水分胁迫对金蒲桃幼苗生长和生物量分配的影响

陈雪梅+廖怡+冯志坚

摘要 金蒲桃在广州等地区已有引种，广州地区高温多雨，本文通过模拟水淹胁迫，研究金蒲桃幼苗在不同水淹胁迫下生长和生物量的分配规律。结果表明，金蒲桃具有很強的耐水能力，试验期180 d内，不同程度的水淹胁迫下成活率均为100%，仅部分呈现轻微受害；与对照组相比，不同程度水淹胁迫均抑制了金蒲桃的株高增长，促使其基部膨大，产生不定根；0 cm水淹胁迫处理组、+2 cm水淹胁迫处理组和+4 cm水淹胁迫处理组在试验进行的第112天开始出现不定根，至第180天试验结束，出现不定根植株的比例分别为66.67%、66.67%和75.00%；水淹胁迫促使金蒲桃根冠比下降，叶生物量比增加。由此说明，金蒲桃耐水能力良好，可以很好地适应滨水环境，在湿地及水体绿化中有良好的应用前景。

关键词 金蒲桃；水淹胁迫；幼苗生长；生物量分配

中图分类号 S685.99 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）09-0149-02

Abstract Xanthostemon chrysanthus had been introduced in Guangzhou and other areas.Because it was high temperature and rainy in Guangzhou，the purpose of this paper was to simulate water stress，to study the growth and biomass allocation of X.chrysanthus′s seedlings under different water stress.Experimental results showed that Xanthostemon chrysanthus had a strong ability of water tolerence，within 180 days of the experiment period，the survival rate under different degrees of water stress were 100%，just partial behaved minor damage；Compared with the control group，different degrees of water stress inhibited the height growth of X.chrysanthus，enlarged its ground diameter，and the plants could produce adventitious roots；0 cm，+2 cm and +4 cm water stress treatment started to produce adventitious roots on the 112th day of the test，at the end of the experiment（the 180th day），plant with adventitious roots ratio was 66.67%，66.67% and 75.00%，respectively；Water stress decreased rootshoot ratio of Xanthostemon chrysanthus and increased leaf biomass ratio.Experimental results showed that Xanthostemon chrysanthus had excellent water tolerance，could adapt waterfront environment，had a good application prospect in marsh and watergreen.

Key words Xanthostemon chrysanthus；water stress；seedings growth；biomass allocation

金蒲桃（Xanthostemon chrysanthus）为原产于澳大利亚的木本花卉，树形优美，花大色艳，为优良的园林观赏树种，具有较大的应用前景。国内外对金蒲桃的研究较少，国外学者曾研究其叶片精油含量[1-2]以及其成为当地广布种的原因[3]，国内研究了其适应性[4]、组培[5]以及低温胁迫下的生理变化[6]。金蒲桃目前在福建、广东等少部分地区有栽培。本文采用模拟水淹胁迫试验，探讨金蒲桃对水浸的耐受性，旨在为金蒲桃的引种推广和栽培管理提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选择高约50 cm、健壮、无病虫害、长势良好的二年生实生苗，栽种于8 cm×8 cm育苗袋中，基质为塘泥和沙（1∶1）。2014年5月于华南农业大学树木园内进行水淹试验。

1.2 试验方法

本文设6个处理组，以土壤表面与水面平齐作为0水位，取-4 cm、-2 cm、0 cm、+2 cm、+4 cm（负数表示水位低于土表，正数表示水位高于土表）共5个水位，以无水淹组作对照（CK）。3次重复，每个重复10株苗。将苗木分别放入相应的不漏水容器中，再向容器内注水，直至满足各个处理组所需淹水高度为止。每天观察并维持水位，每隔10 d观察植株生长状况，每个月记录植株的株高和地径。10月结束水位梯度试验，烘干后测定植物各器官生物量[7]。公式如下：

根生物量比=根干重/植株总干重；

叶生物量比=叶干重/植株总干重；

茎生物量比=茎干重/植株总干重；

根冠比=根干重/（叶干重+茎干重）；

植株含水量=植物总鲜重-植物总干重。

1.3 数据统计与分析

所得数据用SPSS 21.0软件进行单因素方差分析，使用Microsoft Excel 2003软件绘图。

2 结果与分析

2.1 水淹胁迫对金蒲桃形态变化及存活能力的影响

水淹试验120 d后，不同处理苗木表现出差异：CK生长正常；各胁迫组植株新叶减少，老叶褪绿变黄，中部叶片叶缘发紫，叶脉发红，叶面两侧出现淡紫色不规则小斑点，且浸水越深，紫斑越明显。水淹试验180 d，+4 cm胁迫组出现叶片叶缘卷缩、叶尖干枯成红褐色现象，且受害程度随水淹程度的加深及时间延长而加重。水淹处理180 d，各水淹胁迫处理的苗木成活率为100%，表明金蒲桃具有优良的耐水性。

