琅琊山3种野生花境植物的耐荫性研究

薛正帅, 江生泉

琅琊山3种野生花境植物的耐荫性研究

薛正帅, 江生泉

(滁州职业技术学院 食品与环境工程学院,安徽 滁州, 239000)

以琅琊山优良观赏花境植物桔梗、白鲜、诸葛菜为试验材料, 研究了全光照、遮光50％、遮光80％等3种不同光照条件下, 测定其形态指标和光合生理指标的变化。结果表明: 桔梗适宜栽培于全光照的环境中; 白鲜能够充分利用弱光并具有较强的耐荫性; 诸葛菜喜适度遮光, 但在阳光下也能正常生长, 对光能的利用范围较宽。

野生; 花境植物; 耐荫性

花境是根据自然风景中林缘野生花卉自然分散生长的规律, 经过科学艺术的配置营造出“虽由人作, 宛自天开”的植物景观[1]。主要选择多年生花卉, 花灌木、配以一二年生花卉等色彩艳丽的观花植物为主要材料, 混合种植于草坪边缘、林缘、路边及墙垣等位置[2]。为了充分合理的利用空间, 这些植物一般都栽植在乔灌木下或者高楼大厦形成的荫生环境里。因此选择具有耐荫能力的花境植物尤其重要[3]。琅琊山野生花境植物资源丰富, 但其开发应用几乎为空白, 本课题组自2017年引种花境植物10种进行一年的生物学特性及生长适应性研究, 筛选出3种植物在生长季进行耐荫性试验, 为琅琊山野生花境植物的引种和园林科学配置提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

桔梗(), 白鲜(), 诸葛菜()。

1.2 方法

1.2.1 试验设置

4种花境植物材料均采自滁州市琅琊山。2018年9月将3种实验材料从自然生境地全株采回, 种植在滁州职业技术学院园林园艺实训温室中。2019年3月, 进行露天移栽, 种植于直径为18 cm的塑料盆里, 分别覆盖黑色遮阳网进行遮光。设遮光率50％为T1处理、遮光率80％为T2处理, 全光照为CK处理, 每种植物处理10盆, ３次重复。处理3个月后分别对各处理的形态指标、叶绿素含量进行测定, 光合日变化在7月底测定。

1.2.2 形态指标测定

叶长、叶宽和株高3项指标作为形态指标。每个处理随机选取3株健康植物, 测量其植株叶长、叶宽和株高, 取其平均值。

1.2.3 叶绿素含量

叶绿素含量采用丙酮法[4]测定。称取0.2 g叶片, 剪碎后放入刻度试管中, 加入适量80％丙酮, 黑暗浸提24 h, 直至叶片变为白色。吸取3 mL浸提液置于比色皿中, 用80％丙酮作空白对照, 用分光光度计在 663 nm和645 nm 处测定光密度(OD)值, 并根据Arnon公式计算叶绿素a, 叶绿素b和叶绿素(a+b)的色素浓度值:

Ca(mg/L) = (12.7 OD663-2.69 OD645) ×/1 000; Cb(mg/L) = (22.9 OD645-4.63 OD663) ×/1 000; Ct(mg/L) = (20.20 OD645 + 8.02 OD663) ×/1 000。

式中: Ca、Cb和Ct分别为叶绿素a, 叶绿素b和叶绿素(a+b)的质量浓度, OD663和OD645为叶绿素提取液在在波长663 nm和645 nm 处的光密度值,为浸提液的最终体积(mL),为叶片鲜重(g)。

1.2.4 光合日变化的测定

选择晴朗无云的天气, 从6:00～18:00, 采用LI-6400便携式光合分析仪, 测定不同遮荫处理下花境植物的光响应曲线。每种植物选择3片健康成熟叶片进行重复试验。测定时光合有效辐射梯度依次为 1 800、1 500、1 200、1 000、800、600、400、200、150、100、50、0 μmol·m-2·s-1。测定在不同光合有效辐射下的净光合速率(Pn)。利用光合计算软件[5]对光响应曲线进行拟合, 求得光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)以及最大净光合速率(Pmax)。

1.2.5 数据分析

用Excel 2012软件对试验数据进行处理及绘制图, 利用SPSS 16.0软件进行多重比较和方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同遮光处理对3种花境植物形态指标的影响

