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不同立地条件下欧李的抗旱性研究



全 文 :收稿日期:2015-03-17
基金项目:内蒙古基金项目(2011MS0303)
作者简介:白泽华(1987-),女,内蒙古阿鲁科尔沁人,内蒙古农业大学硕士研究生,研究方向:果树生理与栽培。
通讯作者:李小燕(1964-),女,内蒙古呼和浩特人,教授,博士,硕士生导师,主要从事果树生理与栽培研究工作。
欧李 (Cerasus humilis(Bge)Sok)属蔷薇科樱桃
属极矮生灌木果树,是我国特有的野生果树资源,属
于第三代果树 [1]。 欧李植株矮小、生长快、适应性强、
耐干旱、耐盐碱、耐寒、耐瘠薄,喜较为干旱的土壤,
其根幅达 1.2m2, 并且 80%的根系分布在 20~40cm
土层,具有较强的保水能力,有效地减少地表径流和
泥沙,防止风蚀,可提高林地的有机质含量 ,改善土
壤的理化性质,使土壤透水性增大,可在干旱地区作
为灌木林的主栽树种。同时,欧李结果早、丰产,果实
含有丰富的蛋白质、维生素和矿物质,钙含量高,具
有药用、绿化和生态建设等多种用途,对于欧李的开
发不仅具有很高的经济社会价值, 而且还具有很高
的生态价值,欧李更应该被重视以及研究利用,早日
发挥其经济、生态效益,带动经济和环境向可持续方
向发展, 对我国西北干旱地区生态效益的改善产生
巨大的作用 [2-4]。
试验区为大学城以北的内蒙古教育实验基地,本
实验以窄叶坡上和窄叶沟底两种不同立地条件下的
野生欧李为材料,通过对这两个不同立地条件下的野
生欧李的六种生理指标进行测定, 进行差异性分析,
比较两种环境下野生欧李的抗旱性强弱,为欧李进一
步开发、利用及发展提供科学依据。
1 材料和方法
1.1 材料
试验材料为大学城以北的内蒙古教育实验基地
自然生长的野生欧李。
1.2 方法
超氧化物歧化酶(SOD)活性测定:采用氮蓝四唑
(NBT)光化还原法。 丙二醛(MDA)含量测定:采用巴比
妥酸(TBA)法。 脯氨酸含量测定:采用酸性茚三酮法。
叶片相对含水量测定:采用烘干法。叶绿素含量测定:
Amon法。 相对电导率测定:浸泡法。
不同立地条件下欧李的抗旱性研究
白泽华 1,李小燕 1*,李连国 1,2,王欣玉 1
(1.内蒙古农业大学 农学院,内蒙古 呼和浩特 010019;2.内蒙古大地生态农林科技研发中心,内蒙古 呼和浩特 010010)
摘 要:在自然干旱条件下,从丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性、叶绿素含量、细胞膜透性、植物组织含水量共 5 个抗
旱性生理指标,研究坡上窄叶欧李和沟底窄叶欧李的抗旱性,运用综合评价的方法评价不同立地条件下野生欧李的抗旱
性强弱。 结果表明:沟底窄叶欧李的抗旱性要显著高于坡上欧李的抗旱性,为更好地利用野生欧李优良性状提供有力的
理论依据。
关键词:欧李;生理生化指标;抗旱性
中图分类号:S662.5 文献标识码:A 10.3969/j.issn.1007-0907.2015.03.003 文章编号:1007-0907(2015)03-0007-02
Study on anti-drought mechanism of Cerasus humilis on different site conditions
BAI Zehua1,LI Xiaoyan1,LI Lianguo1,2,WANG Xinyu1
(1.College of Agronomy,Inner Mongo1ia Agricultural University,Hohhot 010019,China;
2.DaDi Ecological Science and Technology Center of Agriculture and Forest in Inner Mongolia,Hohhot 010010,China)
Abstract: With the comprehensive evaluation of method to evaluate anti-drought of deep groove and slope Cerasus humilis,
5 physiological indexes of Cerasus humilis for drought-resistance in natural environment were determined to study in 2 kinds
of the different site conditions, included in malondialdehyde, SOD activity, chlorophyll content, the cell membrane
permeability, leaf relative water content, The main results were as follow: the Cerasus humilis of deep groove drought
resistance surpassed the Cerasus humilis of slope.This research provided strong theoretical basis for better utilization of
Cerasus humilis traits.
