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2种常见忍冬科植物的抗旱性综合评价



全 文 :CHINESE HORTICULTURE ABSTRACTS
2种常见忍冬科植物的抗旱性综合评价
陈嫣嫣
(上海市绿化管理指导站,上海 200020)
摘 要:以生长在上海同一绿地中的忍冬科常见园林植物锦带花和大花六道木为试验材料,采用自然干旱胁迫方
法,对2种植物的8个抗旱指标进行测定,并用模糊数学隶属函数值法对2种植物的抗旱性进行综合评价。结果表明:
大花六道木的抗旱性显著强于锦带花的抗旱性;同时,植物抗旱性是一个综合指标,不应由单一指标决定。
关键词:忍冬科;抗旱性;隶属函数值法;综合评价
忍冬科(Caprifoliaceae)植物是一类重要的园林绿化植
物,在亚热带和暖温带地区应用前景广阔 [1]。锦带花
(Weigela florida)和大花六道木(Abelia grandiflora)是其中
2种在城市绿化中应用较多的观赏植物,均为灌木。锦带花
属于锦带花属,原产于华北、东北及华北北部,花期4~6
月[2]。大花六道木属于六道木属,原产于我国江西、湖南、
湖北、四川等地,花期5~11月[3]。这2种植物因其观赏性
高、适应性强,越来越受到园林工作者和城市居民的青睐,
近年来在上海绿地、公园中较为常见。目前,对这2种植物
的研究多集中在栽培管理方面,未见其抗旱性研究方面的
相关报道,故已远远不能满足目前节约化园林绿化中对耐
旱节水型植物筛选的工作要求。
该研究拟通过对绿地中种植的锦带花和大花六道木在
自然干旱胁迫下的各生理生化、光合生理指标的测定和分
析,探讨2种植物可能的抗旱机理,并对2种植物的抗旱性
进行综合评价,以期为园林绿化工作中耐旱节水型植物种
类的选择应用及进一步研究提供理论依据。
1 材料与方法
1.1试验材料
以生长在上海市南园滨江绿地中同一地块内片植的锦带
花及大花六道木植株作为试验材料,其立地条件基本相同。
1.2采样时间
2011年7月下旬~9月下旬,在此时间段内对2种植物进
行2次采样测定。第1次为正常土壤水分和大气湿度下的采
样,第2次为较长时间无雨并人工局部控制浇水条件下的
采样。
1.3试验方法
1.3.1 生理生化指标的测定[4]内渗透调节物质含量(选取
脯氨酸)测定,采用酸性茚三酮比色法;保护酶系统活性(选
取超氧化物歧化酶,SOD)测定,采用酶液提取比色法;表
示植物细胞膜系统受伤害指标(选取丙二醛含量)的测定,采
用硫代巴比妥酸法;叶绿素含量的测定,采用丙酮乙醇等
量混合液法。
1.3.2 光合生理指标的测定采用Licor- 6400光合测量系
统(美国)进行测定。测量参数包括:净光合速率、胞间CO2
浓度、气孔导度、蒸腾速率。
2 结果与分析
2.1测定结果
根据各项指标的测定计算结果,求得2个树种各抗旱指
标的平均值,结果见表1所示。
作者简介:陈嫣嫣(1979-),女,工程师,硕士;从事园林绿化
技术与管理工作。
项目来源:上海市农委重点攻关项目 《节约化技术在城乡一体化
生态建设中的应用》 [沪农科攻字(2008)第10-1号]资助。
2.2抗旱指标变化情况分析
2.2.1 干旱胁迫对2种植物生理生化指标的影响(1)脯氨
酸含量:经过连续自然干旱胁迫后,锦带花的脯氨酸含量
有大幅增长,较胁迫前增长1 079%,而大花六道木的脯氨
酸含量仅增长38%。由此可见,干旱胁迫后,锦带花体内
游离脯氨酸的积累能力较大花六道木强。但有研究表明,
表1 2个树种的各项抗旱指标及比值
测试植物
锦带花
大花六道木
状态及比值
胁迫前(X1)
胁迫后(X2)
X
胁迫前(X1)
胁迫后(X2)
X
脯氨酸A
(μg/ g)
14. 54
171. 48
11. 79
239. 13
330. 82
1. 38
测试指标
SODA
(μ/ ml)
369. 59
396. 07
1. 07
50. 10
393. 96
