◇内江职业技术学院 郭 嘉
本文以金镶玉竹为实验材料,探究三种不同保水、补水措施对其移栽后生理特性的影响。结果表明,金镶玉竹在移栽过后植株会受到水分逆境胁迫,加剧了细胞膜脂过氧化,使光合作用受到影响,但也会启动一定程度的渗透调节起到保护作用。其中竹腔补水措施能够有效缓解移栽损伤造成的金镶玉竹水分失衡,其各项生理指标较其它两种措施表现更好,其结论能为金镶玉竹的园林应用和管理提供有价值的参考。
金镶玉竹(P.aureosulcata f.spectabilis C.D.Chu et C.S.Chao),为禾本科竹亚科刚竹属黄槽竹的变种。其秆高6 m~8 m,竹秆金黄色,分枝一侧,节间纵沟槽绿色。金镶玉竹四季常绿,秀美颀长,观赏价值极高,是一种优秀的园林绿化竹种。但该植物常具庞杂地下茎,叶小而薄,茎秆中空,输导和储存水分能力差,在移栽过程中会造成植株损伤,导致其缺水恢复慢,存活率低。近年来,对金镶玉竹的研究很少,偶尔有栽培、利用等宏观方面的探索,很少涉及生理、生化方面的研究,目前为止还未见其在园林应用中,面对逆境条件下的生理整合和适应性的相关研究报道。
本文通过探究三种不同保水、补水措施对金镶玉竹移栽后生理特性的影响,试图弄清该植物在移栽后的水分环境胁迫下的生理适应过程,并尝试找到合理的保水、补水措施,其结论能为金镶玉竹的园林应用和管理提供有价值的参考。
(1)实验材料。实验材料采用来自江苏省宿迁地区的金镶玉带蔸竹苗,秆径2 cm~3 cm,高1.5 m~1.8 m,共36株,在同一时间进行全冠露地移栽,并浇足定根水。
(2)实验方法。实验共4个处理,每个处理设3个重复,每个重复3株金镶玉竹苗。处理1为对照组,即移栽后不采取任何措施,只进行常规根部浇水养护,其余处理组则分别额外实施移栽养护中常用的保水、补水措施。其中,处理2对竹秆基部树盘部分进行塑料薄膜覆盖,以减少土壤水分蒸发;处理3则对竹植株地上部分进行剪枝处理,减弱因蒸腾作用造成的水分损失;处理4采取在竹秆基部向上选择3~5个竹节,并在其上端靠近竹隔的下面打孔注水的方式实施补水,每隔5天加注1次。最后,除了进行上述处理以外,4个处理组均进行正常的栽后养护,分别依次隔1、3、5天进行根部浇水。随后将分别在处理完成后的0 d、3 d、6 d、9 d、12 d、15 d取样进行生理指标测定。取样时间为上午8:00-10:00,分别在每个处理组同一重复的3个植株上的同一个位置摘取叶片,并剪碎进行混合。
(3)生理指标测定。MDA及可溶性糖含量采用硫代巴比妥酸加热显色法[1]测定。叶绿素含量采用浸提法进行测定[2]。
(4)数据处理。运用Excel 2010和spss 25进行数据分析。
(1)不同保水、补水措施对金镶玉竹膜脂过氧化的影响。MDA是植物在逆境环境下细胞膜脂过氧化的主要产物,在供水正常时,竹体内活性氧含量水平较低,而移栽过程中由于植株受损导致缺水后,膜脂过氧化水平提高,膜系统遭到破坏,透性增大,导致MDA含量增加[3]。
在不同处理下金镶玉竹MDA含量变化见表1、图1。实施补水措施的前3天,各处理组和对照组MDA都在增加,但差异不显著。持续到第9天,MDA含量仍在增加,但是经过剪枝处理的植株MDA含量上升减缓与其余处理有明显差异。从第12天开始到第15天,竹腔补水组MDA含量增加明显放缓,剪枝处理组次之,而对照组和覆盖地膜组MDA含量则最高。
图1 处理后金镶玉竹MDA含量随时间的变化
结果表明,金镶玉竹刚移栽后,不仅整个植株受到了较强的机械损伤而且由于自身蒸腾作用造成水分失衡,导致了细胞膜质过氧化的产生,使MDA显著增加。但实施处理以后,随着时间的推移,可能由于剪枝和竹腔补水分别通过减少水分蒸发和竹腔细胞直接吸水的方式,缓解了水分胁迫,使金镶玉竹的膜脂过氧化水平显著降低。
