探究板栗等果树对水分胁迫的生理响应

朱京民

文章编号： 1005-2690（2019）09-0045-01       中图分类号： S601       文献标志码： B

摘   要：以2年生盆栽板栗及其他果树作为试验素材，一共设置了4个水分处理水平，用以探究水分胁迫对2年生板栗及其他果树的生长和生理指标的影响程度。最终得出结论，水分胁迫下的2年生板栗及其他果树可以通过调节自身的水分来改变地上和地下部分生物量的分配，从而加大根冠比，在极大程度上减少水分胁迫对植物细胞膜的伤害程度，以此来有效抵御干旱环境持续健康生长。

关键词：板栗;水分胁迫;生理响应

世界上最常见的气象灾害之一就是干旱。干旱对植株的生长、分布与产量有重大影响，所以土壤的水分状况与植株之间的关系一直是生物学研究的热点话题。以2年生盆栽板栗及其他果树作为素材，采取盆栽试验探究不同的土壤水分条件对其生长和生理特性的影响程度，目的是研究在不同程度的水分胁迫条件下植物的反应能力及适应能力，了解植物抗旱的机理，以此为在干旱地区引进种植提供重要理论依据[1]。

1   选材与试验方法

1.1   材料的选择

该试验场地属于暖热带季风性气候，平均气温为14.6 ℃，年日照时长为1 700 h，一年的降水量可达860 mm。该试验土壤选取了当地林地30 cm以内的表层土壤进行种植。在4月份采用幼苗高度为40～50 cm且地径为0.4～0.6 cm、分枝数量在3或4的生长情况大致相同且生长良好的2年生盆栽板栗，把幼苗盆栽放在遮雨棚里，在保证充足的水分条件下进行培育。试验共设置4个水分胁迫梯度：第一，对照组给予适量的水分，此土壤的含水量应是田间持水量的85%～90%。第二，处理1给予轻度的干旱胁迫，此土壤的含水量是田间持水量的65%～70%。第三，处理2给予中度的干旱胁迫，此土壤的含水量是田间持水量的45%～50%。第四，处理3给予重度的干旱胁迫，此土壤的含水量是田间持水量的25%～30%。每一种处理方式都种植6盆盆栽，并用称重法来进行水分控制，每天18：00称取盆的重量适当补足白天失去的水分，确保各个处理都能保持在最初设定的水分范围之内。在7月19日给水分胁迫最大的处理组采用持续干旱并且称重测量，每种处理应于7月27日达到控制的水分范围而且已经开始进行试验。该水分胁迫试验一共需要28 d，每个处理在开始胁迫的第7天、第14天和第21天及最后1 d的9：00 AM挑选出苗木枝条中段的3片成熟的叶子，然后快速放到保温箱内并马上带回实验室进行叶绿素含量的测量，在试验的最后进行水分生理指标和根冠比的测量，并且重复测量3次每种指标的均值。

1.2   测定指标与测定方法

①叶片含水量：選用饱和含水量法进行测定。②水分饱和亏：选用烘干法来测定。③叶片保水力：用自然脱水法进行测定并用质量叶片含水量占初始含水量的百分比来表示。④叶绿素含量：选用混合液浸提法来测定。⑤根冠比：采用烘干法进行测定并用地下干重和地上干重的比值来表示。

2   试验结果和讨论分析

2.1   叶片水分生理的变化

叶片含水量与植物的生长代谢活动有着密切联系。在干旱的胁迫下，首先植株表现出来的就是含水量开始下降。根据试验结果可知，处理3的叶片含水量与对照组的差异十分明显，处理1与处理2和对照组相比没有显著的差异。因此轻度的干旱胁迫和中度的干旱胁迫对叶片含水量的影响并不大，植株的叶片在重度的干旱胁迫下将会受到更显著的影响。而水分饱和亏则是反映植株实际含水量距离饱和含水量的差[2]。处理2与处理3的水分饱和亏比对照组有明显的差异，而处理1和对照组的差异并不显著。说明随着土壤含水量的降低，植物利用自身的水分调节来增大水分饱和亏，以此适应不利的生长环境并提高抗旱的能力，确保生长能顺利进行。植物的叶片保水力指的是叶片本身的抗旱能力，反映了叶片内部结构抵抗水分散失的能力。根据试验结果可知，同一处理下叶片保水力会随着时间的延长而逐渐降低，并且重度干旱胁迫下叶片保水力的数值在每个时间段内都大于其他的处理组别。

2.2   叶绿素含量的变化

植物进行光合作用的主要色素是叶绿素，这与叶绿素含量的高低和光合速率的变化有着重要关系。根据试验结果可知，随着水分胁迫程度的增多，叶绿素的含量逐渐减少。经过7 d的处理，对照组和处理3的叶绿素含量区别十分明显，处理1与处理2的叶绿素含量也和对照组有着较大差异。水分胁迫14 d后处理1、处理2及处理3的叶绿素含量都低于对照组。经过21 d的水分处理后，对照组和处理3的叶绿素含量有差别，处理1与处理2的叶绿素含量都和对照组有较大差异。水分胁迫末期处理2与处理3和对照组的叶绿素含量差异都十分明显。由此可知，水分胁迫会抑制叶绿素的生物合成并加速叶绿素的分解使其含量减少[3]。

2.3   水分胁迫下的根冠比变化

用来反映地下和地上部分生长的重要指标是根冠比的数值，相关研究证明，当植株自身受到外界胁迫时，它们一般都会改变地上与地下生物量的分配比例来适应环境的变化。根据试验结果可知，随着水分胁迫程度增强，根冠比也增加。处理2的根冠比和处理3有明显差别，和对照组的差异尤其明显，是对照组的2倍。处理1和处理2的根冠比没有明显不同，但和对照组差异明显，是对照组的1倍。对照组和处理1的差异不大。所以水分胁迫使植物的生长发育受抑制，而轻度干旱胁迫对其影响较小。当土壤含水量逐渐减少时，植物为满足对水分和营养的需求，改变地上与地下部分的生物量分配来增强适应环境变化。

3   小结

在水分胁迫下板栗及其他果树可以通过调节自身的水分，改变地上和地下部分的生物量分配加大根冠比，并减少对细胞膜的伤害程度，通过积累渗透调节物质来提高植物的吸水及保水能力，从而有效地抵抗干旱环境，确保植物能够顺利生长。植物的抗旱性是多种因素共同作用下的重要体现。所以在今后的试验中，可考虑水分胁迫在整个生长季内对植物叶片光合作用机理与相关酶活性的影响，为日后全面了解植物的抗旱机制和干旱地区板栗等果树的推广提供完善的理论依据。

参考文献：

[ 1 ] 肖丹丹，左力辉，王进茂，等.5种榆蜀植物光响应曲线模型对比分析[J].中国农业科技导报，2016（4）：124-131.

[ 2 ] 赵雪，张秀珍，牟洪香，等.干旱胁迫对不同种源文冠果幼苗水分生理特性及渗透调节物质的影响[J].东北林业大学学报，2017，45（6）：17-21.

[ 3 ] 刘全勇，卢锟，李泽，等.水分胁迫对刨花润楠幼苗生长及光合特性的影响[J].中南林业科技大学学报，2016，36（9）：29-35，43.

（收稿日期：2019-07-18）