史桐舟 梁继业
1.1 试验地概况 阿拉尔市位于新疆南部,属于暖温带大陆性干旱气候,多年平均气温4.1℃至17.7℃,多年平均降水量72.2 mL,多年平均光照2852.7小时。
1.2 环境因子影响测定方法 对于观叶盆景来说,叶片的好坏是至关重要的,人参榕是一种观叶植物,其叶片的多少,叶色都会影响盆景效果而环境因子不但影响盆景本身的植株发育和培育进程,同时还会影响观叶效果。因此,研究温度、水分、光照的环境因子对叶片的影响,以确定合理的环境因子控制条件。
1.2.1 低温胁迫对植株的影响 叶绿素的含量是衡量人参榕盆景长势和商品品质最重要的方向。选取第一组培养好的植株,置于阿拉尔市塔里木大学研发中心人工培养箱中,与2019年3月上旬,分组移至不同的低温梯度下(10℃,13℃,16℃,19℃),每1小时取样一次,利用Dualex4叶片荧光传感器记录下叶绿素含量的变化,总共测量时间为8小时,并进行周期测量。
1.2.2 不同光照强度对植株叶绿素的影响 叶绿素是光合作用中最主要的光能接收色素。适当的光照可以有效的提高植株中黄酮类物质含量,尤其是黄酮醇类单体含量,氮平衡指数是叶绿素和类黄素的比值,是反应植株长势好坏的重要指标。叶绿素含量测定取第二组培养好的植株,在其他条件不变的情况下(RH 70%±1%,水 24 mL/天,温度 24±1 ℃),第一盆处理(1 500 lx),第二盆处理(3 000 lx),第三盆处理(6 000 lx),第四盆处理(9 000 lx),第五盆处理(12 000 lx),每2小时取样1次,利用Dualex4叶片荧光传感器记录下叶绿素含量的变化与氮平衡指数的变化,总共测量时间为8小时,并进行周期测量。
1.2.3 每日不同补水量对植株生长的影响 有关水分处理分为以下4个处理:32 mL自来水;24 mL自来水;16 mL自来水;8 mL自来水每个处理设5个重复。于2018年9月4日在基质含水量达到设定要求后,试验期间每天13:00时至14:00利用Dualex4叶片荧光传感器记录下叶绿素含量的变化与氮平衡指数的变化。
2.1 温度对植株的影响 如图1所示,通过不同温度梯度处理过程对人参榕,其叶片叶绿素含量具有明显的变化。由图可知,随着温度的降低和8小时的处理时间,人参榕叶片叶绿素含量呈降低的趋势。在第8小时,10℃的叶片叶绿素含量为 25.6 μg·cm-2,在 4 种温度处理中的变化最大;其次是 13 ℃处理,为 27.08 μg·cm-2;变化不明显的是16℃处理和19℃处理,分别仅为 39.18 μg·cm-2和 40.06 μg·cm-2。10 ℃处理和13℃处理的低温处理叶绿素含量之间没有大的差异,而19℃和16℃低温处理之间也无明显差异;而19℃处理和16℃处理后叶绿素的含量比10℃处理和13℃处理后的叶绿素含量多出许多,说明10℃与13℃对植株具有伤害。
图1 四组不同温度下人参榕叶绿素含量变化
根据温度和时间的主体间效应检验可知,温度对叶绿素的显著性为0有极大相关说明温度对叶绿素含量有很大的影响,而时间对叶绿素含量也有关系但不显著。
如图2所示,为不同温度与时间处理对叶绿素含量变化,13℃处理折线图与其他3种处理有明显区别,说明13℃对叶绿素含量影响最大。
图2 不同温度处理的叶绿素含量的估算边际均值
2.2 光照对植株的影响 如图3所示,通过用不同光照强度梯度来处理人参榕,其叶片叶绿素含量的变化,先是逐渐提高,而且光照越强叶绿素含量越高,叶片中叶绿素含量越早到达饱和,随着光照处理时间的增加,人参榕叶片叶绿素含量在达到饱和后呈降低趋势。
图3 五组不同光照处理下叶绿素含量
根据温度和时间的主体间效应检验可知,光照对叶绿素的显著性为0.001,有极大相关,说明温度对叶绿素含量有很大的影响,而时间对叶绿素含量也有关系但不显著。
2.3 水分对植株的影响 如图4所示,不同水分梯度处理对人参榕,其叶片叶绿素含量和氮平衡指数变化在24 mL/天时对老叶具有明显的促进作用,在32 mL/天时对新叶具有明显的促进作用。
图4 四组不同水分处理下植株叶绿素含量和氮平衡指数的变化
根据水分和时间的主体间效应检验可知,光照对老叶叶绿素的显著性为0.03有极大相关,对新叶叶绿素的显著性为0.03有极大相关,说明温度对叶绿素含量有很大的影响,而时间对叶绿素含量也有关系但不显著。
低温胁迫实验表明,不同温度对盆栽榕树抗性生理指标影响是很显著的,10℃和13℃的低温处理能显著降低叶片中叶绿素的含量。随着温度的降低,人参榕叶片的叶绿素含量的减少趋向加重,此现象表明低温情况下植物叶绿素的分散速率大于合成的。而且,19℃与16℃低温对人参榕的伤害不大,10℃低温无大变化,而13℃有大变化,这说明13℃是对人参榕低温伤害的临界值,10℃低于临界值对植株伤害过大,已经对叶片中叶绿素的合成造成影响,所以变化不大。因此,更好说明人参榕栽培管理温度不能低于13℃。
光照实验表明,长时间的光照对人参榕的叶片色素合成是有好处的。1 500 lx光照处理下使得盆景叶绿素含量未达到饱和,3 000 lx、6 000 lx、9 000 lx处理其叶绿素含量都在6小时左右出现饱和,而且随着光照强度的增加盆栽榕树叶片所合成的叶绿素含量随之升高,光照越强叶绿素含量达到饱和的时间越早,其后叶绿素含量便逐渐降低。12 000 lx光照处理下的叶绿素含量在4小时左右达到最高值,其后逐渐降低。以上结论可说明人参榕是喜强光植物,在正常光照时需要每日将盆景置于阳光下晒不少于4小时,以维持其更好生长。新疆白日光照时间长,在光照方面绝对适于人参榕盆景生长。
水分实验表明,每日24 mL的水处理对老叶具有高氮平衡指数和叶绿素含量,在秋冬季节榕树不会有新叶生长,所以每日浇24 mL水即可以保证植株最好长势。每日32 mL的水处理对新叶具有高氮平衡指数和叶绿素含量,所以在春季和夏季植株生长旺盛时,新叶生长多,每日浇32 mL水可以保证植株最好长势。