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不同盐分梯度下干旱胁迫对白蜡幼苗生理特性影响

2015-06-26张瑞英

河南林业科技 2015年2期
关键词:水势白蜡蒸腾速率

张瑞英

(商丘市林业工作站,河南 商丘 476000)

世界上存在着占陆地面积1 /10的盐碱土。近年来,全球面临的人口-环境-资源问题更加严重,土地沙漠化、水土流失和盐碱化呈逐步加重的趋势。据估计,全球盐碱地每年以1×106~1.5×106hm2的速度增加。开发和利用盐碱地资源是进一步挖掘农业发展潜力、解决人口和环境压力的重要出路。而选用和推广耐盐植物是改良和利用大面积盐碱土壤最经济、快捷的措施之一,因此,研究植物的耐盐性及其机理具有重要的理论和现实意义[1-2]。白蜡具有一定的耐盐耐旱能力,并是营造用材林、城市绿化和防护林的潜在优良树种[3-5]。之前已有大量研究针对不同的树种耐盐抗旱性[6-7],为白蜡的逆境胁迫研究提供了丰富的参考价值和理论依据。研究以此为基础,进一步对白蜡的各项生理指标进行了探索,为今后白蜡的研究提供依据。

1 研究方法

1.1 试验材料与设计

分别设置盐分浓度为0.15%,0.3%,0.45% 3种盐分梯度的土壤,具体方法是取3盆同一地段同一盐分的干湿土各3盆,按照其干湿土壤的平均重量比得出单独取15 kg湿土所需干土的重量。再根据干土重量得出3个盐分梯度下所需加盐的重量。

将1 a生白蜡栽植于3种盐分梯度的花盆中,分别在0 d、16 d、32 d和48 d对土壤水势,叶片水势,光合速率和蒸腾速率进行测量,并对结果进行分析。

1.2 生理指标测定分析

光合蒸腾作用测定分析:利用CIR-2型光合作用系统测定各处理的光合速率和蒸腾强度。根据胁迫梯度变化过程,选择晴朗的天气测定 10:00的瞬时值。各重复每株处理植物选取枝条中部1~3片成熟叶片,固定连续测定。

利用压力室测定叶片水势。

用露点水势仪测定土壤水势。

1.3 数据处理

利用sas软件进行方差分析,利用excel进行图标设计

2 结果与分析

2.1 不同盐分梯度下土壤水势和叶片水势随干旱胁迫时间的变化规律

由图1可以看出,3个盐分梯度之间在胁迫初期未表现出明显的差异,但在干旱胁迫的后期,各盐分梯度之间显示出显著差异,4.5‰盐分梯度下,土壤水势下降幅度最大,且始终保持3个盐分梯度中最低值。表明在此条件下,白蜡幼苗所受胁迫程度最为严重。单因素方差分析也显示,白蜡叶片水势在胁迫初期,各盐分梯度之间未表现出明显差异,随着干旱胁迫时间的延长,各盐分梯度之间均表现为高盐分叶片水势最低,低盐分叶片水势最高的规律。单因素方差分析结果显示,盐分胁迫与干旱胁迫对白绿叶片水势变化均产生显著影响。

图1 不同盐分梯度下土壤水势随干旱胁迫时间的变化

从图2可以看出,各个盐分梯度下白蜡的叶片水势随着干旱胁迫时间的盐场均成明显下降趋势,且从胁迫第 16天开始,各个胁迫时期中,叶片水势随土壤盐分浓度的增大呈现明显的规律性降低,但在胁迫初期未表现出这样的规律性。

白蜡叶片水势在胁迫初期,各盐分梯度之间未表现出明显差异,随着干旱胁迫时间的延长,各盐分梯度之间均表现为高盐分叶片水势最低,低盐分叶片水势最高的规律。单因素方差分析结果显示,盐分胁迫与干旱胁迫对白绿叶片水势变化均产生显著影响。

