朝陽4種大棗主栽品種苗期抗旱性分析

于忠峰

(遼寧省生態(tài)實驗林場，遼寧 撫順 122000)

棗樹是眾多樹種之中耐寒抗旱程度較強的品類之一,多分布在我國干旱和半干旱地區(qū),盡管棗樹常因其良好的抗旱性被稱作“鐵稈莊稼”,但重度干旱仍然會給棗樹的穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)造成嚴(yán)重的影響[1]。朝陽大棗是朝陽地區(qū)的特色農(nóng)產(chǎn)品之一，是地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品,但朝陽素有“十年九旱”之稱，多風(fēng)易旱、降雨偏少的氣候環(huán)境特征在很大程度上制約了大棗產(chǎn)業(yè)的高效發(fā)展，積極選育抗旱品種是推動朝陽地區(qū)棗業(yè)穩(wěn)健發(fā)展的重要途徑之一。 因此，準(zhǔn)確把握朝陽地區(qū)大棗主栽品種的抗旱情況，能夠為篩選和培育抗旱品種提供重要的依據(jù)。本文對朝陽地區(qū)4個大棗主栽品種(大平頂棗、凌棗、三星大棗和大鈴鐺棗)開展了抗旱性試驗，對不同干旱脅迫程度下葉片相對含水量(LRWC)、葉綠素含量、葉片水勢、和水分利用率(WUE)四個生理指標(biāo)進(jìn)行了測定和分析,并對四個大棗品種的抗旱性進(jìn)行了比較。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2016年5月開展,以大平頂棗、凌棗、三星大棗和大鈴鐺棗的2年生盆栽苗為試材。陶盆規(guī)格相同,土質(zhì)成分相同。利用土壤水分測定儀(HD2)控制水量來設(shè)置干旱脅迫程度，針對每一個大棗品種分別設(shè)置輕度、中度和重度3個梯度的干旱脅迫和1個對照。3個梯度處理組分別為T1(土壤容積含水量范圍為20.45%～22.92%)、T2(土壤容積含水量范圍為15.78%～18.23%)、T3(土壤容積含水量范圍為10.27%～12.96%)、對照組為CK(土壤容積含水量范圍為29.02%～31.84%)。葉片水勢于處理20 d后開始測定，剩余生理指標(biāo)于處理10 d后進(jìn)行測定。

1.2 方法

葉片相對含水量( LRWC) 的測定方法為烘干法；葉綠素含量通過SPAD-502 葉綠素儀來測定；葉片水勢通過Arimad-3000 葉水勢測定儀進(jìn)行測量；水分利用效率(WUE)通過用CIRAS-1 型便攜式光合儀對凈光合速率(Pn)和蒸騰速率(Tr)的測定后，按照公式WUE=Pn/Tr計算得出[2]。

2 結(jié)果與分析

2.1 梯度脅迫下4種大棗葉片的葉片相對含水量和葉綠素含量變化

由表1可以看出，4個大棗品種在正常供水條件下的 LRWC均在91.18%以上，葉綠素含量也均高于1.97 mg·g-1,整體處于較高水平。經(jīng)過不同梯度的干旱脅迫處理后,供試4個大棗主栽品種的 LRWC 和葉綠素含量均呈下降趨勢,但不同品種對不同程度脅迫的響應(yīng)不同,如在LRWC指標(biāo)方面，在輕度脅迫下,大平頂棗最高，降幅最小；在中度和重度脅迫下，三星大棗均處于四個品種中的最高水平；在葉綠素指標(biāo)方面，在中度脅迫下，大鈴鐺棗含量最高，在輕度和重度脅迫下，仍然以三星大棗的表現(xiàn)最好。從總體上看，隨著脅迫程度的增加，大平頂棗、凌棗、三星大棗和大鈴鐺棗這4個品種的LRWC的最終降幅分別是7.13%、10.91%、5.95%和8.38%；葉綠素含量的最終降幅分別是0.44 mg·g-1、0.63 mg·g-1、0.41 mg·g-1和0.59 mg·g-1,表明三星大棗的LRWC和葉綠素含量的降幅均小于另外3個品種，具有較強的抗旱性。

