广泛试用或应用.目前我国加工的互叶白千层芳香
油主要用于出口,国际需要量极大,价格稳定,同时随着国内如医药、食品市场开发的成熟,需要量在
不断增长.在国外,目前茶树油产量远未能满足市场需求,在国内,互叶白千层的种植和加工是一个新兴
产业,种植互叶白千层不但可以作为经济树种,而且可以作为园林绿化树种,具有良好的开发应用价值
及明显的经济效益.国内有关互叶白千层的引种、栽培、育苗技术、提取加工的研究较多[1,2],但在生长
生理特性方面的研究却鲜见报道.
1 材料和方法
1.1 材料
选用生长均匀的1年生互叶白千层实生苗作为供试材料,每个水分处理15株,每盆1株.苗木于2008年
4月12日完成盆栽,2008年5月20日移到玉林师范学院生态园温室,并进行正常的日常管理.
1.2 方法
栽培基质为高沙土,基础养分为有机质1.24g/kg(重铬酸钾容量法)、水解氮3.24 mg/kg(碱解扩散
法)、有效磷2.454 mg/kg(0.5mol/L NaHCO3法)、速效钾7.3mg/kg(NH4AC浸提法),pH为6.7.试验盆
钵采用聚乙烯塑料桶,规格为30cm×30cm,桶底中央有排水孔,渍水处理时另外再套一个无排水孔塑料
桶,每盆装土8 kg(干重).水分处理水平有5种,即W1、W2、W3、W4、W5,分别表示土壤含水量分别为田
DOI:10.13792/j.cnki.cn45-1300/z.2011.05.021

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间持水量的30%,田间持水量的50%,田间持水量的60%,正常浇水(田间持水量的75%),土壤渍水(将
正常浇水的互叶白千层增加灌水至盆内有可见明水).采用称重法控制土壤含水量.2008年6月1日,供试苗
木接受水分处理,9月11日试验结束.每个处理取3株标准株作实验材料,用于测定生物量等生长生理指标.
处理之前,分别取样测定每株互叶白千层苗的高和地径,取样测定互叶白千层生物量及其分配比
例.试验结束后分别测定苗高、地径、生物量及分配(干重).相对生长=(试验结束后的生长量-试验处理前
的生长量)/试验处理生长量;生物量增量=试验结束后生物量-试验前生物量.根冠比(R/S)=地下部分干
质量/地上部分干质量.叶绿素含量用分光光度计法(721型)测定[3];根系活力用氯化三苯基四氮唑(TTC)法
测定[3].
2 结果与分析
2.1 水分胁迫对互叶白千层生长指标的影响
在所有形态指标中,地径是反映苗木质量最好的指标之一,地径与苗木根系和抗逆性关系紧密[4].
研究结果表明(见表1),在土壤水分含量缺乏和渍水状态下互叶白千层相对茎生长均低于正常浇水,
互叶白千层相对茎生长在W1水平时最低,是12.71%,在W4水平时最高,是35.61%,其次是W5水平时的
28.15%.方差分析表明5种水分水平下,相对茎生长达到极显著差异水平(F=51.54,p=0.0001).
树木生长指标能够较好地反映林木在逆境胁迫下的受害程度,是判断林木抗逆能力最广泛最直接的
鉴定方法.林木高生长的快慢能够比较灵敏地反映立地条件的优劣.一般情况下逆境胁迫强,林木高生
长的速度就会减慢,甚至停止生长,但树种不同,高生长存在差异.随着土壤水分的增加,互叶白千层
相对高生长不断增加,在W1水平时最低,是17.24%,在W4水平时最高,是55.74%,其次是W5水平时的
40.54%.方差分析表明5种水分水平下,相对高生长达到极显著差异水平(F=134.18,p=0.0001).
生物量的大小及其组成客观地反映了外界环境条件对林木树种的影响程度及林木对环境的适应能
力,多数抗性研究将生物量的变化作为林木抗性强弱的最终衡量指标.随着土壤水分的增加,互叶白千层
相对总生物量不断增加,在W1水平时最低,是20.78%,在W4水平时最高,是49.19%.方差分析表明5种水
分水平下,相对叶生物量达到极显著差异水平(F=127.42,p=0.0001),W3和W5水平没有显著差异,说
明提高土壤水分含量有利于苗的总生物量的增长.
根冠比是反映植物地上部分、地下部分生物量资源的分配,随着土壤水分的降低,互叶白千层根冠
比不断升高,在W1水平时最高,是55.58%,在W4水平时最低,是40.94%,W5水平时又略有升高.方差分
析表明5种水分水平下,相对根冠比达到极显著差异水平(F=48.44,p=0.0001).
表1 水分胁迫对互叶白千层生长的影响
2.2 水分胁迫对互叶白千层生理指标的影响
土壤水分水平 相对茎生长(%) 相对高生长(%) 相对生物量增量(%) 根冠比
W1 12.71a 17.24a 20.78a 55.58c
W2 17.48b 22.25b 28.92b 48.8b
W3 20.30b 30.35c 34.10c 45.91b
W4 35.61d 55.74e 58.19e 40.94a
W5 28.15c 40.54d 45.22d 47.55b
70
60
50
40
30
20
10
0
W1 W2 W3 W4 W5
土壤水分含量

