水分胁迫对宜昌楠外部形态的影响*

王万喜,费永俊,戈祖国

(1.长江大学园艺园林学院,湖北荆州 434025;2.荆州市城隆市政园林设计咨询有限公司,湖北荆州 434000)

植物在水分胁迫下各器官的生长发育都受到限制,在水分胁迫下,植物为了能够适应改变了的环境,也会在形态方面发生相应的变化。因此,可以通过观察植物的外部形态的情况可以判断植物所处的环境。宜昌楠(Machilus ichangensis Rehd.Et),樟科楠属常绿乔木植物,生长在华中地区国家二级保护植物,宜昌楠是优良的园林绿化树种[1],同时具有很大的经济效益和生态效益。课题组以宜昌楠1年生实生苗为研究材料,通过人工模拟水分胁迫,测定宜昌楠苗木外部形态和生长情况,探讨宜昌楠在水分胁迫下的适应性情况,为育种及栽培提供理论依据,以便更好地开发利用宜昌楠。

1 材料与方法

1.1 试验幼苗材料

宜昌楠1年生小苗取于荆州市森生苗木研究所。将试验材料栽植于陶盆(高30 cm,直径15 cm)中,在长江大学园艺园林苗圃基地进行养护管理。基质组成:20%蛭石+20%椰壳棕+40%泥碳土+10%陶粒。

1.2 水分胁迫试验

水分胁迫试验采用双套盆法,在陶盆外加套一个塑料桶,桶高于陶盆10 cm,6个处理,每个处理30株,W1—完全不浇水,W2—每天浇水,W3—隔天一次水,W4—水位为苗木土痕处30%,W5—水位为苗木土痕处50%,W6—水位为苗木土痕处100%。每天观察苗木的变化情况,记录苗木形态变化。

1.3 水淹—排水试验

于4月22日开始处理,去掉塑料桶自然排水,由于基质不保水失水速度快。每天观测植株动态变化,并作记录。

2 结果与分析

2.1 水分胁迫处理对外形特征影响

2008年3月27日进行控水处理,从3月27日到4月21日气温25～29℃,天气晴朗,阳光充足,气温变化不大。在水淹过程中,叶片形态特征在各个处理中发生了很大的变化。

表1 在水分胁迫下外部形态特征的变化

控水第3 d,各处理均表现正常。控水6 d后,W1有部分叶子出现萎蔫现象,其中有2盆表现明显,其他几株不同程度地失水萎蔫。W2、W3、W4、W5、W6均表现正常。控水 9 d 后,W1开始出现枯死现象,有1株苗枯死。W6中也出现明显的萎蔫,2株苗出现顶芽弯曲,嫩叶色明显变红新稍也成红色。W2、W3、W4表现正常。处理12 d,W1中4株死亡,W2表现正常,W3出现萎蔫,叶片下垂,处理 W4、W5、W6叶片出现红色并且幼茎也出现红色。处理15 d后W1 4株死亡,W6生长受到抑制,但是未出现死亡现象。

2.2 水分胁迫处理对生长高度影响

如图1所示在初期不同处理间植株高度增长变化不显著;中期W1高度增长缓慢,W2、W3表现差异不大,处理W4、W5、W6相对增长较快;后期W1中,4株苗枯萎死亡,W2、W3生长持续原来的水平,W4、W5、W6不同程度地脱水萎蔫,顶芽弯曲,增长变成负增长。方差分析也表明W4、W5、W6与W2、W3与W1间差异极显著差异(F=33.687,P＜0.01)。淹水实验对宜昌楠外部形态影响的结果表明,这些不同处理下的宜昌楠苗木有着强的抗涝能力,第1 d,处理各组均表现正常,第3 d W1叶子出现萎蔫,W2、W3表现正常,W4、W5、W6叶子变红,且 W4、W5生长快速。第6 d,W2、W3表现正常,在水淹的情况下处理W2、W3 、W4、W5、W6 甚至出现增长迅速现象,而后 W4、W5、W6出现不同程度的萎蔫,但是未有出现死亡现象。总言之,淹水试验表明水分胁迫在不同程度上对宜昌楠的生长造成了影响,影响由胁迫程度,胁迫时间的不同而异。

2.3 水淹—排水试验

于4月21日开始进行处理,排水第1 d后W4、W5、W6均表现萎蔫,叶片红色。4月26日,排水第5 d,W6萎蔫,W4、W5叶片开始恢复。处理15 d后,W6开始恢复,叶片红色变浅。

图1 不同水分处理对生长高度的影响

水淹—排水试验的结果表明,排水后各个处理均表现出不同程度的特征,W4、W5表现程度较轻,且恢复较快,W6于15 d后也开始恢复生长。总体来看,宜昌楠具有一定的抗涝渍能力,经过一定时间的水分胁迫后,若解除水分胁迫,仍可恢复生长,但是不同的处理恢复情况有所差异。

W1叶片萎蔫,顶端萎蔫,直至死亡。W2、W3在处理过程中外部形态的变化表现不明显。W4、W5、W6胁迫处理后均出现了叶片发红,徒长,然后出现萎蔫叶片下垂的现象。但是W6的情况更为突出并且出现这些表征的时间更早。

在水淹—排水试验后,W2、W4、W5、W6 在排水的第2 d均表现出了恢复特征,叶片红色减少,并且叶片展开。

3 结论

在胁迫初期宜昌楠W4、W5、W6各组出现长势比其他各组更显著的原因可能是植物在逆境下对环境的应激反应造成的。另外这3组的叶片颜色也较其他各组的出现了红色,新抽的幼茎颜色也出现红色。在其他各组中这种现象不显著。这种现象可能是由于宜昌楠幼苗受到胁迫后叶绿素含量下降所引起。

[1] 贾德华,王万喜.宜昌楠在园林景观设计中的应用[J].北方园艺,2007(6):176-177.