河西走廊常用7种宿根花卉抗旱性比较试验
2022-07-02刘桂花刘毅赵静张万刚李天永
刘桂花 刘毅 赵静 张万刚 李天永
摘要 以马兰、石竹等7种宿根花卉为试材,选取根冠比、枝叶相对含水量、枝叶持水力、枝叶水分饱和亏缺4项抗旱性指标,对河西走廊园林绿化常用宿根花卉抗旱性进行评价,结果表明:7 种宿根花卉在抵御干旱胁迫方面存在一定差异,抗旱性强弱依次为鸢尾>石竹>马兰>荷兰菊>地被菊>福禄考>蓍草,鸢尾、石竹、马兰、荷兰菊抗旱性较强,可作为替代禾本科草坪草的理想地被植物在河西走廊园林绿化中大力推广应用。
关键词 河西走廊;宿根花卉;生理指标;抗旱性
中图分类号:S682.1 文献标识码:A doi:10.13601/j.issn.1005-5215.2022.04.019
Comparative Study on Drought Resistance of Seven Perennial Flowers Commonly Used in Hexi Corridor
Liu Guihua,Liu Yi,Zhao Jing,Zhang Wangang,Li Tianyong
(Shangfangsi Nature Protection Station,Management and Conservation Center of Qilian Mountain National Nature Reserve,Wuwei 733000,Gansu)
AbstractSeven perennial root flowers,such as Kalimeris indica,Dianthus chinensis,commonly used in landscape greening in Hexi Corridor were selected,and drought resistance indices of root-shoot ratio,relative water content of branches and leaves,water holding capacity of branches and leaves,water saturation deficit of branches and leaves were evaluated. The results showed that there were certain differences in drought resistance among perennial flowers,the drought resistance of seven perennial flowers was as follows: Iris tectorum > D. chinensis > K. indica> Aster novi-belgiil > Chrysanthemum morifolium> Phlox drummondii > Achillea sibirca. Flowers I. tectorum, D. chinensis, K. indica as well as A. novi-belgiil have strong drought resistance,which can be used as an ideal ground-cover plant to replace Gramineae turfgrass for Hexi Corridor landscaping.
Key wordsHexi Corridor;perennial flowers;physiological indices;drought resistance
河西走廊屬干旱半干旱地区,具干旱、降水少、蒸发强等气候特点,是典型的资源性缺水地区。干旱缺水是制约河西走廊园林绿化建设的最大因素。因传统的禾本科草坪耗水和维护成本高,寻找替代干旱半干旱地区禾本科草坪的宿根花卉,构建低耗水量省力化的植物配置模式已成为河西走廊园林绿化的主要方向。宿根花卉为多年生草本植物,其地上部分秋末枯萎,以宿存地面芽或底下芽及根部越冬,翌年早春再度萌发、生长、开花结实。既具有一次栽培多年生长结实的特性,又具有适应性强、病虫害少等特点,且具有管理较粗放、省工、省力、成本低、见效快、成活力强、群体效果好等优点[1]。
有关通过测定宿根花卉抗旱性生理生化指标来判定宿根花卉抗旱性强弱的研究已有很多报道,李亚静等[2]、陈丽缓等[3]采用叶片萎蔫率、叶片相对含水量、叶片失水率指标对乌鲁木齐和沈阳地区的宿根花卉抗旱性进行了测定评价;马金贵等[4]对夏石竹、红花景天、金娃娃萱草、革质亮金光菊、费菜等宿根花卉的抗旱性进行了测定评价;刘洋等[5]采用电导率、游离脯氨酸、可溶性蛋白、丙二醛及过氧化物酶指标对夏菊、千叶蓍、大花藿香蓟、宿根天人菊的抗旱性进行了评价;肖涵等[6]采用超氧化物歧化酶活性、游离脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、丙二醛含量指标对婆婆纳、千屈菜、鼠尾草3种宿根花卉的抗旱性进行了比较;阎晓容等[7]通过对含水量、水分饱和亏缺、保水力、自由束缚水、根冠比多种生理指标对桔梗、射干、黑心菊、金鸡菊等10种宿根花卉耐旱性进行了研究。为更好地筛选抗旱性强、耗水少的宿根花卉,本试验在前人对宿根花卉抗旱性生理指标研究的基础上,选取根冠比、含水量、持水力、水分饱和亏缺4项指标进行测定,对河西走廊园林绿化常用的7 种宿根花卉抗旱性进行评价比较,为宿根花卉在河西走廊干旱半干旱地区园林绿化中的应用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试验材料为石竹(Dianthus chinensis)、马兰(Kalimeris indica)、鸢尾(Iris tectorum)、地被菊(Chrysanthemum morifolium)、福禄考(Phlox drummondii)、蓍草(Achillea sibirca)、荷兰菊(Aster novi-belgiil)。各品种2018年春栽植,大田内定植,常规管理。试验于2020年8月进行,于7月10日灌水,30 d后(8月10日)采样。