2.2 不同盐分梯度下白蜡光合速率和蒸腾速率随干旱胁迫时间的变化规律

由图3可以看出,各盐分梯度下白蜡幼苗的光合速率在胁迫初期未表现出明显的差异,在干旱胁迫后期,各盐分梯度之间才产生明显差异。光合速率下降幅度随盐分梯度的变化呈现出逐渐升高的趋势,高盐分梯度下,白蜡幼苗光合速率下降最快,且幅度最大。单因素方差分析结果显示,干旱胁迫对白蜡光合速率产生显著影响

由图4可以看出,白蜡幼苗的蒸腾速率,在不同盐分梯度之间,未表现出明显的规律性,同一盐分梯度不同干旱胁迫时期,却表现出明显规律,随着干旱胁迫时间的延长,各盐分梯度下白蜡幼苗的蒸腾速率均表现为逐步降低的趋势。但单因素方差分析结果显示,盐分胁迫和干旱胁迫均对白蜡蒸腾速率产生了显著影响。

图2 不同盐分梯度下叶片水势随干旱胁迫时间的变化

图3 不同盐分梯度下光合速率随干旱胁迫时间的变化

图4 不同盐分梯度下蒸腾速率随干旱胁迫时间的变化

3 结论与讨论

盐胁迫下白蜡的光合作用受到抑制,造成叶绿体结构破坏,叶绿素含量下降,使整株植物的光合能力减弱,盐胁迫对光反应的影响主要反应在对光系统。光系统和电子传递方面盐胁迫能使植物的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度降低[8],同时,盐胁迫对植物光合作用的影响也通常表现为植物叶绿素和总胡萝卜素含量的降低,随着胁迫时间的延长,老叶会失绿甚至脱落[9]。本试验中,白蜡光合速率在不同盐分梯度之间差异显著,表明盐分胁迫对白蜡光合速率产生了显著影响,但盐分梯度影响的差异未在蒸腾速率之间产生明显的规律性,干旱胁迫对蒸腾速率影响显著,表明,白蜡蒸腾作用受干旱胁迫的影响较大,受盐分胁迫的影响规律不明显。盐分胁迫对土壤水势及白蜡叶片水势影响显著,高盐分胁迫下,白蜡叶片水势降低幅度最大,低盐分胁迫较高盐分胁迫影响较小,不同盐分梯度之间产生明显规律性。

干旱胁迫对白蜡各项生理指标均产生相似的规律性影响,表明干旱胁迫对白蜡幼苗影响显著,单因素方差分析也表明了这一点。本试验仅对白蜡光合速率、蒸腾速率、叶片水势进行了研究,未对白蜡渗调物质变化做深入探讨,今后若配合白蜡植物体内渗调物质及活性酶的变化规律,可以更好地诠释白蜡对逆境胁迫的反应水平,具有更深远的意义。

[1]YeonghooK, JojiA, TakujiN,et al.Anti-oxidative responses and their relation to salt tolerance inEchinochloa oryzicolaVasing andSetaria virdis(L.)Beau [J].PlantGrowth Regulation, 2004, 44:87 -92.

[2]许祥明,叶和春,李国凤.植物抗盐机理的研究进展[J].应用与环境生物学报,2000,6(4):379 -387.

[3]孟康敏.毛白蜡等树种耐盐力研究[J].辽宁林业科技,1999(3):42 - 44.

[4]徐明广,田保状,乔永进.NaCl对绒毛白蜡种子萌发和幼苗生长的影响[J].陕西林业科技,1994(1):9 -12.

[5]吴永波,薛建辉,李火根.氯化钠处理下绒毛白蜡种苗的耐盐性[J].南京林业大学学报,2000,24(5):37 -40.

[6]杨 升,张华新,刘 涛.16个树种盐胁迫下的生长表现和生理特性[J].浙江农林大学学报,2012,29(5):744 ,754.

[7]王志刚,包耀贤.12个树种耐盐性田间比较试验[J].防护林科技,2000,45(4):9-11.

[8]杨文翔.盐胁迫对三个海棠砧木品种生理及生长的影响[D].南京:南京林业大学,2011.

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