干旱脅迫對落葉松種苗生長和生理的影響

孫志學

摘要：本文考察不同程度干旱脅迫對落葉松幼苗生長和生理的影響。結果表明，輕度干旱脅迫條件下，幼苗生長指標（葉長、莖長、根長和根數）與對照相比差異不顯著；幼苗生理指標中SOD和POD抗氧化酶活性也沒有產生劇烈的變化，滲透調節物質含量僅略高于對照。生產中可采用輕度干旱脅迫水平實施幼苗水分管理，將有利于節約用水，提高水分利用效率。

關鍵詞：干旱脅迫；落葉松；幼苗；影響

長白落葉松屬松科落葉松屬，主要分布區在東北，其根系較淺，側根發達，耐寒冷、干旱、水濕，對土壤條件要求不高，喜光，是落葉速生用材樹種。近年來，東北地區總體上降雨量呈逐年減少的趨勢，農業灌溉用水中被蒸發耗水量呈逐年增加的趨勢。所以，長白落葉松苗木培育節水技術措施十分必要，不僅可節約寶貴的水資源，還能為進一步研究植物的生長分布和日趨緊張的水資源之間的關系奠定理論基礎和技術參考。

1.1 試驗地概況

苗圃地為沙壤土，土壤理化指標，容重為1.26，田間持水量為25.47，有機質含量為29.4克/公斤，全氮含量為1.26克/公斤，堿解氮含量為103.52毫克/公斤，速效磷含量為20.11毫克/公斤，速效鉀含量為145.99毫克/公斤。試驗地地勢平坦，植被豐富，主要為長白落葉松、樟子松、紅松、柞樹和樺木，區域內自然災害較少。

1.2 試驗材料

供試長白落葉松種子由遼寧省林業廳種苗站提供，種子千粒重約為3.348克。試驗采用1年生長白落葉松移植苗進行盆栽試驗。

1.3 試驗方法

4月8日取出長白落葉松種子，用0.6%高錳酸鉀溶液浸種約5分鐘，后將種子用清水洗凈，在通風處陰干。4月25日采用高床播種，床高20厘米、寬1.2米，播前畝施磷酸二銨30公斤。按每畝1.5公斤的用種量進行撒播。6月中旬種子開始萌芽。落葉松幼苗期做好水肥管理和除草防病蟲。7～8月苗木進入速生期，應做好苗木病蟲害防治工作。雨季做好排水措施。盆栽試驗采用稱重控水法，設計土壤相對含水量分別為田間持水量的90%（對照）、70%（輕度干旱脅迫）、50%（中度干旱脅迫）和30%（重度干旱脅迫），共4種水分梯度，水分脅迫處理120天，每處理3次重復。移植后1個月進行不同土壤水分試驗。

1.4 測定項目

生長指標的測定為每處理取10株長勢相近的幼苗，統計幼苗的側根數，測定針葉、幼莖、主根和側根長度。生理指標的測定分別為采用丙酮浸提針中的葉綠素，采用分光光度計法測量葉綠素含量。采用NBT法測定SOD酶活性，愈創木酚顯色法測定POD酶活性，硫代巴比妥酸比色法測定MDA含量，茚三酮比色法測定針葉中脯氨酸含量，可溶性糖的含量采用蒽酮比色法測定，可溶性蛋白質的含量采用考馬斯亮藍染色法進行測定。

2.1 水分脅迫對落葉松種苗生長的影響

不同程度的水分脅迫對落葉松幼苗生長的影響效果不同。通過表1中的數據結果可知，輕度干旱脅迫對落葉松的幼苗生長影響不大，而中度和重度水分脅迫時，落葉松的側根數顯著高于對照和輕度干旱脅迫處理。落葉松的針葉長度和莖長在中度和重度干旱脅迫下顯著低于對照和輕度干旱脅迫處理；而相反的主根和側根長度在重度干旱脅迫和中度干旱脅迫下相較對照和輕度干旱脅迫處理更長。

2.2 不同水分脅迫對落葉松種苗生理的影響

2.2.1 對落葉松葉綠素含量的影響 水分脅迫對落葉松針葉中葉綠素的含量影響效果不同。葉綠素是重要的光和色素，其含量代表著植株生理活性水平。從表2中的數據結果可以看出，對照總葉綠素含量為7.36毫克/克，與輕度水分脅迫處理的總葉綠素含量6.55毫克/克差異不顯著，與重度水分脅迫和中度水分脅迫的總葉綠素含量差異顯著。

2.2.2 對落葉松抗氧化酶活性的影響 不同程度的水分脅迫處理對落葉松針葉中抗氧化酶活性的影響各不相同。輕度干旱脅迫處理下，落葉松SOD酶活性19.22，比對照18.78略高，但與對照相比差異不顯著，重度水分脅迫處理和中度水分脅迫處理下，落葉松SOD酶活性11.15和13.16，顯著低于對照。POD酶活性的結果與SOD酶活性結果相似。

2.2.3 對落葉松滲透調節物質含量的影響 在輕度干旱脅迫處理下，葉片中丙二醛的含量比對照略高，差異并沒有達到顯著水平。重度干旱脅迫和中度干旱脅迫的丙二醛含量均顯著大于對照和輕度干旱脅迫處理。葉片中游離脯氨酸的含量在對照葉片中最低，在重度水分脅迫處理下最高。落葉松葉片中可溶性糖含量，在輕度干旱脅迫處理下最高，在重度干旱脅迫處理下最低。輕度干旱脅迫處理與對照間差異不顯著。

植物在幼苗期對水分脅迫響應比較敏感，缺水導致幼苗生長減慢，營養體低矮和生物量減少。本研究中，輕度水分脅迫即土壤含水量為田間持水量的70%時，植株生長并未受到明顯的一致，和對照相比差異并不顯著。缺水環境下植株的生理反應也能體現植株的耐旱性。輕度水分脅迫下，落葉松幼苗葉綠素含量和抗氧化酶活性與對照相比均沒有顯著差異，且葉片中的滲透調節物質含量也沒有出現大幅度的變化，說明輕度干旱脅迫對植株的生理傷害較小。結果表明，在土壤含水量為田間持水量70%的輕度干旱脅迫條件下，落葉松幼苗的生長和生理反應，均未收到顯著的影響，與對照相比差異不大。因此，生產上可以考慮在落葉松育苗過程中，采用減量虧缺灌溉，以節約利用水資源，實現水資源的高效利用。