7. 86
丙二醛B
(μmol/ g)
0. 61
1. 18
1. 93
5. 39
8. 47
1. 57
叶绿素含量A
(mg/ g)
2. 14
1. 43
0. 67
1. 17
0. 99
0. 85
净光合速率A
(μmol/ m2/ s)
13. 18
8. 51
0. 65
7. 83
11. 77
1. 50
胞间CO2浓度A
(μmol/ mol)
280. 43
217. 06
0. 77
295. 45
178. 31
0. 60
气孔导度B
(mol/ m2/ s)
0. 35
0. 10
0. 29
0. 20
0. 10
0. 50
蒸腾速率B
(mmol/ m2/ s)
5. 33
2. 85
0. 53
5. 54
2. 17
0. 39
注:表中A表示抗旱指标与抗旱性成正相关,B表示抗旱指标与抗旱性成负相关;X=X2/ X1。
28
中国园艺文摘 2012年第5期
植物因干旱而引起的脯氨酸累积并不与植物的抗旱性相一致[5]。
(2)SOD活性:在同样的干旱胁迫前后2种植物的SOD活
性表现出不同程度的变化。大花六道木SOD活性显著增强,
达到7. 9倍,可能与植物受到轻度干旱胁迫有关。而锦带花
SOD活性只增加了7%,可能处在中度干旱胁迫状态。
(3)丙二醛含量:丙二醛含量的变化是质膜损伤程度的
重要标志之一[6],丙二醛增幅越大,说明细胞膜被破坏的越
厉害。干旱胁迫后与胁迫前相比,2种植物丙二醛含量均有
较大程度增加,锦带花丙二醛增加幅度为93%,大花六道木
丙二醛增幅为57%,说明干旱胁迫对锦带花质膜损伤程度较
重。不过,确切的结论还需要考虑多个指标的综合评价。
(4)叶绿素含量:干旱胁迫后供试2种植物叶绿素含量有
不同程度的下降。这与前人的研究结果相似。
2.2.2 干旱胁迫对2种植物光合生理指标的影响(1)净光
合速率:持续干旱后,2种植物的净光合速率均发生显著变
化,锦带花的净光合速率下降35%,而大花六道木的净光
合速率增长50%。各物种应对干旱胁迫的净光合速率存在
差异,其变化规律不一致。说明2种植物受到干旱胁迫的影
响不同,其相应的生理响应存在差异。
(2)胞间CO2浓度:持续干旱前后,2种供试植物胞间
CO2浓度均呈下降趋势,其中大花六道木的降幅为40%,锦
带花的降幅为23%。说明在持续干旱条件下,植物通过调
节光合细胞内的胞间CO2浓度以应对干旱胁迫,达到保护细
胞免受伤害的目的。
(3)气孔导度:植物应对缺水的策略之一是通过关闭气
孔来降低蒸腾。与干旱前相比,锦带花、大花六道木的气
孔导度均呈显著下降,分别达71%、50%。说明2种植物受
到干旱胁迫时,通过气孔导度的变化以适应环境改变。
(4)蒸腾速率:持续干旱后,大花六道木、锦带花的蒸
腾速率均呈显著下降趋势,幅度分别为61%、47%。可见,
大花六道木的变化幅度大于锦带花。
2.3抗旱性综合评价
植物的抗旱性是一个复合性状。为了更好地说明2种植
物的抗旱性大小,采用模糊数学隶属函数法对其抗旱性进
行综合评价[7]。隶属函数值的计算方法如下:
(1)如果指标与抗旱性成正相关:
(2)如果指标与抗旱性成负相关:
(3)
式中,X(μ)为隶属函数值;X为干旱胁迫前后植物某
指标测定值的比值;Xmin、Xmax分别为不同植物同一指标X
值的最小值和最大值。X为平均抗旱隶属函数值,X大表示
抗旱性强。
结果如表2所示,大花六道木的平均抗旱隶属函数值为
0. 625,锦带花的平均抗旱隶属函数值为0. 375,说明大花
六道木的抗旱性强于锦带花的抗旱性。
3 结论与讨论
3.1结论
在自然干旱胁迫条件下,对忍冬科不同属的锦带花和
大花六道木8个抗旱指标进行测定,并用模糊数学隶属函
数值法对其抗旱性进行综合评价。结果表明:植物抗旱性
是一个综合指标,通过综合评价,大花六道木的抗旱性显
著强于锦带花的抗旱性。
3.2讨论
植物的抗旱性是受形态和生理、生化等多种特性控制
的复合遗传性状[8]。植物通过多种途径来抵御或忍耐干旱
