辽西干旱地区侧柏和油松幼苗生理指标研究

白树军

(辽宁省国有凌源市金花山林场，辽宁 朝阳 122500)



辽西干旱地区侧柏和油松幼苗生理指标研究

白树军

(辽宁省国有凌源市金花山林场，辽宁 朝阳 122500)

通过模拟不同土壤含水量条件，对侧柏和油松幼苗内的渗透调节物质与保护酶的变化进行研究。结果表明：渗透调节方面，脯氨酸对植物的保护侧柏好于油松，可溶性糖对侧柏和油松适应干旱逆境起到了较好的保护作用；在保护酶变化方面，侧柏在SOD和POD变化上都优于油松。

侧柏；油松；水分；辽西

辽西地区地处干旱半干旱区域，高温少雨是该地区的常态，是造成该地区苗木成活率低及林木生长缓慢的重要原因。有研究表明，当植物处于逆境时，会通过细胞的代谢增加体内溶质和酶活性的变化来抵御外界的伤害，如植物的渗透调节作用和保护酶的产生[1，2]。 本试验通过水分胁迫来研究侧柏和油松在干旱状态下自身的抵御机制，为进一步提高干旱地区造林成活率提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料与地点

在辽宁省凌源市一苗圃大棚内进行，试验材料为1年生的侧柏和油松幼苗。

1.2 试验设计

试验采用盆栽的方法，选用30 cm×35 cm规格的塑料盆，每个盆装15 kg表层土壤，每个盆栽3棵。于2016年3月在当地林场苗圃内进行处理。将幼苗栽入后，用常规水量进行处理，1个月后进行水分试验。设定4个水分处理，分别为田间最大含水量的40%、50%、60%和70%分别记为W1、W2、W3和W4。每个处理五盆，重复3次。4—9月间，在月末对侧柏和油松幼苗脯氨酸含量，可溶性糖含量，超氧化物歧化酶活性和过氧化物酶活性的测定。

1.3 项目测定

游离脯氨酸测定：茚三酮显色法；可溶性糖测定：蒽酮显色法；SOD酶活性测定:氮蓝四唑NBT还原法；POD酶活性测定:愈创木酚比色法[3]。

2 结果与分析

2.1 干旱胁迫对侧柏和油松幼苗渗透调节作用影响

2.1.1 侧柏和油松幼苗脯氨酸含量变化 脯氨酸是植物细胞内一种重要的渗透调节物质，它能保持细胞内水分不流失，还起到保护细胞内蛋白质的作用[4]。

由图1可知，侧柏幼苗各个处理中的脯氨酸含量都高于油松幼苗内的含量。在土壤含水量较高的两个处理中，侧柏的脯氨酸含量都随时间的延长而升高；在土壤含水量较低的处理中，脯氨酸含量出现下降趋。而油松幼苗的脯氨酸含量变化与侧柏相反，都是土壤含水量低的处理的脯氨酸含量高于土壤含水量较高的处理：说明油松的渗透调节功能发挥了作用，抗逆性较好。

2.1.2 侧柏和油松幼苗可溶性糖含量变化 可溶性糖作为一种渗透调节物质，为植物抵抗逆境起到了很好的保护作用，其本身的能量又为植物生长提供有利条件[4]。

由图2可知，在各土壤含水量处理中，侧柏和油松各自水分处理的变化趋势一致。侧柏各个处理中，可溶性糖含量以含水量低的处理最高，含水量高的处理最低，都呈先升高后下降再升高的变化。在上升初期，可能由于温度低，含糖量上升，中期下降可能由于生长需要，糖的消耗量增大。后期由于温度上升，含量上升抵制逆境。油松各个处理中可溶性糖含量呈先上升后下降趋势，上升阶段以低含水量的可溶性糖含量最高，高含水量最低。6月份以后各处理可溶性糖含量下降，可能是因为糖分为适应油松的生长而被消耗。可溶性糖含量的变化较好地反映了侧柏和油松对干旱逆境的渗透调节能力。

