pH脅迫對(duì)銀木和樟樹(shù)生長(zhǎng)的影響

金晶等

摘要

[目的]研究pH脅迫對(duì)銀木和樟樹(shù)生長(zhǎng)的影響。[方法]以3 年生銀木和樟樹(shù)為試驗(yàn)材料，進(jìn)行了pH 5.0，6.0、7.0、8.0、9.0和10.0處理，探討pH脅迫對(duì)其生長(zhǎng)的影響。[結(jié)果]銀木在pH8.0以上高生長(zhǎng)以及存活率等方面都明顯高于樟樹(shù)，pH變化對(duì)樟樹(shù)的影響比銀木大；在同等立地條件下，銀木和樟樹(shù)葉綠素最高值均出現(xiàn)在6月，同時(shí)銀木的葉綠素含量要高于樟樹(shù)，較高的土壤pH對(duì)試驗(yàn)香株樟樹(shù)黃化產(chǎn)生影響要大于銀木。[結(jié)論]該研究為武漢市園林綠化樹(shù)種選擇和養(yǎng)護(hù)提供理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞銀木；樟樹(shù)；pH脅迫；葉綠素

中圖分類號(hào)S714文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2015）21-200-03

金晶（1982-），女，湖北武漢人，工程師，從事園林植物資源應(yīng)用研究。*通訊作者，高級(jí)工程師，碩士，從事園林植物培育與土壤質(zhì)量管理工作。

收稿日期20150601

城市土壤是園林植物生長(zhǎng)的基礎(chǔ)。由于城市建設(shè)的快速發(fā)展以及人為活動(dòng)的影響加劇，城市土壤板結(jié)，地力衰退，其理化性質(zhì)發(fā)生了顯著改變[1-3]。相關(guān)研究結(jié)果也顯示武漢園林土壤pH均值為7.69，顯著高于自然土壤，土壤趨向堿性顯著[4]。一般情況下，不同植物所需要的土壤pH不同，每種植物都有最適合其生長(zhǎng)發(fā)育的土壤pH范圍，在這一范圍內(nèi)土壤中的營(yíng)養(yǎng)元素基本都可以被植物吸收，而pH過(guò)高或過(guò)低，超出這一最適范圍，有些元素就不能被植物吸收，進(jìn)而導(dǎo)致植物營(yíng)養(yǎng)缺乏，生長(zhǎng)不良，甚至死亡。

在城市綠化中一般會(huì)選擇有較高觀賞價(jià)值的鄉(xiāng)土樹(shù)種進(jìn)行栽植，樟樹(shù)（Cinnamomum camphora）屬于樟科樟屬，為湖北鄉(xiāng)土樹(shù)種，枝葉茂密，冠大蔭濃，樹(shù)姿雄偉，具有優(yōu)良的觀賞特性，一直以來(lái)是城市綠化的優(yōu)良樹(shù)種，作為庭蔭樹(shù)、行道樹(shù)、防護(hù)林及風(fēng)景林樹(shù)種廣泛栽培。由于城市環(huán)境受到人為因素的影響，近年來(lái)武漢樟樹(shù)生長(zhǎng)受到不同程度的影響，黃化現(xiàn)象十分普遍，并且呈現(xiàn)增多趨勢(shì)，嚴(yán)重影響到其景觀作用和生態(tài)效果的發(fā)揮[5-6]。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)樟樹(shù)黃化的研究不多。有關(guān)樟樹(shù)黃化的研究主要集中在對(duì)黃化植株的施肥治理方面，而對(duì)其黃化的生理生化變化機(jī)制研究鮮有報(bào)道[7]，對(duì)黃化產(chǎn)生的機(jī)制有待進(jìn)一步研究。樟樹(shù)屬于南方綠化的主要樹(shù)種，南方土壤一般為酸性土壤，可以初步確認(rèn)樟樹(shù)更適宜于栽植在酸性土壤中。武漢市園林科學(xué)研究所重點(diǎn)引進(jìn)的樟科樟屬銀木（Cinnamomum septentrionale）在同等立地條件下，比樟樹(shù)更適宜武漢城市土壤環(huán)境，表現(xiàn)出極好的適應(yīng)性[8]。該文以銀木和樟樹(shù)為研究對(duì)象，在耐堿性方面進(jìn)行對(duì)比研究，對(duì)銀木和樟樹(shù)在pH脅迫下生長(zhǎng)情況進(jìn)行觀測(cè)分析，為銀木后期推廣以及武漢市園林樹(shù)種選擇和養(yǎng)護(hù)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料為3年生生長(zhǎng)良好的銀木和樟樹(shù)容器苗，基質(zhì)為武漢市園林科學(xué)研究所園土和泥炭土以3∶2比例組成的混合土，土壤pH為7.3，容器為口徑30 cm，深度20 cm的無(wú)紡布袋。

