干旱胁迫对月季新品种生长的影响
2015-12-18杨帆郑玉彬杨逢玉郭润华隋云吉
杨帆 郑玉彬 杨逢玉 郭润华 隋云吉
摘要:选定3个月季(Rosa hybrida Hort.)杂交品种和疏花蔷薇(Rosa laxa Retz.)为试验材料,在不同干旱胁迫环境下测量其植株生长量,确定干旱适应性。再结合材料的叶片失水率和初次萎蔫时的土壤含水量,比较这些耐旱性指标与干旱适应性的关系。结果表明,参试植物的干旱适应性高低排序为天山祥云(R. laxa×hybrida cv. Tianshan Xiangyun)、疏花蔷薇、梅朗口红(R. hybrida cv. Rouge Meilland)、天山霞光(R. laxa×hybrida cv. Tianshan Xiaguang),但以叶片失水率和初次萎蔫时的土壤含水量作为耐旱性指标所显示的耐旱性与以植株生长量为指标的干旱适应性并不一致。
关键词:月季(Rosa hybrida Hort.);干旱胁迫;干旱适应性
中图分类号:S685.12;Q945.78;Q948.112+.3 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)22-5618-03
Abstract: Rosa laxa Retz and three Rosa hybrida Hort. cultivars were cultured under different drought stress level, and their plant growth was determined to determine the drought adaptability. Then the drought resistance indicator such as rate of excised-leaf water loss and soil moisture content when first withering was compared with drought adaptability. The results indicated that the order of drought adaptability ranking from high to low was R. laxa × hybrida cv. Tianshan Xiangyun and R. laxa Retz, R. laxa × hybrida cv. Tianshan Xiaguang, R. hybrida cv. Rouge Meilland. The drought resistance indicator such as rate of excised-leaf water loss and soil moisture content when first withering was not inconsistent with drought adaptability using growth as the indicator.
Key words: Rosa hybrida Hort.; drought stress; drought adaptability
月季雜交品种天山祥云(Rosa laxa Retz.×R.hybrida Hort. cv. Tianshan Xiangyun)和天山霞光(R. laxa×hybrida cv. Tianshan Xiaguang)是野生疏花蔷薇(R. laxa Retz.)与粉和平(R. hybrida cv. Pink Peace)和红帽子(R. hybrida cv. Red Hood)等月季品种混合花粉杂交后得到的优良后代,具有较强的耐寒、耐旱及抗病性和较高的观赏应用价值[1]。试验在不同的干旱胁迫条件下测量月季品种天山祥云、天山霞光、梅朗口红(R. hybrida cv. Rouge Meilland)和野生疏花蔷薇的生长量,比较各品种与野生疏花蔷薇在不同干旱胁迫条件下的植株生长适应性[2-4]。再通过测量离体叶片失水率和第一次萎蔫时的植株根部土壤含水量,找出月季的干旱适应能力与以上2个指标的相关程度。最终通过比较3个月季品种与疏花蔷薇在干旱胁迫下的生长量,分析月季新品种天山祥云和天山霞光的最佳水分供应方式,以期为月季杂交新品种的园林应用推广提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验概况