1.2 测定指标与方法
1.2.1 根冠比测定
选取生长状况良好、生长基本一致、无病虫害的植株各5株,挖全株,将地上与地下部分分开,清洗干净,烘干后分别称其地下部分质量和地上部分质量。根冠比计算公式[7]为:
根冠比(%)=地下部分质量/地上部分质量×100%
1.2.2 枝叶相对含水量测定
选取生长状况良好、生长基本一致、无病虫害的植株进行采样,采样时间为9:00 —11: 00,采样部位为成熟叶片的中上部,重复5 次,清洗干净,用滤纸吸干表面水分后,先称其鲜质量,再烘干后称其质量。枝叶相对含水量计算公式为:
含水量(%)=枝叶鲜质量-枝叶干质量/枝叶鲜质量×100%
1.2.3 枝叶持水力测定
采用自然脱水法测定。剪下1~2年生枝叶后立即用 1/10 000的电子天平称质量(时间记为 0 h),然后立即将枝叶装入透明塑料袋,分别称质量,随后将材料带到实验室置于不受自然光直射的实验台上,打开塑料袋封口,使其自然脱水失重。其后的称质量时间分别为 2、4、6、8、10和12 h,及以后每天称质量 3 次,即 8:00、14:00、19:00,直至待测材料达到恒质量为止。然后将其置于 80 ℃的烘箱中烘干称质量。持水力计算公式为:
持水力(%)= (枝叶初始鲜质量-自然恒定质量)/ (枝叶初始鲜质量-枝叶烘干质量) × 100%
1.2.4 水分饱和亏缺测定
选取生长状况良好、生长基本一致、无病虫害的植株进行采样,采样时间为 9:00 —11: 00,采样部位为成熟叶片的中上部,重复5 次,清洗干净,用滤纸吸干表面水分后,称其鲜质量,再在水中浸泡2 d至水分饱和后取出,用滤纸吸干表面水分后称其饱和质量,再烘干后称其烘干质量。水分饱和亏缺计算公式[7]为:
水分饱和亏缺(%)=(饱和质量-鲜质量)/(饱和质量-烘干质量)×100%
1.3 数据分析
使用 Excel 2007 进行数据统计,计算均值和标准差;采用 SPSS 26.0 分析软件进行显著性(Duncan,P< 0.05)分析。
2 结果与分析
2.1 抗旱生理指标的测定结果
7种宿根花卉的根冠比、枝叶相对含水量、枝叶持水力、枝叶水分饱和亏缺抗旱生理指标测定结果见表1。从根冠比看,鸢尾根冠比最大,为151.38%;地被菊根冠比最小,为20.46%。一般植物根冠比值越大,则其抗旱性越强,按照根冠比排序,7种宿根花卉抗旱性由强到弱的顺序依次为鸢尾>石竹>马兰>荷兰菊>蓍草>福禄考>地被菊。通过方差分析,7种宿根花卉的根冠比存在极显著差异(表2),鸢尾抗旱性最强,地被菊抗旱性最弱。从枝叶相对含水量看,石竹枝叶相对含水量最高,为78.95%;蓍草枝叶相对含水量最低,为68.42%。枝叶的相对含水量常作为植物抗旱性研究的重要指标之一,在干旱胁迫下,植物枝叶相对含水高低与其抗旱性呈正相关,按照枝叶相对含水量排序,7种宿根花卉抗旱性由强到弱的顺序为石竹>鸢尾>马兰>荷兰菊>地被菊>福禄考>蓍草。通过方差分析,7种宿根花卉的枝叶相对含水量存在显著差异(表2)。从持水力看,鸢尾枝叶持水力高达95.24%,蓍草枝叶持水力仅为47.82%。一般持水力强的植物在干旱条件下失水速度慢,恒重时间长,不容易很快萎蔫及枯死,耐旱性强。测定结果表明,鸢尾耐旱性最强,蓍草耐旱性最差,按照枝叶持水力排序,7种宿根花卉抗旱性由强到弱的順序为鸢尾>石竹>马兰>荷兰菊>福禄考>地被菊>蓍草。通过方差分析,7种宿根花卉的枝叶持水力存在极显著差异(表2)。从水分饱和亏缺看,鸢尾最高,为34.87%;蓍草最低,为15.09%。不同的植物忍耐水分亏缺程度不相同,一般耐旱性强的植物,水分亏缺较大,按照水分饱和亏缺排序,7种宿根花卉抗旱性由强到弱的顺序为鸢尾>石竹>马兰>荷兰菊>地被菊>福禄考>蓍草。通过方差分析,7种宿根花卉水分饱和亏缺存在极显著差异(表2)。
2.2 抗旱指数的确定
用某一个指标衡量宿根花卉的抗旱性可能产生片面性,7种宿根花卉抗旱性排序略有差异,为了更好地评价宿根花卉的抗旱性,确定不同宿根花卉的抗旱指数更能客观反映宿根花卉的抗旱性。依据根冠比、枝叶相对含水量、枝叶水分饱和亏缺、枝叶持水力4 项指标测定结果,分别把7 种宿根花卉按测定值由小至大的顺序排列,并以序号1~7表示该项测定中各种宿根花卉的抗旱指数,再将各种花卉的各项抗旱指数相加(表3)。综合评价结果显示,7种宿根花卉抗旱性由强到弱的顺序为:鸢尾>石竹>马兰>荷兰菊>地被菊(福禄考)>蓍草。
3 结论
本试验以7种河西走廊园林绿化中常用宿根花卉为材料,测定植物根冠比、枝叶相对含水量、枝叶持水力、枝叶水分饱和亏缺4个指标,根据试验数据得出鸢尾、石竹、马兰、荷兰菊的抗旱性较强,地被菊、福禄考、蓍草的抗旱性较弱。综合各项抗旱指标,7种宿根花卉的抗旱能力由强到弱的排序为:鸢尾>石竹>马兰>荷兰菊>地被菊(福禄考)>蓍草。鸢尾、石竹、马兰、荷兰菊可作为替代禾本科草坪的理想地被植物在河西走廊园林绿化中大力推广应用。
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