Keywords:Cerasus Humilis;Different environment;Anti-drought mechanism
内蒙古农业科技 2015,43(3):7~8
Inner Mongolia Agricultural Science And Technology
图 1 不同立地条件相对含水量比较
图 3 不同立地条件叶绿素含量比较
叶绿素含量/(mg/g)
相对含水量/%
相对电导率/%
图 4 不同立地条件丙二醛含量比较
丙二醛含量/(μmol/g)
窄叶沟底 窄叶坡上
窄叶沟底 窄叶坡上
图 2 不同立地条件相对电导率比较
2 结果与分析
2.1 相对含水量比较
不同立地条件下野生欧李的相对含水量(RWC)
比较:谢小玉对油菜苗期抗旱性评价及抗旱相关指标
变化分析的研究表明:植物组织的相对含水量与其抗
旱性成正比关系,相对含水量越大,抗旱性越强 [5]。 5
月份测定,窄叶坡上和窄叶沟底的欧李叶片相对含水
量都在 80%以上,窄叶坡上的相对含水量为 89.96%,
窄叶沟底的相对含水量为 91.71%, 用方差软件进行
分析,不同立地条件下野生欧李叶片的相对含水量差
异显著,窄叶沟底欧李的相对含水量比窄叶坡上的相
对含水量要大。
2.2 不同立地条件下野生欧李相对电导率的比较
当植物遭遇干旱时,细胞膜结构和功能会遭到破
坏,受伤害的程度变大,细胞膜透性增大,细胞内的物
质会渗出,通常以细胞膜透性大小评定植物细胞在干
旱条件下受伤害的程度,细胞膜透性大小可通过电导
率来衡量。王启明的干旱胁迫下大豆开花期的生理生
化变化与抗旱性的关系研究表明:细胞膜的透性与大
豆抗旱性密切相关[6]。 5月份测定,窄叶坡上和窄叶沟
底的欧李叶片相对电导率分别为 13.20%和 12.96%,
用方差分析软件进行分析,不同立地条件下的野生欧
李叶片的相对电导率差异显著,窄叶坡上欧李的相对
电导率比窄叶沟底的相对电导率要大。
2.3 不同立地条件下叶绿素含量比较
水分缺乏越严重,干旱程度越深,叶片组织水分
亏缺,叶绿素的合成受到抑制,叶绿素含量就会降低,
抗旱能力强的植物,叶绿素含量下降的越少。 5 月份
测定,窄叶沟底比窄叶坡上的欧李叶片的叶绿素含量
(鲜重)要大,分别为 0.27 mg/g 和 0.24 mg/g,用方差
分析软件进行分析,不同立地条件下的野生欧李叶片
的叶绿素含量差异显著,窄叶沟底欧李的叶绿素含量
比窄叶坡上的叶绿素含量要大。
2.4 丙二醛(MDA)含量变化
丙二醛积累对植物有毒害作用,植物在逆境下遭
受伤害或器官衰老与自由基积累诱发的膜脂过氧化
作用密切相关, 丙二醛是膜脂过氧化最终分解产物,
它不仅可抑制蛋白质合成,还可松弛纤维素分子间的
桥键,因此可通过测定丙二醛了解细胞膜上的磷脂分
子被氧化的程度,以间接判断细胞膜系统受损程度以
及植物的抗旱性。积累的丙二醛越多,抗旱性越差。在
5 月份的测定中, 窄叶沟底积累的丙二醛含量少,为
4.18 μmol/g, 窄叶坡上的丙二醛含量多 , 为 5.60
μmol/g,说明其膜脂过氧化程度深。
2.5 超氧化物歧化酶(SOD)活性
SOD 可将超氧化物阴离子自由基歧化成过氧化
氢,在保护细胞组织免受自由基氧化损伤过程中起到
了十分重要的作用, 可以将植物超氧化物歧化酶
(SOD) 活性的高低作为评定植物抗旱性强弱的重要
指标[7]。 在鲜样测定中,不同立地条件
窄叶坡上 窄叶沟底
窄叶坡上 窄叶沟底
(下转 44页)
8 内 蒙 古 农 业 科 技 43 卷
图 5 不同立地条件超氧化物歧化酶比较
超氧化物歧化酶活性/(μmol/mg)
表 1 不同立地条件欧李各生理指标测定结果
