干旱胁迫下保水剂对络石生长和生理的影响

摘 要：【目的】明确适宜络石生长的保水剂浓度，为保水剂在络石种植中的推广应用提供参考。【方法】以络石为试验对象，在自然干旱胁迫条件下，采用盆栽试验的方法，按施用保水剂质量比设置1 个对照（不施保水剂）和4 个处理（0.05%、0.10%、0.20%、0.40%），研究络石形态指标和生理指标的变化，并通过相关性分析和主成分分析对其影响效果进行综合评价。【结果】施加不同浓度的保水剂后，络石在不同时期的表现不同。初期各项指标差距较小，后期差异较大，对照组指标变化的时间早于试验组。干旱胁迫35 d 后：添加保水剂各处理中络石的萎蔫与干枯均延缓出现，且与对照组相比，存活期延长，株高增长量和新增叶片数量均高于对照组；添加保水剂各处理中络石的叶片相对含水量、PS Ⅱ最大原初光化学量子效率、光合电子传递速率呈现下降趋势，叶绿素含量、可溶性蛋白含量均呈现先升后降的趋势，丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性、可溶性糖含量、初始荧光上升。添加保水剂对络石的形态和生理指标均会有一定的正向作用。施加保水剂的络石与丙二醛含量、可溶性蛋白含量及可溶性糖含量之间的相关性较强，各处理和对照对络石干旱胁迫的缓解能力由优到劣排序依次为0.20% 保水剂、0.10% 保水剂、0.05% 保水剂、0.40% 保水剂、CK。【结论】施加一定浓度的保水剂可以延缓络石衰败、提高其保水抗旱能力以及减轻干旱胁迫对其的伤害，0.2% 的保水剂可使络石的存活期延长18 d。

关键词：保水剂；络石；干旱胁迫；外部形态；生理指标；适宜浓度

中图分类号：S685.99 文献标志码：A 文章编号：1003—8981（2024）02—0178—10

在城市绿地建设过程中，干旱是对园林植物影响较大的环境胁迫之一，也是决定其能否存活及正常生长的关键因素[1]。严重缺水会引发植物体内多种生理生化产物与植物外表状态的转变。形态上表现为叶子发黄枯萎、植株矮小等；生理上多表现为叶片相对含水量和叶绿素总含量下降、细胞膜透性增大、丙二醛含量上升，植物体内游离脯氨酸和可溶性糖含量增加，以及植物保护酶系统被破坏等。在发生干旱胁迫时，植物体内的动态平衡会被打破，导致活性氧增多，从而膜脂过氧化作用加剧，细胞膜透性降低，植物生长受到影响[2]，干旱胁迫甚至会使光合作用终止，新陈代谢紊乱，最终导致植物的死亡。

保水剂是由人工创新和制造的一种高分子聚合物，具有特别强的吸水保水能力，主要成分为聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺共聚体[3]，能够改善土壤结构[4]，吸水达300 ～ 500 倍，可以反复吸水释水上百次，对环境无污染，并可提高水肥利用率[5]。邓裕等[6] 的研究结果表明保水剂能够促进高羊茅的生长和提高水分利用效率。

络石Trachelospermum jasminoides 为夹竹桃科Apocynaceae 络石属Trachelospermum 常绿藤本花卉，原产于我国华北以南各地。络石是一种优良的经济植物。其茎皮纤维拉力强，可制绳索、纸及人造棉；花芳香，可提取“络石浸膏”；乳汁有毒，对心脏有毒害作用；根、茎、叶、果实可供药用，有祛风活络、利关节、止血、止痛消肿、清热解毒之功效；叶四季常青，在园林中多作地被，或用于盆栽观赏。

目前国内外有关络石的研究报道较少，主要集中在药理作用、化学成分、繁育、园林应用等方面，关于抗旱性等生态适应性方面的研究鲜见报道。本研究中主要探讨了不同浓度保水剂对络石外部形态和生理生化的影响，旨在为保水剂在络石栽培养护、推广中的应用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

植物材料为络石；栽培基质为蘑菇渣和珍珠岩的混合物（体积比8∶2），另附加0.2%（质量比）的Osmoeote 奥绿肥；塑料盆上口径12 cm、下口径8 cm、高度10 cm，每盆装土400 g：均由湖南中兰林立体绿化有限公司提供。所用保水剂为甘肃海瑞达生态环境科技有限公司生产。

1.2 试验设计

2023 年5—6 月，在中南林业科技大学风景园林学院至美楼楼顶天台以及实验室的人工气候箱中进行试验。采用根施法施用保水剂。按保水剂用量和风干盆土质量比设置4 个处理：0.05%、0.10%、0.20%、0.40%，分别编号为L1、L2、L3、L4，并设置对照试验组（CK，不施保水剂）。每个处理重复3 次，每个重复3 盆植株。试验期间，保证每个处理组的环境条件和管理条件相同。连续2 d 浇透水，使盆土充分吸水达到饱和，保持每盆土壤含水量的一致性，然后采取自然干旱的方式对供试苗进行不同保水剂梯度试验。

1.3 指标测定

1.3.1 形态指标

在干旱胁迫0、7、14、21、28、35 d 时测量络石的株高，统计新梢叶片数量，拍照记录植株的外部形态；记录存活期。

1.3.2 生理指标

每隔7 d 在相同时间段从植株相同部位采集叶片样品，装入封口袋，储存于-80 ℃低温冰箱中，用于各项生理指标的测定。叶片相对含水量采用烘干恒定质量法测定：选取0.2 g 叶片，称其鲜质量，之后放入烧杯中吸水24 h 后称取饱和鲜质量，最后放入烘箱中90 ℃条件下烘干8 h 后称干质量[7]。采用丙酮法和分光光度法[7] 测定叶绿素含量：用液氮研磨0.05 g 叶片，加入丙酮后离心，取上清液，用SP-756P 分光光度计测定样品的吸光值。采取硫代巴比妥酸显色法[8] 测定丙二醛（MDA）的含量：用TCA 溶液研磨0.05 g 叶片后离心，取上清液加TBA 溶液煮沸后离心，冷却后测吸光值。超氧化物歧化酶（SOD）活性测定采用氮蓝四唑光化还原法[9]：制作酶液，按顺序加入各溶液，将对照与待测样品分别置于黑暗与光下反应，测定样品吸光值。可溶性蛋白含量测定采用考马斯亮蓝G-250 染色法[10]：研磨叶片后离心，取上清液加入G-250溶液后测定吸光值。可溶性糖含量测定采用蒽酮比色法[11]：研磨叶片，加热后离心，取上清液加入蒽酮试剂后煮沸，冷却后测定吸光值。荧光参数用Licor6400 便携式光合测定系统进行测定[12]，测植物的初始荧光（Fo）、PS Ⅱ最大光化学量子量（Fv/Fm）、表观光合电子传递速率（apparentphotosynthetic electron transport rate，ETR）。