干旱脅迫對(duì)落葉松種苗生長和生理的影響

孫志學(xué)

摘要：本文考察不同程度干旱脅迫對(duì)落葉松幼苗生長和生理的影響。結(jié)果表明，輕度干旱脅迫條件下，幼苗生長指標(biāo)（葉長、莖長、根長和根數(shù)）與對(duì)照相比差異不顯著；幼苗生理指標(biāo)中SOD和POD抗氧化酶活性也沒有產(chǎn)生劇烈的變化，滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量僅略高于對(duì)照。生產(chǎn)中可采用輕度干旱脅迫水平實(shí)施幼苗水分管理，將有利于節(jié)約用水，提高水分利用效率。

關(guān)鍵詞：干旱脅迫；落葉松；幼苗；影響

長白落葉松屬松科落葉松屬，主要分布區(qū)在東北，其根系較淺，側(cè)根發(fā)達(dá)，耐寒冷、干旱、水濕，對(duì)土壤條件要求不高，喜光，是落葉速生用材樹種。近年來，東北地區(qū)總體上降雨量呈逐年減少的趨勢，農(nóng)業(yè)灌溉用水中被蒸發(fā)耗水量呈逐年增加的趨勢。所以，長白落葉松苗木培育節(jié)水技術(shù)措施十分必要，不僅可節(jié)約寶貴的水資源，還能為進(jìn)一步研究植物的生長分布和日趨緊張的水資源之間的關(guān)系奠定理論基礎(chǔ)和技術(shù)參考。

1.1 試驗(yàn)地概況

苗圃地為沙壤土，土壤理化指標(biāo)，容重為1.26，田間持水量為25.47，有機(jī)質(zhì)含量為29.4克/公斤，全氮含量為1.26克/公斤，堿解氮含量為103.52毫克/公斤，速效磷含量為20.11毫克/公斤，速效鉀含量為145.99毫克/公斤。試驗(yàn)地地勢平坦，植被豐富，主要為長白落葉松、樟子松、紅松、柞樹和樺木，區(qū)域內(nèi)自然災(zāi)害較少。

1.2 試驗(yàn)材料

供試長白落葉松種子由遼寧省林業(yè)廳種苗站提供，種子千粒重約為3.348克。試驗(yàn)采用1年生長白落葉松移植苗進(jìn)行盆栽試驗(yàn)。

1.3 試驗(yàn)方法

4月8日取出長白落葉松種子，用0.6%高錳酸鉀溶液浸種約5分鐘，后將種子用清水洗凈，在通風(fēng)處陰干。4月25日采用高床播種，床高20厘米、寬1.2米，播前畝施磷酸二銨30公斤。按每畝1.5公斤的用種量進(jìn)行撒播。6月中旬種子開始萌芽。落葉松幼苗期做好水肥管理和除草防病蟲。7～8月苗木進(jìn)入速生期，應(yīng)做好苗木病蟲害防治工作。雨季做好排水措施。盆栽試驗(yàn)采用稱重控水法，設(shè)計(jì)土壤相對(duì)含水量分別為田間持水量的90%（對(duì)照）、70%（輕度干旱脅迫）、50%（中度干旱脅迫）和30%（重度干旱脅迫），共4種水分梯度，水分脅迫處理120天，每處理3次重復(fù)。移植后1個(gè)月進(jìn)行不同土壤水分試驗(yàn)。

1.4 測定項(xiàng)目

生長指標(biāo)的測定為每處理取10株長勢相近的幼苗，統(tǒng)計(jì)幼苗的側(cè)根數(shù)，測定針葉、幼莖、主根和側(cè)根長度。生理指標(biāo)的測定分別為采用丙酮浸提針中的葉綠素，采用分光光度計(jì)法測量葉綠素含量。采用NBT法測定SOD酶活性，愈創(chuàng)木酚顯色法測定POD酶活性，硫代巴比妥酸比色法測定MDA含量，茚三酮比色法測定針葉中脯氨酸含量，可溶性糖的含量采用蒽酮比色法測定，可溶性蛋白質(zhì)的含量采用考馬斯亮藍(lán)染色法進(jìn)行測定。