遮光对3种花境植物形态指标的影响见表1。由表1可知, 在不同遮光处理下, 3种花境植物的生长性状发生了显著的变化。随着遮荫度的增加, 桔梗的叶长、株高呈现下降的趋势, 且差异显著(＜0.05), 在T2处理下, 桔梗的叶长、株高只有光照的0.38、0.58倍, 叶宽的变化差异不显著(＞0.05); 白鲜和诸葛菜的叶长、叶宽、株高随遮光的增加呈现先升后降的趋势, 在T2处理下达到最大, 与其他处理差异显著(＜0.05), 其中白鲜的叶长、叶宽和株高分别是全光照的1.40、2.35、1.15倍, 诸葛菜的叶长、叶宽和株高分别是全光照1.28、1.77、1.35倍。

表1 不同遮光处理对3种花境植物形态指标的影响

续表1

注: 同行不同小写字母表示差异显著(<0.05)。下同。

2.2 不同遮光处理对3种花境植物叶绿素含量的影响

叶绿素是植物的光合色素, 与光合作用密切相关, 是衡量植物是否适应光环境的重要指标[6]。在遮光条件下, 叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量随光量子密度的降低而增加, 叶绿素a/b越小, 越有利于提高植株捕光能力[7]。

遮光对3种花境植物叶绿素含量的影响见表2。由表2可知, 桔梗的叶绿素含量随遮荫度的增加而降低, 白鲜和诸葛菜的叶绿素含量随遮光度的增加而升高, 其中叶绿素a+b质量分数增幅白鲜为65.67%, 诸葛菜增幅为22.56%。经方差分析, 这3种花境植物的叶绿素a和叶绿素b在T1与T2处理下均与CK表现为显著差异(＜0.05), 叶绿素a+b在各处理间均差异显著(＜0.05)。

3种花境植物的叶绿素a/b随遮荫度的增加均呈降低趋势。在T1与T2处理下, 桔梗的叶绿素a/b比CK分别降低了6.51%和10.23%; 白鲜的叶绿素素a/b比CK分别降低了41.94%和45.17%; 诸葛菜的叶绿素比CK分别降低了27.95%和30.57%。经方差分析, 桔梗的叶绿素a/b在各处理间差异不显著(＞0.05), 白鲜的叶绿素a/b在T1与T2处理间差异不显著(＞0.05), 但与CK差异显著(＜0.05), 诸葛菜各处理间均差异显著(＜0.05)。

表2 不同遮光处理对3种花境植物叶绿素含量的影响

2.3 不同遮光处理对3种花境植物光合特性的影响

当光照不足时, 植物为了适应环境, 会降低自身的光补偿点和光饱和点, 从而增加碳水化合物的合成量, 维持自身生长发育的需要。一般情况下植物的光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)越低, 反映植物耐荫性越强[8]。桔梗的LCP、LSP和Pn均随遮光度的增加而降低, 且随遮光度的增加, 桔梗的LCP和LSP的值变化幅度较小, 在T2处理的LCP和LSP较T1处理分别降低了5.80%和9.21%。经方差分析, 桔梗的LCP、LSP和Pn在T1和T2处理下均与CK差异显著(＜0.05), 其LCP和LSP在T1, T2处理下差异不显著(＞0.05)。白鲜的LCP、LSP随着遮光度的增加逐渐降低, Pn随遮光度强度的增加而增加。在遮光处理下, LCP, LSP均低于桔梗和白鲜, LCP和LSP各处理间差异显著(＜0.05), Pn在T1处理下与CK无显著差异(＞0.05), T2处理与CK差异显著(＜0.05)。随着遮光度的增加, 诸葛菜的LCP、LSP表现为下降趋势, Pn表现为先升后降, 诸葛菜较另外两种植物在同一光照条件下具有相对较低的光补偿点和光饱和点, 经方差分析, 诸葛菜的LCP在T2处理下与CK差异显著(＜0.05), T1处理下CK差异不显著(＞0.05), LSP和Pn在各处理间差异显著(＜0.05)。