表1 4個大棗品種在不同脅迫程度下的LRWC和葉綠素含量

2.2 梯度脅迫下4種大棗的葉片水勢變化

研究植物的葉片水勢變化對鑒別植物的抗旱能力具有重要意義，葉水勢是植物從土壤中吸收水分能力的重要指標(biāo)，二者在相同生態(tài)環(huán)境條件下呈負(fù)相關(guān)[3]。4個大棗品種在不同的脅迫程度下葉水勢的變化曲線見圖1。由圖1可知，四個品種葉片在遇到輕度脅迫時葉片水勢均有一定幅度的降低，判斷可能是棗苗通過降低葉片水勢來減小從土壤中吸收水分的難度。但之后隨著脅迫程度再度增加，4個棗苗品種的葉片水勢都有不同程度的上升，推斷可能是因為嚴(yán)重干旱降低了棗苗的代謝活動導(dǎo)致水分調(diào)節(jié)能力減弱。比較來看，三星大棗在遭遇不同程度干旱的條件下水勢變化相對比較平穩(wěn)，并且處于較低狀態(tài)，抗旱效果最強。

圖1 4個大棗品種在不同脅迫程度下的葉片水勢變化

2.3 梯度脅迫下四種大棗的水分利用效率變化

WUE是在植物抗旱性分析中一項重要的生理指標(biāo)，代表著植物對水分的利用能力,試驗對四種大棗的Pn和Tr測量后，通過二者比值來計算出了不同脅迫程度下的WUE值并繪制成折線圖，見圖2。由圖2可知,4個品種的WUE值均隨著脅迫梯度的增加呈現(xiàn)不同程度的升高趨勢。在正常供水和輕度干旱脅迫條件下，四種大棗的WUE值是三星大棗>大鈴鐺棗>凌棗>大平頂棗；在中度脅迫和重度脅迫條件下，四種大棗的WUE值是三星大棗>大鈴鐺棗>大平頂棗>凌棗。由此可見凌棗在干旱比較嚴(yán)重的情況下WUE下降較快，抗旱能力相對較弱；而三星大棗在正常供水條件和缺水脅迫條件下，WUE值在4種大棗中均居于最高水平，說明在同等干旱條件下，三星大棗對缺水的敏感度低于另外3種，適應(yīng)干旱的能力較強。

圖2 4個大棗品種在不同脅迫程度下的水分利用率變化

3 結(jié)論

植物的葉片相對含水量(LRWC)、葉綠素含量、葉片水勢和水分利用效率(WUE)等均是評判植物抗旱性的重要生理指標(biāo)。經(jīng)過對不同干旱脅迫程度下朝陽地區(qū)四個大棗主栽品種的抗旱生理指標(biāo)測定，結(jié)果表明朝陽地區(qū)的大棗整體抗旱水平較強。比較而言，在干旱比較嚴(yán)重的情況下，凌棗的抗性水平相對較弱，而三星大棗在四個生理指標(biāo)的測定中均占據(jù)比較明顯的優(yōu)勢地位，抗性最佳，對干旱多發(fā)的朝陽地區(qū)來說，該品種可在后續(xù)的抗旱育種過程中加以利用。

[1] 馮寶春，陳學(xué)森，何天明,等.棗樹抗旱性研究初報[J].石河子大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2004,22(5):397-400

[2] Bierhuizen J F. Effect of atmospheric concentration of water vapour and CO2in determing transpiration- photosynthesis relationships of cotton leaves[J] . Agric Meteor,1965(2): 259-270

[3] 馬艷麗,朱虹,張文臣,等.水分脅迫對3個棗品種葉片水勢和耗水量的影響[J].林業(yè)科技，2016,41(5)：17-19