参试的月季品种有天山祥云、天山霞光、梅朗口红,野生蔷薇种为疏花蔷薇。试验地点在新疆应用职业技术学院园林实验园,该地属于干旱区域,年平均降水量176.7 mm,年平均蒸发量1 754.8 mm。试验时间在2013年7~11月。
1.2 处理
在2013年7月,将天山祥云、天山霞光、梅朗口红和疏花蔷薇的二年生幼苗栽种于15 cm×15 cm营养钵内,每钵1株,每30株1组,每个参试植物栽植5组。经过1个月的适应期后进行干旱胁迫试验,浇水量恒定为每株0.5 L,浇水方法设定间隔为1 d,即第一组每天浇水1次,第二组每2 d浇水1次,……至第五组每5 d浇水1次。
1.3 方法
1.3.1 叶片失水率测定 在2013年10月停止对盆栽植株浇水后,选择晴天,取待测植物枝条中部的叶片各30片,放入铝盒中。于当日8:00开始测量叶片重量,以后每隔2 h测量1次至16:00,次日8:00再测量1次,每个月季品种及疏花蔷薇均重复3次。然后以叶片鲜重为依据计算叶片的失水率[5],计算公式为:
叶片失水速率=[(计时重量-风干2 h后重量)/计时重量]×100%。
1.3.2 叶片萎蔫时土壤含水量的测定 2013年10月开始停止对盆栽植株浇水后,选择晴天,于当日的10:00、14:00、18:00共3个时段分别观察,在其叶片初次萎蔫时测定植株根部周边5 cm范围内的土壤含水量,每个月季品种及疏花蔷薇均重复3次。
1.3.3 盆栽测定法 2013年10月开始测量3个月季品种及疏花蔷薇的生长量,包括枝条总长度、枝条直径之和与地上植株的干重[6];采用直尺测量长度,均为从根茎连接处至植株顶端的长度,以及所有分枝的长度;枝条直径用游标卡尺测量(精确度为 0.02 mm),统一测量植物根茎连接处的枝条粗度;最后在每个水平下剪取植物的地上部分枝条放入烘箱中,80 ℃烘48 h,再用电子天平称其总干重。
1.4 数据分析
试验所得数据采用Microsoft Office Excel 2007软件进行处理并作图,用SPSS 16.0软件进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 干旱胁迫下的植株生长量比较
2.1.1 枝条长度 在干旱胁迫后各参试植物的枝条长度生长量测定结果见图1。由图1可以看出,在不同的干旱胁迫处理下,天山祥云在每4 d浇0.5 L水处理后枝条总长度最长,为203.1 cm;每5 d浇0.5 L水处理后枝条总长度最短,为104.4 cm。天山霞光在每2 d浇0.5 L水处理后枝条总长度最长,为180.0 cm;每5 d浇0.5 L水处理后枝条总长度最短,为67.6 cm。梅朗口红在每3 d浇0.5 L水处理后枝条总长度最长,为230.1 cm;每1 d浇0.5 L水处理后枝条总长度最短,为133.9 cm。疏花蔷薇在每4 d浇0.5 L水处理后枝条总长度最长,为158.0 cm;每1 d浇0.5 L水处理后枝条总长度最短,为62.0 cm。
2.1.2 枝条直径 在干旱胁迫后各参试植物的枝条直径生长量测定结果见图2。由图2可以看出,在不同的干旱胁迫处理下,疏花蔷薇在每4 d浇0.5 L水处理后总枝条直径最大,为4.9 cm;每1 d浇0.5 L水处理后总枝条直径最小,为2.1 cm。天山霞光在每2 d浇0.5 L水处理后总枝条直径最大,为5.7 cm;每5 d浇0.5 L水处理后总枝条直径最小,为2.4 cm。梅朗口红在每3 d浇0.5 L水处理后总枝条直径最大,为7.3 cm;每1 d浇0.5 L水处理后总枝条直径最小,为4.1 cm。天山祥云在每4 d浇0.5 L水处理后枝条总枝条直径最大,为6.7 cm;每1 d浇0.5 L水处理后总枝条直径最小,为3.3 cm。
2.1.3 枝条干重 在干旱胁迫后各参试植物的枝条干重测定结果见图3。由图3可以看出,在不同的干旱胁迫处理下,天山祥云在每4 d浇0.5 L水处理后剪取的地上部分枝条烘干重最重,为26.1 g;每5 d浇0.5 L水处理后枝条总干重最轻,为13.9 g。天山霞光在每2 d浇0.5 L水处理后总干重最重,为20.0 g;每5 d浇0.5 L水处理后总干重最轻,为9.1 g。梅朗口红在每3 d浇0.5 L水处理后枝条总干重最重,为25.7 g;每1 d浇0.5 L水处理后枝条总干重最轻,为17.9 g。疏花蔷薇在每4 d浇0.5 L水处理后枝条总干重最重,为14.1 g;每1 d浇0.5 L水处理后枝条总干重最轻,为8.3 g。
