贾树中 冯志高
摘 要:在干旱等逆境情况下,植物根系产生的ABA随着干旱程度的增加而增加,通过木质部运输到地上部对叶片的气孔进行调控,从而影响叶片的水势和气孔导度的变化。本文主要针对不同灌溉处理对葡萄叶水势和气孔导度的影响进行分析,并将试验的结果进行总结,以期为葡萄产业的发展提供参考。
关键词:灌溉;葡萄叶水势;气孔导度;影响
中图分类号:S663.1 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20180432003
在干旱等逆境情况下,植物根系产生的ABA随着干旱程度的增加而增加,通过木质部运输到地上部对叶片的气孔进行调控,从而影响叶片的水势和气孔导度的变化。
1 材料和方法
1.1 材料
试验在日光温室进行,选用贝达葡萄苗。首先进行分根盆栽,盆大小30cm×28cm,盆土取自温室表层。生长期间的管理与大田相同,特点是不留分支,待枝蔓长到3m左右进行灌溉处理和数据的采集。
试验设3个灌溉处理:充分灌溉(CI):2盆每天充分灌溉使盆土保持湿润;半根灌溉(HRI)一盆每天充分灌溉,使盆土保持湿润,另一盆自然干旱处理;2盆全部自然干旱(DRY),直到实验结束。每处理3个重复。
1.2 叶片水势、气孔导度的测量
在测定试验前1d,充分灌水后按照试验要求,CI处理的2个盆每天灌水,保持土壤湿润;PRD处理,1个盆每天灌水保持湿润,另一盆不灌水自然干旱;DRY处理,2盆都不灌水,直到实验结束。测定不同处理下葡萄苗不同高度(40cm、80cm、120cm、160cm、200cm、240cm和240cm)叶水势和气孔导度变化,证明不同高度叶片是否对灌溉(根信号的响应)有所不同。每2d测量1次,水势用压力室法,仪器为兰州大学生产ZLZ-4型植物水分状况测定仪。气孔导度用美国产的LI-1600恒态气孔计。
2 结果与分析
2.1 3种不同灌溉处理对葡萄叶片水势的影响
如图1所示,在充分灌溉(CI)条件下,随着时间的变化,不同高度叶水势在一定范围波动,与叶位关系不大;同一时间,不同高度叶水势在一定范围内波动,变化平稳。就是说,供水良好,葡萄不同高度叶水势差异很小,随时间变化也基本不变化或变化很小,处于一个为常态值范畴,这样就保证了葡萄正常的生长发育。
半根灌溉(HRI)情况下,葡萄不同高度叶水势随着盆土壤干旱天数的增加而下降,范围在-0.3~-0.5Mpa之间,灌水后又恢复正常值;同时间不同高度叶水势,在开始的4d变化不大,从第5天开始,随着高度的增加有减小的趋势。也就是说,在半根灌溉的条件下,随着干旱天数的增加,葡萄枝条从基部到顶部叶水势有变小的趋势。
2个盆自然干旱处理(DRY),不同高度叶水势随干旱天数的增加而明显降低,范围在-1~-3MPa之间;同时间不同高度叶水势变化与半根灌溉相同,开始基本无变化,后期随叶位高度的增加变小,但幅度不大。
2.2 不同处理对气孔导度的影响
充分灌溉CI灌溉条件下,葡萄叶片气孔导度变化与时间(d)的变化没有关系,在一定范围内波动,但随着叶片高度的增加,气孔导度在变大,较为幼嫩的叶活动相对旺盛,同时靠近上部叶片在温室条件下光照通风条件好,影响气孔的开张度。
在干旱(DRY)的情况下,前2d葡萄叶气孔导度与高度无关,第3天开始随着高度的增加叶气孔导度变小,幼叶水势低,气孔导度低。随着干旱天数增加不同高度叶气孔导度都在变小,第3天后下降的明显,因根系供水的不足,叶水势和气孔导性变小。半根灌溉(HRI)情况下气孔导度的变化与干旱情况相近,只是较为缓和一些,DRY下变化幅度大。在刚浇水的3d,叶片气孔导度变化相对平稳,到中后期变化增加,局部根系水分减少是影响叶片气孔导度变化的根本。
3 结论与讨论
3.1 不同灌溉处理对葡萄叶片水势的影响
土壤水分是影响叶水势的主要因素,充分灌溉(CI)时水分供应良好,生长发育正常,叶片水势在-0.3~-0.4Mpa之间波动,与时间(d)和叶位的变化没有关系。
半根灌溉,葡萄叶片水势随干旱天数的增加而较少。叶位高度,前4d半根灌溉水势变化平稳,从第5天开始顶部叶水势逐渐变小,在-0.38~-0.47Mpa之间,但幅度不大,就是说一半根系缺水会影响到整株葡萄的水势小幅下降。
全根干旱时,葡萄叶水势随着干旱天数的增加和叶位的不同,差异很大。前2d,叶片水势变化不大,从第3天开始下降较快,在-0.5~-2.4Mpa之间变化,幅度较大。
3.2 不同灌溉处理葡萄叶片气孔导度的变化
气孔导度降低会限制叶片的蒸腾速率和叶片内部 CO2的供给,降低叶片的同化速率。气孔对叶片水分状况的响应受到来自上升液流传输的根部化学信息的调节[1],实验证明气孔能感应叶片水势的变化[2],当叶片水势降至某一阈值则引起气孔关闭,避免叶片水力导度的持续降低和出现木质部导管的空穴化[3]。Woodruff认为田间叶片气孔导度和叶片水势之间没有单一的关系,气孔的动态受植物叶片水力导度的调节,并证明花旗松针叶导管的空穴化和修复反映每天叶片水力导度的波动性。不同植物种类的气孔对水力的响应不同。
参考文献
[1]覃盈盈,甘肖梅,蒋潇潇,等.红树林生境中互花米草气孔导度的动态变化[J].生态学杂志,2009,28(10):1991-1995.
[2]赵广琦,張利权,梁霞.芦苇与入侵植物互花米草的光合特性比较[J].生态学报,2005,25(7):1604-1611.
[3]孙谷畴,赵平,曾小平,等.亚热带森林演替树种叶片气孔导度对环境水分的水力响应[J].生态学报,2009,29(2):698-705.
作者简介:贾树中(1965-),男,高级农艺师,从事农业生产开发及科研工作。