1.2研究方法

試驗(yàn)時(shí)間為2013年3月15日～2014年3月15日，試驗(yàn)中采用不同濃度的H2SO4和NaOH溶液來(lái)調(diào)節(jié)容器基質(zhì)pH，使其pH達(dá)到以下設(shè)定值：5.0，6.0、7.0、8.0、90和10.0，每個(gè)處理重復(fù)20次。在試驗(yàn)過(guò)程中每2 d測(cè)量盆栽基質(zhì)的pH，保證每個(gè)梯度誤差在±0.2范圍內(nèi)。試驗(yàn)期間，每月15日取樣1次。

1.3測(cè)定指標(biāo)及方法

測(cè)試銀木和樟樹(shù)的生長(zhǎng)狀況，監(jiān)控土壤基質(zhì)的變化情況。測(cè)定植株存活率、絕對(duì)生長(zhǎng)高度和葉綠素含量。植株存活率（%）=存活植株數(shù)/總植株數(shù)；絕對(duì)生長(zhǎng)高度（cm）：用卷尺測(cè)量，為處理后的株高與處理前的株高之差；葉綠素含量：采用丙酮、乙醇提取法測(cè)定[9]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同pH對(duì)銀木和樟樹(shù)存活率和高生長(zhǎng)的影響

不同pH土壤處理對(duì)銀木和樟樹(shù)生長(zhǎng)情況的影響見(jiàn)表1。從表1可以看出，6種不同pH處理的土壤對(duì)銀木和樟樹(shù)都產(chǎn)生很大的影響。當(dāng)pH上升時(shí)，銀木和樟樹(shù)都有死亡現(xiàn)象發(fā)生，在pH為10.0時(shí)，銀木死亡4株，存活率為80%，樟樹(shù)死亡量為14株，存活率為30%。從表1可以看出，在1年生長(zhǎng)期間內(nèi)，銀木在pH為7.0時(shí)，生長(zhǎng)量最大，高生長(zhǎng)達(dá)到61.3 cm，20 cm高植株徑生長(zhǎng)達(dá)到1.16 cm，pH為6.0時(shí)高生長(zhǎng)量次之，但是20 cm高植株徑生長(zhǎng)第二大的為pH 8.0處理，達(dá)到105 cm，生長(zhǎng)量最小的土壤pH 為10.0，高生長(zhǎng)和徑生長(zhǎng)分別為22.7 cm和0.38 cm；樟樹(shù)生長(zhǎng)量最大的土壤pH 為60，高生長(zhǎng)和徑生長(zhǎng)分別達(dá)到40.4 cm和0.61 cm，其次為pH 70時(shí)，高生長(zhǎng)和徑生長(zhǎng)分別為38.6 cm和0.53 cm，生長(zhǎng)量最小的pH為10.0，高生長(zhǎng)和徑生長(zhǎng)分別為12.5 cm和007 cm，基本上與銀木的變化規(guī)律一致。

