徐 娟 曹玉峰 劉煥婷
(黑龍江省森林植物園,黑龍江 哈爾濱 150040)
興安杜鵑(Rhododendron dauricum Linn)是杜鵑花科、杜鵑花屬植物。一種半常綠灌木。主要分布于我國黑龍江省的大小興安嶺,完達山、張廣才嶺等各山區。多數生于山地灌叢間和石砬子上。迎紅杜鵑(Rh.mucronujatum Turcz)是杜鵑花科、杜鵑花屬一種落葉灌木,主要分布于我國遼寧、吉林、河北、山東等地。日本、朝鮮、俄羅斯遠東地區也有分布。生于林間空地及山坡上。這兩種杜鵑除了具有一定的藥用價值外,也是很難得的木本觀賞植物。
這兩種杜鵑可以春季觀花,夏秋賞葉。是城市園林綠化的理想樹種。為了更好地掌握這兩種杜鵑對生態環境的適應性,我們在多年引種栽培研究的基礎上對其土壤水分進行了一定程度的脅迫試驗,為今后興安杜鵑迎紅杜鵑在北方地區園林綠化中的廣泛應用提供科學依據。
試驗材料選取生長一致的兩年生播種苗。
試驗采取盆栽控水法。每組試驗15 株苗,重復三次,取其平均值。水分設為4個梯度80%、60%、40%、20%。試驗期間每天用稱重法調控土壤含水量。培養20d 后測定各生理指標(葉片葉綠素含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、根系活力)。其中用TTC 法測定根系活力,其它指標用分光光度計測定[1]。
每種杜鵑各處理中各參數均取平均值作各參數的實測數據。數據經Exell 整理并做圖。
2.1 水分脅迫對興安杜鵑、迎紅杜鵑生長的影響
當土壤水分含量為60%時興安杜鵑生長正常;當土壤水分含量為80%時有20%苗木萎蔫,但無死亡;當土壤水分含量為40%時,有67%苗木萎蔫,13%苗木死亡;當土壤水分含量為20%時有73%苗木萎蔫27%死亡(表1)。

表1 不同水分脅迫處理興安杜鵑、迎紅杜鵑生長情況表

圖1 不同水分脅迫對杜鵑葉片葉綠素含量的影響

圖2 不同水分脅迫對杜鵑葉片脯氨酸含量的影響

圖3 不同水分脅迫對杜鵑葉片可溶性糖含量的影響

圖4 不同水分脅迫對杜鵑葉片可溶性蛋白含量的影響
對于迎紅杜鵑,當土壤水分含量為60%時苗木生長正常;當土壤水分含量為80%時有7%苗木萎蔫,13%死亡;當土壤水分含量為40%時就開始無正常生長,有87%苗木萎蔫,13%死亡;當土壤水分含量為20%時,有67%苗木萎蔫,33%死亡。
從兩種杜鵑對水分脅迫反應來看興安杜鵑的耐旱性要比迎紅杜鵑強,興安杜鵑在土壤水分20%時才開始出現生長異?,F象,迎紅杜鵑在土壤水分40%時苗木就不能正常生長了。這可能與其葉片的形態特征有密切關系。興安杜鵑葉片質地比迎紅杜鵑葉片厚,葉表面角質層也較厚,且油腺細胞也較多,葉片面積也遠遠小于迎紅杜鵑的葉片,這種形態構造對于葉片的蒸騰具有一定限制作用,保水性相對較強。
2.2 水分脅迫對兩種杜鵑葉片葉綠素含量的影響
葉綠體是植物組織非常重要的細胞器,是植物進行光合作用、制造有機物質的場所。葉綠素含量是植物對水分脅迫反應敏感性的生理指標,在水分脅迫下,葉片的葉綠素發生降解使其含量降低。本實驗表明中度和重度水分脅迫兩種杜鵑的葉綠素含量明顯降低。當土壤水分在60%時,兩種杜鵑葉綠素含量最高(圖1)。說明這種水分條件有利于兩種杜鵑的生長。
2.3 水分脅迫對兩種杜鵑葉片脯氨酸含量的影響
脯氨酸是植物蛋白質的重要組成部分,當植物受到環境脅迫時,植物體內游離脯氨酸積累增加。脯氨酸可以作為水分脅迫下植物的調滲物質,參與植物的滲透調節,作為一種高親水物質,可防止細胞在干旱時脫水[2,3]。由圖2 可見,中度和重度水分脅迫下,兩種杜鵑葉片脯氨酸含量明顯增加。
2.4 不同水分脅迫對杜鵑葉片可溶性糖含量的影響
可溶性糖主要有蔗糖、葡萄糖、果糖和半乳糖等,可溶性糖含量的增加被普遍看作是植物對水分脅迫的一種適應機制。一定數量的可溶性糖累積很可能是植物對水分滲透脅迫的應急反應,是適應逆境的一種表現。由圖3 可見,中度和重度水分脅迫下,兩種杜鵑葉片的可溶性糖含量明顯增加。
2.5 不同水分脅迫對杜鵑葉片可溶性蛋白含量的影響
實驗表明,兩種杜鵑葉片的可溶性蛋白含量對水分脅迫的響應比較敏感,隨著水分脅迫程度不斷加深,可溶性蛋白含量不斷減少(圖 4)。
以上研究結果表明,興安杜鵑和迎紅杜鵑可以抵抗輕度水分脅迫。興安杜鵑的土壤水分適應范圍大于迎紅杜鵑。當土壤持水量低于40%或大于80%時苗木發生萎蔫或死亡,而土壤持水量為60%時苗木生長最好,兩種杜鵑葉綠素含量均達到了最高值。植物受到環境脅迫時,植物體內游離脯氨酸積累增加,可溶性糖含量顯著增加,是植物對水分脅迫的一種生理調節和適應,以減少環境脅迫對植物產生的傷害。
多年引種栽培的實踐也證明了興安杜鵑、迎紅杜鵑喜濕潤微酸性土壤,忌積水。在城市環境下栽培杜鵑,應注意在炎熱的夏季除澆灌根系外,還要經常葉面給水增加空氣濕度,以保證杜鵑枝繁葉茂,長勢旺盛,花朵艷麗。
[1]王晶英,敖紅,張杰,等.植物生理生化實驗技術與原理[M].哈爾濱:東北林業大學出版社,
[2]王茂良,植物抗滲透脅迫及其與脯氨酸的關系[J].北京園林,2006,22(2):21-24
[3]羅音,孫明高.干旱脅迫對5 樹種葉片中脯氨酸含量的影響 [J].山東林業科技,1999(4):1-4 2003.