表1 不同保水、补水处理下金镶玉竹的MDA含量
(2)不同保水、补水措施对金镶玉竹可溶性糖含量的影响。可溶性糖是一种重要的渗透调节物质,在逆境条件下植物可通过提高细胞可溶性糖含量来增强植物保水、吸水的能力,并作为营养物质合成的基础和能量的额外来源,因此可作为表征植物生长和存活能力以及应对外界胁迫干扰缓冲能力的指标[4]。
如图2、表2所示,在前期各处理组可溶性糖含量均逐渐升高,并在处理后第6天达到最高值。从第9天开始,各处理组植株叶片内的可溶性糖含量逐步发生明显变化,开始呈不同程度的回落趋势,其中剪枝和竹腔补水处理组下降不明显。时间延长至第15天,竹腔补水处理组的可溶性糖含量较处理初期甚至还有较大幅度的提升,与其余处理组比较差异显著。
图2 处理后金镶玉竹可溶性糖含量随时间的变化
结果表明,金镶玉竹移栽结束后的初期,水分流失较为严重,生长下降早于光合下降,可能使其可溶性糖出现盈余的现象[5]。与此同时,逆境也使植株得到糖含量提升,起到调节渗透压,减少失水的生理响应。但随着时间的推移,对照组、覆盖地膜组以及剪枝组由于根系损伤,真正能吸收的水分极为有限,导致金镶玉竹植株受伤严重。当体内储存的可溶性糖消耗殆尽又无法及时生产,需求量低于供应量时,最终造成了可溶性糖含量大幅度降低,这对于刚移栽后的金镶玉竹是致命的。然而,从实验数据上看,实施竹腔补水措施后的金镶玉竹植株能够得到水分的有效补充,改善水分胁迫环境,促使体内糖类物质的良性产出和利用,从而可以加快植株恢复。
表2 不同保水、补水处理下金镶玉竹的可溶性糖含量
(3)不同保水、补水措施对金镶玉竹叶绿素含量的影响。叶绿素是植物进行光和作用最重要的色素细胞,叶片内叶绿素含量的多少不仅可以显示植株移栽过后的光合生理特征,还能体现其树势的恢复情况。
实施三种不同保水、补水措施后,金镶玉竹叶片的叶绿素含量随之发生变化见表3、图3。持续到处理后的15天,整个是呈先升高再降低的趋势。从移栽措施实施后的第6天,各处理组叶绿体含量有不同程度的上升,但升高幅度不同,差异不显著。第9天叶绿素含量逐渐下降,持续到15天,剪枝组和竹腔补水组绿素含量下降不明显,仍保持较高的水平,而对照组和覆盖地膜组,则叶绿素下降幅度较大,差异显著。
从实验结果来看,移栽初期,金镶玉竹植株受损严重,但叶片的叶绿素含量持续上升,这点值得关注。这有可能是根系受损,枝叶水分蒸发造成水分大量流失,使得叶片单位鲜重内叶绿素含量相对升高。然而,到了后期虽然进行了浇水灌根,但根系受损严重,后期无法吸水,形成了比较严重的缺水性胁迫,使叶绿素加快降解,合成却受到阻碍,因此叶绿素会迅速下降。不过,从实验数据来看,对金镶玉竹移栽后进行竹腔补水能缓解由于缺水对植株光合作用造成的影响,促进其成活。
图3 处理后金镶玉竹叶绿素含量随时间的变化
表3 不同保水、补水处理下金镶玉竹的叶绿素含量
通过对金镶玉竹施加不同保水、补水措施,并综合上述各项生理指标变化表现来看,金镶玉竹在移栽后植株虽然受到了水分逆境胁迫,但能够启动一定程度的生理保护机制。实施竹腔补水后相比其它措施,可以观察到其各项生理指标有明显的正向变化趋势,这说明金镶玉竹移栽后的水分盈亏状况是未来快速恢复、成活的关键。同时,竹腔补水措施成本低、操作简单,能有效缓解栽后水分失衡的问题。其结论对解决金镶玉竹园林施工移栽成活困难有非常重要的现实意义。由于实验条件和时间的限制,本实验对金镶玉竹移栽后期过程的生理和环境互作关系的研究还不够详尽,有待进一步探究。