2.2 水淹胁迫对金蒲桃根系的影响

由表1可知，不同水淹胁迫对金蒲桃根系的影响存在显著差异。其中，CK主根发达，茎干上不产生气生根；水淹较浅的-4 cm处理组和-2 cm处理组则主根不发达，在土壤表层产生大量密集侧根，并且逐渐包裹土壤外层，茎干不产生气生根；淹水较深的0 cm处理组、+2 cm处理组和+4 cm处理组主根不发达，并在试验120 d时在茎干临水处膨大隆起，出现大量皮孔，同时在水面处产生不定根，在水面之上产生红色、密集多分枝的气生根。且浸水越深，出现气生根的植株占比越高，随着水淹胁迫时间的增长，0 cm水淹胁迫处理组、+2 cm水淹胁迫处理组和+4 cm水淹胁迫处理组产生不定根的植株增加，至第6个月试验结束，出现不定根植物株的比例分别为66.67%、66.67%和75.00%。各处理组的苗木根系均健康，未出现腐烂现象。

2.3 水淹胁迫对金蒲桃株高增长量的影响

由图1可知，水淹试验期间，随着水淹程度的增加，金蒲桃的株高增长量渐次下降。

由图2可知，试验前4个月，地径增长总量随水淹胁迫程度加深而逐渐降低；试验后2个月以-2 cm水淹处理组、+2 cm水淹处理组的地径增长量最多，-4 cm水淹处理组和0 cm水淹处理组次之，+4 cm水淹处理组和CK增加最少，水淹胁迫处理组的地径增长量在试验最后1个月达最大值。

水淹处理组在试验后期地径明显增加，表现为基部膨大，说明其内部可能逐步产生疏松结构，便于通气，这尚需通过解剖观测加以验证。

2.4 水淹胁迫对金蒲桃生物量分配及植株含水量的影响

由图3可知，与CK比较，水淹胁迫处理组的叶生物量比增大了，其中以+4 cm水淹组的叶生物量比最大，与其他处理组有显著差异；-4 cm处理组、-2 cm处理组和0 cm处理组的茎生物量较CK上升，而+2 cm处理组和+4 cm处理组的茎生物量较CK下降，且+4 cm处理组与CK存在显著差异；水淹胁迫处理组的根生物量较CK下降，除+2 cm处理组外，均与CK有显著差异；水淹胁迫处理组的根冠比较CK下降，各处理组与CK均存在显著差异；除+4 cm处理组外，各水淹胁迫处理组与CK植株含水量之间无显著差异。

3 结论与讨论

结果表明，金蒲桃幼树的耐水能力很强。在不同程度的水淹胁迫中可正常生长90 d，第91天开始表现出轻微受害症状，至第180天试验结束，存活率皆为100%。水淹胁迫受害症状主要表现为鲜少长出新叶、叶面出现淡紫色不规则斑点、叶片褪绿等。低水位（-4 cm和-2 cm）的水淹胁迫可使金蒲桃的须根旺盛生长，高水位（0 cm、+2 cm和+4 cm）可使金蒲桃产生不定根，至试验进行的第180天，0 cm、+ 2 cm和+4 cm高水位胁迫出现不定根植物株的比例分别为66.67%、66.67%和75.00%。HooK[8]认为木本植物产生的皮孔与不定根是适应淹水环境的特定形态结构，通过形态和生理变化适应淹水环境。Tang等[9]研究表明，皮孔和不定根可加速水中气体交换，加速释放厌氧呼吸产生的有毒化合物到体外；在茎皮层处形成的皮孔，可让氧气通过皮孔进入茎基部，再扩散到根系[10]。有研究认为，不定根的形成可提高气孔传导率和蒸腾速率，从而提高植物吸水和吸收矿质营养的能力[11]。水淹胁迫下，气生根的产生及近水面下的茎干产生不定根，是金蒲桃根系在受到水浸缺氧的胁迫下为增强根系通气能力，适应水中缺氧环境。水浸条件下主根不发达，限制了植株在更深的水体中生长，因而金蒲桃更适于浅水环境。试验中，随水淹程度增加，金蒲桃株高增长量渐次下降，其中-4 cm处理组和-2 cm处理组在试验期间缓慢生长，而0 cm水淹处理组、+2 cm水淹处理组到试验第180 天几乎停止生长，+4 cm水淹处理组到试验第91天开始株高几乎停止生长。水淹胁迫处理组的最后2个月地径增长量最大，且处理组的地径生长量大于对照组。水淹胁迫促使金蒲桃根生物量下降，而叶生物量和茎生物量上升，说明根的生物量向茎叶移动，营养物质更多分配到叶片和茎干中，这是金蒲桃对水淹胁迫的一种主动适应，根部营养物质减少可降低根系代谢压力，降低根系需氧量，缓解根部供氧不足。

金蒲桃耐水淹能力强，能适应低水位和中高水位环境，并且在低水位中生长更好。因此，金蒲桃在湿地及水体绿化中具有非常好的应用前景，可用作滨水绿化树种。

4 参考文献

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