遮光脅迫條件下對閩楠幼苗生長和生理特性的影響研究

莫康克

(廣西國有七坡林場，廣西 南寧 530000)

引言

目前，廣西的珍貴樹種面臨著樹種生長慢、培育周期長、培育技術不成熟、苗木資源缺乏、政府扶持力度不夠、相關稅費過高等諸多問題，其中，閩楠天然林的保護利用和對人工林的培育方面均做得不夠成功。從閩楠資源培育角度，分析不同遮光處理下閩楠資源保護策略十分迫切，合理的培育方式可以為珍貴樹種發展做出貢獻。

1 試驗分析

1.1 試驗地概況

在南寧市廣西國有七坡林場苗圃基地(三月下旬至四月份)進行試驗，由于實驗地點的人口少，土地污染不明顯，植物沒有受到病蟲害的影響，同時人們對珍貴植物有保護意識，所以植物的生長狀況都比較良好。

1.2 試驗材料

2014年12月，選用廣西國有七坡林場良種苗木繁殖基地1年生閩楠實生幼苗，苗高10～15cm，地徑5.9cm。將閩楠幼苗盆栽于培養盆中，每盆1株。閩楠苗木的培養盆上口直徑22cm、底部直徑20cm、高32cm，本次實驗用土均為七坡林場后山赤紅壤土，消毒打碎裝盆進行實驗。

1.3 試驗設計

閩楠苗木光照處理設置四個遮光梯度，透光率分別為100% NS ( natural sunlight )、42.7% NS(林窗下處理的研究內容為光照強度)、15.3% NS(林緣處理的研究內容為光照強度)和5.5% NS(林下處理的研究內容為光照強度)。采用混合取樣處理的研究內容為測定其葉綠素含量、電導率、丙二酸含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白質含量、SOD活性、CAT活性等指標。

1.4 研究內容與方法

遮光處理六個月后分別測定葉面積、根系、生物量、生理生化指標，依次掌握過氧化氫酶CAT活性、超氧化物歧化酶SOD活性、丙二醛MDA含量、游離脯氨酸Pro含量、可溶性糖含量、相對電導率、葉綠素含量。

1.5 數據分析與統計

用Excel進行整理和計算，用DPS數據處理軟件進行單因素方差分析，根據P值判斷差異顯著性，利用條形圖直觀展示現實差異。各性狀參數值之間的相關關系均用Excel制作散點圖，然后用線性回歸方程分析，通過R2的大小來判斷兩性狀之間是否相關，當R2大于0.5時，兩性狀之間的相關關系顯著。

2 結果與分析

2.1 不同光照對閩楠生長影響

2.1.1 不同光照處理對閩楠苗高的影響

閩楠幼苗的苗高增長量(圖1)。

圖1 遮光脅迫對閩楠幼苗苗高增長量影響Fig.1 Effects of Shading Stress on Seedling Height Growth of Phoebe bournei

分析圖示內容可知，各個處理的苗高增長量也不相同，42.7% NS光照強度下的苗高增長量遠大于其他三個處理，100% NS光照強度下的苗高增長量居第二，15.3% NS和5.5% NS光照強度下的增長量相近。

2.1.2 不同遮蔭處理對閩楠高徑比的影響

42.7% NS光照條件下的閩楠高徑比分別是100% NS、15.3% NS、5.5% NS光照下的1.43、1.38、1.53倍(圖2)。

圖2 不同遮陰處理對閩楠苗木高徑比影響Fig.2 Effects of Different Shading Treatments on Height Diameter ratio of Phoebe bournei Seedlings

閩楠隨著遮陰強度的增加，表現出了先升高后降低的變化趨勢(P<0.05)。表現了閩楠幼苗在受到一定光照后，有利于苗高和地徑的生長，但隨著遮陰強度的加劇，閩楠獲取光源較少，降低了地徑和苗高的生長。

2.1.3 不同遮蔭處理對閩楠葉面積的影響

在CK(100% NS)的葉面積最小值為15.36cm2，光照條件下為42.7% NS時葉面積為最大(31.42cm2)，15.3% NS與5.5% NS的葉面積相差不大，葉面積分別為27.94cm2和22.41cm2。

2.1.4 不同遮蔭處理對閩楠苗木根系的影響

100% NS光照條件的閩楠苗木根系根長、指標根表面積、指標根尖數、指標平均根直徑、指標根體積均明顯大于其他光照研究的不同的光照條件下遮蔭實驗，指標評定說明光照強度對閩楠苗木根系的生長具有促進作用。