表3 不同遮光处理对3种花境植物光合特性的影响

续表3

3 讨论与结论

遮光条件下, 3种花境植物生长情况不一。桔梗在全光下长势最好, 随遮光度的增加, 其叶长、叶宽和株高逐渐减少, 生长状况不佳, 可能是光照不足抑制了植物的生长。白鲜在T1和T2处理下, 叶长、叶宽和株高的生长一直呈增加趋势且各处理间差异显著(＜0.05), 说明其在弱光下也能较好生长, 耐阴性较强。诸葛菜在T1处理下叶长、叶宽和株高较全光照下显著增加, 但在T2处理下, 叶长、叶宽和株高均呈现下降趋势, 反映诸葛菜最适宜轻度遮阳, 过度遮阴(T2处理)下不利于诸葛菜生长。

本试验结果表明, 桔梗的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量均随着遮荫环境的上升而降低, 说明桔梗不太适合在隐蔽条件下生长。白鲜的叶绿素含量均随着遮荫环境的上升而升高, 诸葛菜则伴随遮荫强度的上升, 叶绿素含量先升高后降低, 且这2种花境植物的叶绿素a/b的值均有所降低, 且与全光照处理差异显著, 说明植物能够适应光照的变化。

在相同遮阳处理下, 桔梗在全光照下的光合能力最强, 有利于光合产物的积累。白鲜的LCP和LSP随遮阳度依次降低, Pmax依次升高。说明白鲜在T2遮阳处理条件下, 对弱光利用能力较强, 光合速率较高, 有利于有机物的积累, 属于阴生植物。诸葛菜相对其他2种植物有较高的LSP、较低的LCP, 因此对光照的适应性较强。

通过对3种花境植物测定数据的综合分析发现, 桔梗在全光条件下长势最好, 能适应较强的光辐射, 可以配置在林缘或疏林草地中; 白鲜和诸葛菜均具有一定的耐荫性, 白鲜的耐荫性较强, 在园林中可配置在比较郁蔽的林下; 诸葛菜既有一定的耐荫能力, 又能适应较强的阳光辐射, 对光适应的生态幅度较宽, 在实际应用中, 可根据不同的环境条件与需求选择不同的花境植物进行科学布置。

[1] 马丹丹. 野生花境植物的引种繁育与园林应用研究[D]. 临安: 浙江林学院, 2007.

[2] 张燕. 西北地区花境植物选择及现状[J]. 中国园艺文摘, 2014(1): 141–142.

[3] 朱云华, 朱生树, 徐友新, 等. 11种观赏地被植物引种栽培和耐荫性试验[J]. 金陵科技学院学报, 2007, 23(2): 78–83.

[4] 陈建勋, 王晓峰. 植物生理学实验指导[M]. 广州: 华南理工大学出版社, 2002.

[5] 叶子飘, 康华靖. 植物光响应修正模型中系数的生物学意义研究[J]. 扬州大学学报(农业与生命科学), 2012, 33(2): 51–57.

[6] 耿星亮, 陈雅君, 王超, 等. 四种紫羊茅植物耐荫性的研究[J]. 中国草地学报, 2010, 32(2): 86–90．

[7] 蔡建国, 任君霞, 姜朝阳, 等. 芒属5种观赏草的耐荫性研究[J]. 福建林学院学报, 2012, 32(3): 246–251．

[8] 丁晓浩, 何云核. 10种观赏蕨类植物的耐阴性[J]. 江苏农业科学, 2013, 41(6): 148–150．

Preliminary study of shade tolerance of 3 flower border plants in Langya Mountain

Xue Zhengshuai, Jiang Shengquan

(School of Food and Environmental Engineering, Chuzhou Vocational and Technical College, Chuzhou 239000, China)

The shade tolerance of、andin Langya Montain are studied. 3 levels of light transmission rate of full light、50％ shadeing and 80％ shadeing are carried out in the experiment. Morphological indicators, physiological indicators are measured. The results show thatis suitable for culivation in full light environment,is suitable for planting in shade-tolerant environment,prefers a moderate sun-shading environment, but it can still grow normally in the sun, the light adaptation range is wide.

wild; flower border plant; shade tolerance

S 732

A

1672–6146(2020)04–0037–04

10.3969/j.issn.1672–6146.2020.04.007

薛正帅, 237575089@qq.com。

2019–10–18

安徽省2018年度高校优秀青年人才支持计划重点项目(gxyqZD2018114); 安徽省2019年高校科研重点项目(KJ2019A1128); 安徽省2018年校企合作实践教育基地(2018sjjd099)。

(责任编校: 郭冬生)