不同立地条件 相对含水量/% 相对电导率/% 叶绿素 1) /(mg/g ) SOD1)/(μmol/mg) MDA/(μmol/g)
坡上欧李 89.96±0.01 13.20±0.07 0.27±0.02 3.03±0.01 5.60±0.13
沟底欧李 91.71±0.01 12.96±0.01 0.24±0.13 3.35±0.03 4.18±0.27
窄叶沟底窄叶坡上
注:1)为鲜重含量
表 5 乌拉特后旗食用向日葵配伍及施肥建议① kg/667m2
配方
建议施用量
氮肥追肥量
极缺 缺 中 高 较高 极高
8-21-16 30 30~25 25~22 22~17 17~15 15~13 10~22
注:①施肥量建议中的养分丰缺以配伍中的主要养分划分
下野生欧李的 SOD 活性不同,且差异显著,窄叶沟底
SOD 含量为 3.35μmol/mg, 窄叶坡上的 SOD 含量为
3.03 μmol/mg。
3 结论与讨论
欧李对环境的适宜性很强,植物的抗旱性会受到
多种因素的制约,是一个非常复杂的性状,对于植物
的抗旱性要采用多种指标进行综合性的评价,从而排
除单项指标对评定植物抗旱性造成的单一性,使评价
的结果与植物本身的生理情况更加相符,为更好地利
用其优良性状、大面积栽培抗旱高产优质品种提供理
论依据。本实验选取植物组织含水量、丙二醛、超氧化
物歧化酶活性、叶绿素含量、细胞膜透性等 5 项生理
指标,沟底窄叶欧李的组织含水量要显著大于坡上窄
叶欧李,含水量越大表明抗旱性越强;沟底窄叶欧李
的丙二醛含量要显著小于坡上窄叶欧李,丙二醛含量
越小,表明抗旱性越强;沟底窄叶欧李的超氧化物歧
化酶的活性要显著大于坡上窄叶欧李,超氧化物歧化
酶活性越大表明抗旱性越强;沟底窄叶欧李的叶绿素
含量要显著大于坡上窄叶欧李,叶绿素含量越大表明
抗旱性越强;沟底窄叶欧李的细胞膜透性要显著小于
坡上窄叶欧李,细胞膜透性越小表明抗旱性越强。 综
合评价两种野生欧李抗旱性的强弱顺序为: 窄叶沟
底>窄叶坡上。
通过研究欧李的生理生化机制,更进一步地认
识了欧李的抗旱机理,为抗旱型优质野生欧李的开
发和利用提供了依据,就抗旱而言在干旱地区应提
倡沟底栽培,有一定的抗旱作用,对生产栽培有一定
的参考价值。
参考文献:
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(责任编辑 吴云霞)
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44 内 蒙 古 农 业 科 技 43 卷
P2 O5 (%)=
配伍 P2O5 施用量(kg/667m2)
配伍 N+P2O5+K2O总施用量(kg/667m2)
×
配伍中 N+P2O5+K2O总量(%)
配伍中 K2O(%)=
配伍 K2O 施用量(kg/667m2)
配伍 N+P2O5+K2O总施用量(kg/667m2)
×配伍中 N+
P2O5+K2O总量(%)
配伍计算结果及施肥建议见表 5。
3 结论
从施肥建议可以看出,土壤养分处于极缺和缺状
况的低肥力水平的地块要适当提高氮磷钾化肥的施
用量, 高肥力地块要适当减少氮磷化肥的施用量,钾
元素含量高的地块,可以少施或不施钾肥。 这样既可
以降低化肥成本,提高肥料利用率,优化施肥结构,又
能减轻环境污染,使农民增收。 乌拉特后旗长期以来
缺乏基本的施肥指导依据,本指标的建立将成为当地
食用向日葵的主要施肥依据。
参考文献:
[1] 陈新平,张福锁 .通过“3414”试验建立测土配伍施肥指标
体系[J].中国农技推广,2006,22(4):36-39.
(责任编辑 吴云霞)