2.1 水分脅迫對(duì)落葉松種苗生長的影響

不同程度的水分脅迫對(duì)落葉松幼苗生長的影響效果不同。通過表1中的數(shù)據(jù)結(jié)果可知，輕度干旱脅迫對(duì)落葉松的幼苗生長影響不大，而中度和重度水分脅迫時(shí)，落葉松的側(cè)根數(shù)顯著高于對(duì)照和輕度干旱脅迫處理。落葉松的針葉長度和莖長在中度和重度干旱脅迫下顯著低于對(duì)照和輕度干旱脅迫處理；而相反的主根和側(cè)根長度在重度干旱脅迫和中度干旱脅迫下相較對(duì)照和輕度干旱脅迫處理更長。

2.2 不同水分脅迫對(duì)落葉松種苗生理的影響

2.2.1 對(duì)落葉松葉綠素含量的影響 水分脅迫對(duì)落葉松針葉中葉綠素的含量影響效果不同。葉綠素是重要的光和色素，其含量代表著植株生理活性水平。從表2中的數(shù)據(jù)結(jié)果可以看出，對(duì)照總?cè)~綠素含量為7.36毫克/克，與輕度水分脅迫處理的總?cè)~綠素含量6.55毫克/克差異不顯著，與重度水分脅迫和中度水分脅迫的總?cè)~綠素含量差異顯著。

2.2.2 對(duì)落葉松抗氧化酶活性的影響 不同程度的水分脅迫處理對(duì)落葉松針葉中抗氧化酶活性的影響各不相同。輕度干旱脅迫處理下，落葉松SOD酶活性19.22，比對(duì)照18.78略高，但與對(duì)照相比差異不顯著，重度水分脅迫處理和中度水分脅迫處理下，落葉松SOD酶活性11.15和13.16，顯著低于對(duì)照。POD酶活性的結(jié)果與SOD酶活性結(jié)果相似。

2.2.3 對(duì)落葉松滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的影響 在輕度干旱脅迫處理下，葉片中丙二醛的含量比對(duì)照略高，差異并沒有達(dá)到顯著水平。重度干旱脅迫和中度干旱脅迫的丙二醛含量均顯著大于對(duì)照和輕度干旱脅迫處理。葉片中游離脯氨酸的含量在對(duì)照葉片中最低，在重度水分脅迫處理下最高。落葉松葉片中可溶性糖含量，在輕度干旱脅迫處理下最高，在重度干旱脅迫處理下最低。輕度干旱脅迫處理與對(duì)照間差異不顯著。

植物在幼苗期對(duì)水分脅迫響應(yīng)比較敏感，缺水導(dǎo)致幼苗生長減慢，營養(yǎng)體低矮和生物量減少。本研究中，輕度水分脅迫即土壤含水量為田間持水量的70%時(shí)，植株生長并未受到明顯的一致，和對(duì)照相比差異并不顯著。缺水環(huán)境下植株的生理反應(yīng)也能體現(xiàn)植株的耐旱性。輕度水分脅迫下，落葉松幼苗葉綠素含量和抗氧化酶活性與對(duì)照相比均沒有顯著差異，且葉片中的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量也沒有出現(xiàn)大幅度的變化，說明輕度干旱脅迫對(duì)植株的生理傷害較小。結(jié)果表明，在土壤含水量為田間持水量70%的輕度干旱脅迫條件下，落葉松幼苗的生長和生理反應(yīng)，均未收到顯著的影響，與對(duì)照相比差異不大。因此，生產(chǎn)上可以考慮在落葉松育苗過程中，采用減量虧缺灌溉，以節(jié)約利用水資源，實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用。