不同木麻黃無性系對低磷脅迫的形態學適應

[摘要] 通過測定盆栽試驗下8個木麻黃無性系在高和低2種磷水平下植株體苗高、地徑、生物量等指標，以期為磷高效基因型木麻黃無性系的篩選和遺傳改良提供依據。結果表明：低磷下莆20的苗高比正常磷條件下減小了21.58%，差異顯著，平2、湛1、A13、南山7的地徑比正常磷條件下較低。

[關鍵詞] 木麻黃 無性系 低磷脅迫

沿海木麻黃無性系苗逐漸取代實生苗在造林更新取得了良好的效果，現已培育出許多優良品系[1]。目前對于木麻黃無性系的研究已經了很多工作，但是對其缺素脅迫的影響研究還比較少，例如磷。磷是植物生長發育不可缺少的營養元素之一，它以多種方式參與植物體內的生理過程，對植物的生長發育、生理代謝、產量和品質都起著重要作用[2]。磷作為限制植物生長的障礙因子也已經越來越受到人們的重視[3-5]。不同類型植物利用土壤磷素的能力不同[6]，如何根據植物自身潛力充分利用土壤磷成為近年來科學家所關注的焦點。南方濱海沙地普遍缺磷，土壤磷素不足一直是影響海岸帶木麻黃防護林健全生長的重要因素。加上營造的木麻黃防護林多數已進入成過熟階段，在沿海防護林更新實踐中發現，木麻黃連栽林地土壤磷含量降低，成為海岸防護林更新困難的原因之一[6，7]。因此，開展木麻黃不同品種對低磷脅迫的生理反應及其適應機制研究，從中篩選出耐低磷的木麻黃優良品系，對于沿海防護林的更新改造、林地土壤管理和可持續經營均有十分重要的現實意義。本研究擬對不同磷水平下不同木麻黃無性系形態指標進行研究，分析其根系形態特征，探討提高養分有效性的生物學途徑，為磷高效基因型木麻黃無性系的篩選和遺傳改良提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

木麻黃無性系引自福建省惠安赤湖林場，共選取南山7，平2，501，601，701，龍4，湛江1號，莆20共8個無性系（無性系優樹產地見表1），從優良母樹上采取小枝作為實驗用無性系扦插小枝。

供試基質土壤由紅壤和木麻黃林下細沙（取自福建長樂沿海木麻黃防護林下）按質量比2︰1均勻混合后裝入營養杯中，每個營養袋預裝1.5kg混合土壤，實驗共設置低磷（P0）和高磷（P1）兩個磷素水平，每個品種每個處理水平移栽30株苗，3個重復；低磷P0條件下基質土壤不施P，施N 0.5g/kg，高磷P1條件下基質土壤施P 1.5 g/kg，施N 0.5g/kg。

1.2 試驗方法

本試驗在福建省林業科學研究院進行。木麻黃各無性系小枝用濃度為100ppm的奈乙酸溶液浸泡小枝24小時，然后取出清水洗凈殘留的奈乙酸，放置于玻璃瓶中，置于陽光直射處，約10天后木麻黃小枝開始生長出愈傷組織并生根，根長1至8mm時移栽至預先制備好的預置基質土壤的營養袋中，營養袋高16cm，直徑16cm；營養袋放置在溫室內，之后進行正常的水肥管理。于2008年1月對木麻黃無性系小枝測定其苗高、地徑、生物量。

2 結果與分析

2.1 低磷脅迫對木麻黃無性系苗高生長的影響

施加磷肥能促進木麻黃根系的生長和細根的形成，細根數量多的植株，根系表面積增大，從而增加了植株對營養物質的吸收和利用。

從圖1可以看出，在低磷脅迫下，只有無性系莆20的株高生長與其在P1條件下的株高生長有很大差別，在P1條件下莆20的苗高生長比其在P0條件下的苗高生長增加了21.58%，方差分析顯示差異達到了顯著。而其他無性系的株高生長在P0和P1條件下差別未達到顯著水平。說明了低磷脅迫會對莆20的株高生長產生顯著影響。

圖1詳細列出了無性系在P0和P1條件下的平均株高。可以看出莆20 在P1條件下的平均株高生長最大，無性系平2、501在P0和P1條件下株高生長都較低，其余無性系之間的平均株高在P0和P1條件下差別都未達到顯著水平。

從表2可以看出，在P1條件下，大部分無性系平均株高都大于該無性系在P0條件下的平均株高，說明施加磷肥能促進植株苗高的增長。莆20平均株高在P0和P1條件下達顯著水平，說明低磷脅迫對莆20的苗高生長有顯著影響，而對其他無性系的平均株高影響不明顯。

2.2 低磷脅迫對木麻黃無性系地徑生長的影響

從圖2可以看出，在低磷脅迫下，無性系平2、湛1、A13、南山7的地徑均值都比其在P1條件下有所降低，降低比例分別為5.59%、6.65%、3.56%、36.14%;且方差分析顯示，南山7在P1條件下的地徑生長與其在P0條件下的地徑生長差異達到了顯著。

表3列出了無性系在低磷脅迫下和在正常施用磷肥的條件下，各無性系之間和無性系種內地徑生長的方差分析結果，從表3可以看出，在低磷脅迫下，無性系平2、龍4、湛1、A13、501、莆20的地徑生長在P0和P1條件下都未達到顯著性差異，而無性系701、南山7的地徑生長在P0和P1條件下達到顯著差別，說明了低磷脅迫能顯著影響無性系701和南山7的地徑生長，但是無性系平2、龍4、湛1、A13、501、莆20的地徑生長對低磷脅迫的影響不敏感。

2.3 低磷脅迫對木麻黃無性系生物量積累的影響

從圖3可以看出，在低磷脅迫下，無性系龍4、湛1、南山7的生物量積累相比其生物量在P1條件下的積累分別降低了23.29%、34.51%、54.67%，而其余5個無性系的地上部分生物量積累相對于其在P0條件下的地上生物量積累呈現出負增長，但方差分析顯示，木麻黃不同無性系在P0和P1條件下的生物量積累的差異沒有達到顯著，也即是低磷脅迫對無性系的地上部分生物量積累沒有顯著影響。

3 小結

在P1條件下莆20的苗高生長比其在P0條件下的苗高生長增加了21.58%，且差異達顯著水平；低磷脅迫下無性系平2、湛1、A13、南山7的地徑均值都比其在P1條件下有所降低，其中南山7在P1條件下的地徑生長與其在P0條件下的地徑生長差異顯著；無性系龍4、湛1、南山7的生物量積累相比其在P1條件下的積累分別降低了23.29%、34.51%、54.67%，而其余5個無性系的地上部分生物量積累相對于其在P0條件下的地上生物量積累呈現出負增長，但差異沒有達到顯著，也即是低磷脅迫對無性系的地上部分生物量積累沒有顯著影響。

參考文獻

[1] 葉功富，徐俊森，潘惠忠，等．木麻黃優良無性系瞳擇試驗[J]．防護林科技，1996，(S1)：62-64．

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