绿




mg
/g

图1 土壤水分含量对叶绿素含量影响
70
60
50
40
30
20
10
0





mg
/g
.h

W1 W2 W3 W4 W5
土壤水分含量
图2 土壤水分含量对根系活力影响
莫昭展 水分胁迫对互叶白千层(Melaleuca leucadendron)生长及生理特性的影响

玉林师范学院学报2011 年 第 5 期
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由图1可知,在这几种水分处理中,互叶白千层叶片在土壤水分含量为W1时,叶绿素含量最低,随着
水分含量的增加,叶绿素含量逐渐上升,在W4水平时,达到最高的6.2mg/g,其次是W5水平时的4.9mg/g.
根系是植物直接与土壤接触的器官,是生态系统生物能存在的一种形式.一方面根系不断地从土壤中
获得养分和水分,满足植物生长发育;另一方面根系(无论活根或死根)又直接参与土壤物质循环和能量
流动两大生态过程,对土壤结构改善、肥力发展和土壤生产力发挥起着重要的作用.
由图2可以看出,在这几种水分处理中,互叶白千层叶片在土壤水分含量为W1时,根系活力最低30mg/
g.h,随着水分含量的增加,根系活力逐渐上升,在W4时,达到最高的61mg/g.h,其次是W5时的52mg/g.h.
3 讨论与结论
许多植物在受到生长条件限制时,通常会调节其地上部分、地下部分生物量资源的分配以适应环境
变化[5,6].对树木来说,地下部分生物量与地上部分生物量之比,即根冠比(R/S)>1,表明对养分的需求和
竞争力强.本研究表明在土壤含水量为田间持水量的30%时,互叶白千层树苗根冠比(R/S)>1,地上部分和
地下部分对养分的需求和竞争力强.但此时的相对茎生长、高生长、生物量增量等指标仍然有较大增长,
因此对于互叶白千层树苗而言,土壤含水量为田间持水量的30%时,苗木的生长并未受到抑制.在土壤含
水量为渍水水平时,相对茎生长、相对茎高生长、生物量增量、叶绿素含量、根系活力等指标均仅次于
正常浇水(田间持水量的75%),比田间持水量的30%、40%、60%对苗木的生长有利,表明互叶白千层苗
木具有较强的耐水能力,在淹水条件下根部生物量有较大增长,这与徐英宝等人的研究结果是相一致的[7].

【参考文献】
陈海燕,钟昌勇,黄耀恒.我国天然茶树油的研究现状
及发展方向[J].林产化工通讯,2003,37(4):35-36.
常新民,黄耀恒.互叶白千层育苗技术[J].林业科技开
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陈建勋.植物生理学实验指导[M].广州:华南理工大学出
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刘勇.我国苗木培育理论与技术进展[J].世界林业研
究,2000,13(5):43-49.
[1]
[2]
[3]
[4]
肖春旺,刘玉成.不同光环境的四川大头茶幼苗的生态
适应[J].生态学报,1999,19(3):422-426.
肖春旺,董鸣,周广胜 等.鄂尔多斯高原沙柳幼苗对模
拟降水量变化的响应[J].生态学报,2001,21(1):171-
176.
徐英宝, 林仕洪, 甘文友.互叶白千层引种与栽培试验
初报[J]. 林业科学研究, 1997,10(4):383-388.
[5]
[6]
[7]
【责任编辑 谢文海】
The Effects of Water Stress on Growth and Physiological Characteristics in
Leaf of Melaleuca leucadendron
MO Zhao-zhan
(School of Chemistry & Material, Yulin Normal University, Yulin, Guangxi 537000)
Abstract: One year old seedlings of Melaleuca leucadendron were grown in a pot under greenhouse conditions
with varying soil water levels to study the effects of soil water contents on growth and physiological indexes. ive soil
water levels of field capacity were employed, and the time of treatment was 100 days. The results were as follows:
while water was deficient, the relative stem growth, high growth, biomass increment, chlorophyll content, root
activity decreased with soil water content decreased, but the shoot ratio increased. Growth and physiological indexes
were at a high level under waterlogging, indicating that Melaleuca leucadendron has quite strong waterlogging
resistant capacity.
Key words: Melaleuca  leucadendron; water stress; nutrient elements; growth characteristics; physiological
characteristics