胁迫的影响。
大花六道木和锦带花虽同为忍冬科植物,但通过抗旱
指标测试及综合评价,可知抗旱性差异较大。在干旱胁迫
处理后,大花六道木SOD活性显著提高,丙二醛含量增加
幅度较小,说明SOD增加了细胞的防护能力,有效保护膜
结构,避免膜质过氧化。同时其光合系统参数方面,通过
增加净光合速率,降低胞间CO2浓度、气孔导度及蒸腾速
率,形成较高光合效率、低蒸腾速率的保水措施,水分利
用效率较高,使生物膜结构维持良好,能通过提高水分利
用效率来增加植物的生产力,因此,抗旱能力较强。锦带花
干旱胁迫后SOD活性增强不明显,而丙二醛含量的增幅达
93%,且净光合速率降低,导致水分利用效率增加不明显,
表明生物质膜受伤害程度较重,其水分利用能力较弱,对干
旱环境的适应能力较差。
因此,单一的抗旱性评价指标,难以反映出植物对干旱
适应的综合能力。在节约化园林绿化对耐旱节水型植物的筛
选中,只有应用多种参数进行综合评价才能较好地反映植物
的抗旱特性。通过综合评价,认为大花六道木是较锦带花更
抗旱的节水型植物。建议在该2种植物的实际应用中,根据
立地环境水分条件的不同,有针对性的选择适宜植物。
参考文献:
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社,1997.
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[3] 陶泽文.大花六道木[J].林业实用技术,2007,(10):47.
X(3)
0
1
表2 2个树种的隶属函数值
项目
锦带花
大花六道木
X(1)
1
0
X(2)
0
1
X(4)
0
1
X(5)
0
1
X(7)
1
0
X(6)
1
0
X(8)
0
1
X
0. 375
0. 625
注:表中X(1)、X(2)…… X(8)分别代表各树种的隶属函数值。
(下转145页)
29
中国园艺文摘 2012年第5期
[4] 邹琪.植物生理实验指导[M].北京:中国农业出版社,2000.
[5] 王邦锡,孙莉,黄久常.渗透胁迫引起的模损伤与膜脂过氧化和
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Comprehensive Evaluation on Drought Resistance of Two Common Caprifoliaceae Plants
CHEN Yan-yan
Abstract: Using 2 common Caprifoliaceae plants, Weigela florida and Abelia grandiflora, which grew up in the same green land in
Shanghai as test materials, 8 drought resistance indexes of 2 plants were measured under natural drought stress. By means of subordi-
nate function value method of fuzzy mathematical theory, drought resistance of 2 plants was comprehensive evaluated. The results
showed that the drought resistance of Abelia grandiflora was significant stronger than the drought resistance of Weigela florida. And
also showed that drought resistance of plant was a comprehensive index and should not be decided by mere index.