2.2不同pH對(duì)銀木和樟樹(shù)葉綠素含量的影響

不同pH處理下葉綠素含量的變化可以反映出植物光合強(qiáng)度的強(qiáng)弱，因此其常被作為外界環(huán)境反應(yīng)的指標(biāo)。不同pH下，銀木和樟樹(shù)葉綠素含量的變化趨勢(shì)如圖1、2所示。

從圖1可以看出，銀木在不同pH處理下葉綠素含量變化規(guī)律基本上都是先上升后下降，最后趨于平衡，峰值均出現(xiàn)在6月，除pH9.0和10.0外，最小值都出現(xiàn)在12月。與樟樹(shù)相比，pH10.0時(shí)，銀木在隨后的幾個(gè)月葉綠素含量有上升趨勢(shì)，而樟樹(shù)葉綠素含量一直處于下降趨勢(shì)。由圖2可以看出，各pH處理的葉綠素含量變化趨勢(shì)不一致，pH10.0處理的葉綠素含量從處理開(kāi)始一直存在下降趨勢(shì)，樟樹(shù)表現(xiàn)出明顯的不適應(yīng)性，pH 9.0處理的葉綠素含量先緩慢升高，在5月達(dá)到最高值，然后開(kāi)始下降，在2月達(dá)到最低值0.257 mg/g，其他4個(gè)處理（pH5.0、6.0、7.0和8.0），葉綠素含量均在6月達(dá)到最高值，分別為2.016、2361、2.250和2.107 mg/g，最低值均出現(xiàn)在12月，分別為0.982、1.474、1.490、1.054 mg/g，然后緩慢上升。

經(jīng)過(guò)1年的試驗(yàn)觀察及測(cè)量，樟樹(shù)在pH為8.0以上時(shí)，頂端葉片葉緣及葉尖部分黃化現(xiàn)象明顯，相關(guān)研究[10-13]也證實(shí)高pH對(duì)樟樹(shù)黃化有直接和間接作用；銀木在pH達(dá)到9.0時(shí)有頂端葉片黃化衰退現(xiàn)象發(fā)生，高pH對(duì)銀木的生理影響有待后期進(jìn)一步研究。

3結(jié)論與討論

（1）植物生長(zhǎng)量的變化與生長(zhǎng)環(huán)境有直接的關(guān)系。葉綠素是植物光合色素中最重要的一類色素，其含量可受多種逆境的脅迫而下降，葉綠素含量的變化，既可以反映植物葉片光合功能的強(qiáng)弱，也可以表征逆境脅迫下植物組織、器官的衰老狀況[14-15]，進(jìn)而影響到植物葉片的外在表現(xiàn)以及植物正常的生長(zhǎng)。

（2）研究結(jié)果顯示：銀木和樟樹(shù)更宜生長(zhǎng)在中性或偏酸的土壤中，銀木在土壤pH 8.0以上高生長(zhǎng)以及存活率等方面都明顯高于樟樹(shù)，pH變化對(duì)樟樹(shù)的影響比銀木大。從葉綠素含量的測(cè)定結(jié)果表明：在同等立地條件下，銀木的葉綠素含量要高于樟樹(shù)，較高的土壤pH對(duì)試驗(yàn)株香樟黃化產(chǎn)生影響要大于銀木，隨著時(shí)間的推移，黃化呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)，說(shuō)明葉綠素的組成因?yàn)閜H的變化產(chǎn)生了變化，這一點(diǎn)有待于后期進(jìn)一步探討。

（3）該試驗(yàn)沒(méi)有對(duì)葉片和土壤養(yǎng)分含量以及植物的生理生化指標(biāo)進(jìn)行充分研究，同時(shí)影響葉綠素含量及合成和高生長(zhǎng)以及成活率的因素有很多種，此次試驗(yàn)僅對(duì)葉綠素含量以及高生長(zhǎng)和pH影響方面進(jìn)行相關(guān)性研究，具體相關(guān)性有待后期進(jìn)一步研究與完善。

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