2.2 干旱胁迫对侧柏和油松幼苗保护酶活性影响

2.2.1 侧柏和油松幼苗超氧化物歧化酶(SOD)活性变化 当植物处于逆境时体内会产生大量的氧自由基, 大大加剧了植物细胞膜的膜脂化,从而导致植物细胞膜通透性增大。超氧化物歧化酶(SOD) 是植物细胞内一种重要的保护酶,它能清除植物因逆境条件下产生过多的氧自由基[5]。

由图3可知，侧柏SOD含量在生长初期出现明显上升，后期出现下降。在6、7月份处理中各处理中出现差异，达到显著水平(P﹤0.05),其他处理间无差异。油松在4、5月生长初期处理间差异显著，达到显著水平(P﹤0.05), 其他处理间无差异。说明侧柏、油松对氧自由基清除都比较好，SOD含量波动不大。

2.2.2 侧柏和油松幼苗过氧化物酶(POD)活性变化 过氧化物酶(POD)也是植物体内一种重要的保护酶,当植物处于逆境中细胞膜受到伤害，其体内过氧化物酶的活性就会上升，来降低逆境对膜造成的损害[5]。

由图4中可知，侧柏各个处理的POD含量随着时间的延长呈先下降后上升的趋势，并且土壤含水量低的处理POD含量高于土壤含水量高的处理。而油松各个处理的POD含量与侧柏大不相同，最低土壤含水量处理在7、8月份有所上升，其他月份处理变化不明显，与最高水量处理之间波动极大。

3 结论

侧柏和油松渗透调节物质变化方面，油松通过脯氨酸的调节能力优于侧柏，在可溶性糖含量对植物保护上侧柏和油松都有很好的表现。在植物保护酶方面，侧柏和油松之间波动大，侧柏在SOD和POD对植物的保护方面优于油松。

[1] 柴春荣,穆立蔷,梁鸣,等.北方6种绿化灌木干旱胁迫的生理响应[J].东北林业大学学报,2012,40(6): 12-15

[2] 柴胜丰,蒋运生,韦宵,等.干旱胁迫对槐树幼苗生长和生理生态特征的影响[J].浙江林业科技,2008,28(2): 43-47

[3] 熊庆娥.植物生理学实验教程[M].成都:四川科技出版社,2003:55(81):122-126

[4] 于同泉，秦岭，王有年. 渗透胁迫对板栗苗可溶性糖的累积及组分变化的研究[J]. 北京农学院学报，1996，11(6)：43-47

[5] 阎秀峰，李晶，祖元刚. 干旱胁迫对红松幼苗保护酶活性及脂质过氧化作用的影响[J]. 生态学报，1999，19(6)：850-854

Physiological Indices of Seedlings ofPlatycladusorientalisandPinustabulaeformisin Arid Area of Western Liaoning Province

Bai Shujun

(Jinhuashan Natianal Forest Farm, Lingyuan City, Liaoning Prov., Chaoyang 122500,China)

The effects of different soil water content on the osmotic adjustment substances and protective enzymes inPlatycladusorientalis&Pinustabulaeformisseedlings were studied. Result shows that function of osmotic adjustment of proline inPlatycladusorientalisis optimal than that inPinustabulaeformis;soluble sugar have optimal protective effects on arid stress ofPlatycladusorientalisandPinustabulaeformis.The changes of SOD and POD ofPlatycladusorientalis are optimal than those ofPinustabulaeformis. The drought resistance ofPlatycladusorientalisis optimal than that ofPinustabulaeformis.

Platycladusorientalis;Pinustabulaeformis; water content; Western Liaoning Province

1005-5215(2016)11-0019-03

2016-08-17

白树军(1969-)，男，辽宁凌源人，大专，高级工程师，从事森林保护研究.

S791.38;R339.35

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2016.11.007