Key words: Caprifoliaceae; drought resistance; subordinate function value method; comprehensive evaluation
每隔1次灌水追肥1次,每次每667 m2追施尿素或磷酸二铵
15~20 kg。在定植前要及时进行中耕除草。
定植后不久植株开始抽蔓,抽蔓后应及时支架引蔓,
保护地可拉绳引蔓。苦瓜在距地面50 cm以下的侧蔓结瓜
很少,应及时将这些侧蔓摘除。在半架处侧蔓如生长过旺
过密,应及时摘除一些过细、过弱的无雌花侧蔓。生长后
期为改善通风透光条件,减少病害的传播,及时摘除植株
基部的病叶、黄叶、老叶等。
温室塑料大棚栽培苦瓜,白天温度控制在25~30℃,
夜间保持在15℃,通过放风和加强防寒保温来调节温室和
大棚的温度。
3.5采收
苦瓜以采收嫩果供食用,采收要及时。一般开花后
12~15 d为采收期,果实条状或瘤状突起饱满,果皮有光
泽,果顶颜色开始变淡时为采收适期。
4 病害防治
苦瓜植株有一种特殊气味,抗病虫能力较强,但在高
温多雨季节常发生白粉病、炭疽病、褐斑病等病害。
4.1白粉病
该病发病初期叶片上出现黄绿色斑点,在斑点上逐渐
产生圆形白色粉斑,以后扩大连接成片,叶片上似覆盖1层
白粉。病菌随病残体在地面越冬,也可在温室中病株活体
上越冬,主要靠气流传播。阴雨天、田间湿度大、温度在
16~24℃条件下易流行。
防治措施:(1)选用抗病品种。(2)加强田间管理,雨后
及时排出田间积水,及时摘除病叶、老叶,改善田间通风
透光条件。(3)药物防治:可用50%托布津1 000倍液,或
75%百菌清可湿性粉剂600~800倍液,每隔6~7 d喷1次,
连喷3~4次。
4.2炭疽病
初发期叶片上出现水渍状斑点,以后扩大成椭圆形黄
色病斑,斑外有一圈黄晕,病叶自下向上发展,严重时引
起叶片枯黄。叶柄和茎上病斑稍向内凹陷,后期纵裂。果
实上病斑初期呈水渍状,淡绿色,扩大后为椭圆形或纺锤
形,褐色,稍凹陷,在潮湿环境下病斑表面常产生粉红色
粘稠物。
防治措施:(1)播种前要进行种子消毒,用50~55℃温
水浸种15 min左右。(2)加强田间管理,防止积水。(3)药剂
防治:在发病初期可用50%托布津可湿性粉剂800~1 000倍
叶面喷洒,每隔5~7 d喷1次,连喷2~3次。
4.3褐斑病
该病在苦瓜整个生育期间均可发生,主要危害叶片,
病斑近圆形或不规则形,黄褐色,周期常有褪绿晕圈,严
重时叶片干枯,植株早衰。空气湿度较大时,病斑上长出
褐色霉状物。病菌主要随病残体在土壤中越冬,借风雨传
播。当田间气温达20℃时开始发病,降雨次数多或浓雾大
的条件下,病害可迅速扩展。
防治措施:(1)应与非瓜类蔬菜进行两年以上轮作。(2)
加强田间管理,结合深耕施足基肥,注意增施磷、钾肥,
雨季要及时排除田间积水。(3)药物防治:可选用70%托布
津可湿性粉剂1 000倍,75%百菌清可湿性粉剂800倍液,或
70%代森锰锌可湿性粉剂500倍液喷雾,每隔7~10 d喷1次,
连用2~3次。
参考文献:
[1] 程智慧.蔬菜栽培学各论[M].北京:科学出版社,2010.
[2] 蒋先明.各种蔬菜[M].北京:农业出版社,1989.
[3] 韩世栋.蔬菜栽培[M].北京:中国农业出版社,2001.
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