总体来看,随着浇水量的改变,参试植物的生长量即枝条长度、枝条直径及枝条干重的变化都存在明显的一致性。无论是枝条长度、枝条直径还是枝条干重,都随着浇水量的减少,各项生长量指标一致升高,其中天山祥云和疏花蔷薇在每4 d浇0.5 L水处理后达到最高值,天山霞光在每2 d浇0.5 L水处理后达到最高值,梅朗口红在每3 d浇0.5 L水处理后达到最高值,而后都随着浇水量的减少而逐渐下降。由此可以得出,试验范围内参试植物的干旱适应性高低程度排序为天山祥云、疏花蔷薇、梅朗口红、天山霞光。
2.2 叶片失水率比较
在干旱胁迫后各参试植物的叶片失水速率测定结果见表1。由表1可以看出,天山祥云、天山霞光、梅朗口红及疏花蔷薇的叶片在离体2 h的失水率分别为10.98%、6.91%、9.31%和12.05%,其中天山祥云和疏花蔷薇的失水速率最快,天山霞光的失水速率最慢,且3个月季品种间差异显著(P<0.05);离体4 h后,3个月季品种的叶片失水率开始降低并稳定在4.2%~4.9%,但不同品种间差异不显著(P>0.05);离体6 h和8 h后叶片失水率稳定在2.2%~2.7%,且不同品种间差异不显著(P>0.05);离体24 h后,天山祥云和疏花蔷薇的叶片失水率较大,分别为5.94%和6.56%,且与天山霞光和梅朗口红的差异显著(P<0.05);而天山霞光和梅朗口红的叶片失水率较小,分别为3.07%和2.83%,且相互间差异不显著(P>0.05)。
以叶片离体失水率的试验结果为依据,可得出参试植物的耐旱性高低程度排序为梅朗口红、天山霞光、天山祥云、疏花蔷薇。
2.3 叶片萎蔫时的土壤含水量比较
在干旱胁迫后各参试植物在叶片萎蔫时的土壤含水量测定结果见表1。由表1可以看出,天山祥云、天山霞光、梅朗口红及疏花蔷薇的叶片在初次萎蔫时的根部土壤含水量分别为6.68%、7.05%、11.85%和7.52%,其中梅朗口红在初次萎蔫时的根部土壤含水量最大,且与其他3种参试植物差异显著(P<0.05)。
以叶片初次萎蔫时的根部土壤含水量为依据,可得出参试植物的耐旱性高低程度排序为天山祥云、天山霞光、疏花蔷薇、梅朗口红。
3 讨论
随着我国新型城镇化建设的快速推进和城市水资源的不断减少,干旱适应性成为了园林植物推广应用的一大限制因素。月季作为全世界著名的景观植物,对其干旱适应性的研究就显得很有必要。根据不同干旱胁迫下植株生长量的变化,可以得出月季在浇水量不断下降的情况下会产生一个最大的生长量极值,可以依据这个最大的生长量极值产生时的浇水量多少来评价其干旱适应性,产生这个最大极值的浇水量越少就说明这种月季的干旱适应性越好。由此得出了参试3个月季品种及疏花蔷薇对干旱适应的能力高低排序为天山祥云、疏花蔷薇、梅朗口红、天山霞光。植株叶片离体失水率和初次萎蔫时的根部土壤含水量也是常见的植物耐旱性评价指标,根据这2个指标得出参试3个月季品种及疏花蔷薇的耐旱性高低程度排序分別为梅朗口红、天山霞光、天山祥云、疏花蔷薇和天山祥云、天山霞光、疏花蔷薇、梅朗口红。有趣的是这2种评价指标下的植株耐旱程度与耐旱适应性并不一致,因此不能简单的以植株叶片离体失水率和初次萎蔫时的根部土壤含水量作为园林植物干旱适应性的评价指标,而应该综合考量有关的指标来权衡。
参考文献:
[1] 郭润华,隋云吉,杨逢玉,等.耐寒月季新品种‘天山祥云[J].园艺学报,2011,38(7):1417-1418.
[2] 刘建民,李美芹,刘永光,等.‘鲁硕红蔷薇的抗旱性研究[J].山东农业科学,2013,45(9):33-35.
[3] 岳 玲,迟东明,宋 伟,等.月季抗性研究进展[J].北方园艺,2010(9):225-227.
[4] 苏 兴.北京地区几种蔷薇属植物的抗旱性研究[D].北京:北京林业大学,2008.
[5] 程 量,林良斌.作物耐旱性生理生化指标研究进展[J].中国农学通报,2014,30(3):27-31.
[6] 吴沿友,邢德科,朱咏莉,等.营养液pH对3种藤本植物生长和叶绿素荧光的影响[J].植物学报,2009,29(2):338-343.
(责任编辑 王珞)