遮阴对香榧幼苗生理特性的影响
2021-04-27郑亚辉
郑亚辉
(歙县歙西国有林场,安徽 黄山245900)
香榧(Torreya grandis
cv.Merrilli
)为红豆杉科榧树属常绿乔木,是我国南方重要的珍稀特色干果,其果实含有丰富的蛋白质、氨基酸及微量元素等,营养价值极高,具有较好的经济效益。近年来,随着香榧产业的发展,对其繁殖、抚育管理、科学合理施肥、种植模式选择等都有了较为系统的研究。光照是作物生长的基础条件,特别是植物的主要器官——叶片,会随着光照的改变发生相应变化,光质和光强对植物的生长发育产生影响,适宜的光照强度和光照时间是植物体内物质积累的重要条件。香榧对光照有特殊要求,其幼树喜庇荫,进入结果期后,则需要充足的光照。王丽华等研究表明,在郁闭度为0.4的林下种植香榧幼苗,其成活率达到96%以上,新梢生长量达到21.5 cm以上。目前,有关遮阴对香榧幼苗生理特性影响的研究较少。本文以不同遮阴处理下香榧幼苗生理特性变化特征为研究对象,阐明不同遮阴处理对香榧幼苗生长的影响,旨在为香榧幼苗栽培提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
选用2年生地径、苗高一致、无污染和病虫害的香榧幼苗。
1.2 试验设计
试验于2018年进行,以自然光为对照(CK),设置3个遮阴处理:30%(S)、50%(S)和70%(S),3次重复。遮光处理选用透光率为自然光70%、50%和30%的遮阴网搭建。为保证环境条件一致,防止处理间相互影响,遮阴网顶部和香榧幼苗顶端距离1.5 m,小区间隔2 m走道。每个小区面积为10 m×8 m。各处理抚育措施相同。
1.3 测定指标
1.3.1 香榧生长量的测定
2018年10月,每个处理随机选择30株香榧幼树植株,用钢卷尺测量幼树株高,用游标卡尺测量地径。选取3棵幼苗,挖出,清洗干净根系表面泥土,放入烘箱中,105℃杀青30 min,在80℃下烘干至恒重后测定生物量。
1.3.2 渗透物质含量的测定
在测定生物量的同时,取上部叶片迅速放入液氮中保存,带回实验室测定渗透物质含量。丙二醛含量采用硫代巴比妥酸法测定,游离氨基酸含量采用酸性茚三酮法测定,可溶性糖含量采用蒽酮比色法测定,可溶性蛋白质含量采用紫外吸收法测定。
1.3.3 光合特性的测定
2018年8月,选取香榧幼苗上部完好叶片,用便携式光合系统(GFS-3000)测定净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr),气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)。同时采用80%丙酮浸提比色法测定叶绿素含量。
1.4 数据分析
利用Office2016软件进行数据整理和图表绘制,利用SPSS24.0软件进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 遮阴对香榧幼苗生长的影响
由表1可知,遮阴能够显著提高香榧幼苗株高、地径和生物量。香榧幼苗株高、地径和生物量随遮阴程度的增加均呈先上升后下降的变化,其中S处理效果最好。S、S和S处理株高分别比对照高7.81%、10.34%和7.83%,地径分别比对照高12.74%、19.86%和13.63%,生物量分别比对照高12.24%、23.62%和16.25%。
表1 遮阴对香榧幼苗生长的影响
2.2 遮阴对香榧幼苗渗透调节物质的影响
由表2可知,遮阴显著降低香榧幼苗体内丙二醛含量,并随遮阴程度的增加呈逐渐降低的变化趋势,S和S分别比对照低38.31%和67.05%。游离氨基酸、可溶性蛋白质和可溶性糖含量随遮阴程度的增加呈先降低后升高的变化趋势,S、S和S游离氨基酸含量分别比对照低40.93%、30.80%和65.82%,可溶性蛋白含量分别比对照低12.47%、19.49%和48.38%,可溶性糖含量分别比对照低38.59%、49.17%和74.03%。
表2 遮阴对香榧幼苗渗透调节物质的影响
2.3 遮阴对香榧幼苗光合特性的影响
由表3可知,遮阴显著提高了香榧幼苗叶绿素含量。叶绿素含量随遮阴程度的增加呈先升高后降低的变化趋势,从高到低依次为S、S、S、CK,处理间差异均显著,S、S和S分别比CK高出34.33%、83.40%和76.31%;Pn变化趋势和叶绿素含量相似,S、S和S分别比CK高出12.37%、39.05%和22.79%;遮阴处理Tr均显著高于CK,S、S和S分别比CK高出7.75%、14.50%和8.00%,S和S处理间没有显著差异;Gs和Tr变化趋势相似,S、S和S分别比CK高出21.15%、35.00%和26.54%;遮阴处理Ci显著高于CK,分别比CK高出3.73%、8.06%和5.56%,遮阴处理间没有显著差异。
表3 遮阴对香榧幼苗光合特性的影响
3 讨论
(1)光照是植物正常生长的基础,适当的光照,使植物生长前期早生快发。Omi S K认为,不同的植物以及同一植物不同生育阶段所需的光照差异很大。光照过低或过高都会影响植物的光合生理生化特性,进而影响植物的生长发育。香榧幼苗喜隐蔽环境,遮阴能够促进香榧幼苗生长。本研究结果表明,遮阴能够显著提高香榧幼苗株高、地径和生物量,随遮阴程度的增加呈先上升后下降的变化趋势,遮阴50%时达到最大值。可能是由于自然光下,由于光照强度过大,光合作用过程中电子传递受到影响,进而影响正常的物质积累和生长发育。而遮阴程度过大,香榧幼苗生长所需的光照不足,不能满足其生长需求。
(2)渗透调节物质是反映植株在逆境下的适应能力。本研究表明,遮阴显著降低香榧幼苗丙二醛含量,并随遮阴程度的增加呈逐渐降低的变化趋势;游离氨基酸、可溶性蛋白质和可溶性糖含量随遮阴程度的增加呈先降低后升高的变化趋势,说明在自然光下,由于光照强度过大,对香榧造成一定程度的胁迫,植株细胞通过增加渗透调节物质来抵御光照胁迫。
(3)光是影响植物光合作用重要的环境因子。植物生长过程中,地上部分通过光合作用产生的养分运输到植株其他部位,参与调节植物生长、发育和形态建成。本研究表明,遮阴显著提高了香榧幼苗叶绿素含量及光合参数,随遮阴程度的增加呈先升高后降低的变化趋势,遮阴50%时达到最大值。可能是由于光照过低和过大使幼苗光合效率降低,减少了光合产物的积累;另一方面遮阴可能增强了幼苗的光呼吸,增加了光合产物的消耗。说明该遮阴处理下,提高了光合效率,可增强幼苗的物质积累。因此,研究认为在植物幼苗期进行遮光处理可提高光合性能,增加物质积累,促进其生长。