2.1.5 不同遮蔭處理對閩楠幼苗生物量的影響

因測定部位存在差異，所以閩楠幼苗地上部分、地下部分、全株在遮光脅迫中非同反應(圖3)。

圖3 遮光脅迫對閩楠幼苗生物量Fig.3 Effects of Shading Stress on Biomass of Phoebe bournei Seedlings

地上部分生物量呈先上升后隨遮光強度的變化情況降低的變化趨勢。多重比較結果遮蔭實驗，指標評定CK(100% NS)的整個植株鮮重與42.7% NS之間存在極顯著差異遮蔭實驗，指標評定地上部分和地遮光強度的變化情況部分的生物量與15.3% NS內容、指標5.5% NS之間的差異不顯著。

2.2 不同光照對閩楠幼苗生理生化影響

2.2.1 各項指標方差分析

運用SPSS對不同梯度的遮光處理下閩楠幼苗的超氧化物歧化酶SOD的活性進行方差分析和多重比較，展開各個生理生化指標方差分析檢驗，并需深入展開閩楠幼苗生長指標的變化[2]。

2.2.2 生理生化影響表現

不同遮蔭處理影響閩楠幼苗葉片細胞膜透性、膜脂過氧化、游離脯氨酸(Pro)含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白質含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、過氧化氫酶(CAT)活性。膜系統的健康狀況越良好，閩楠幼苗質量越高。42.7% NS的光照強度下閩楠幼苗對過氧化氫的分解能力、抗衰老能力最強，能最大限度的發揮對細胞的保護作用。弱光照條件下過氧化氫歧化酶SOD對受損細胞的修復能力最強。在強光照和弱光照條件下閩楠幼苗的可溶性糖含量最高，對不良環境的適應能力也最強。閩楠幼苗在不遮光的光照強度下，葉片的可溶性蛋白質含量與其他遮光處理閩楠葉片的可溶性蛋白質含量間存在顯著的差異關系。弱光照條件下過氧化氫歧化酶SOD對受損細胞的修復能力最強。閩楠幼苗在42.7% NS的光照強度下長勢最好。

3 閩楠幼苗耐陰性綜合分析

3.1 相關性分析

閩楠耐陰性相關分析中，根體積和根表面積處在顯著的正相關；各項生理生化參試指標間均存在閩楠耐陰性相關分析中顯著甚至極顯著的相關關系。

3.2 主成分分析

閩楠幼苗在42.7% NS條件下的閩楠耐陰性相關分析中，統計分析出了耐陰性綜合分析結果主要分為三個成分，其中前2個主成分的貢獻率分別達到了64.553%、27.078%(表1)。

表1 耐陰性主成分分析的特征值和貢獻率Tab.1 Characteristic Value and Contribution Rate of Negative Tolerance Principal Component Analysis

3.3 主成分綜合評價

在閩楠的耐陰性評定中，遮光脅迫對閩楠幼苗耐陰性的表現情況為42.7% NS>100% NS>15.3% NS>5.5% NS。其中，閩楠苗木在耐陰性評定中第一主要成分得分值均高于耐陰性評定中第二主要成分，具有較高決策性，IFI值高，評價結果準確可靠。主成分得分和耐陰性評價得分如表2。

表2 主成分得分和耐陰性評價得分Tab.2 Principal Component Score and Negative Tolerance Evaluation Score

3.4 不同光照強度下閩楠幼苗生長指標、生理指標等隸屬分析

42.7% NS光照下閩楠幼苗耐陰性評定中隸屬值最大(0.877)，說明42.7% NS為不同光照處理的閩楠幼苗耐陰程度表現的最強的一個處理，屬于高級耐陰型[3]。

4 結論與討論

4.1 結論

閩楠幼苗的苗高和地徑生長量在不同梯度的遮光處理下產生了差異，42.7% NS條件下最大，說明適當的遮陰既能夠避免幼苗受到強光的直射而受到損傷，又能保證獲得足夠的光能來維持生長；在閩楠的耐陰性隸屬函數評定中閩楠幼苗隸屬值為0.877，因此屬于高級耐陰型。閩楠幼苗的生理生化指標在不同梯度的遮光處理中具有差異化表現。

4.2 討論

考慮所有指標的綜合作用，認為在42.7% NS的光照強度下，閩楠幼苗的生長狀況在四個處理中達到最優的狀態。因此，在以后的閩楠幼苗的人工培育和閩楠野生資源的保護利用方面，可采用適當遮光處理的方式來提高苗木的成活率和利用率。