4種外源物質對酸棗和華西小石積抗旱性的影響

摘要：為從2，4-D、黃腐酸、脫落酸、多效唑4種外源物質中篩選出可有效增強酸棗（Ziziphus jujuba）和華西小石積（Osteomeles schwerinae）幼苗抗旱性的最佳外源物質及其濃度配比，以酸棗和華西小石積3年生幼苗為試驗材料，采用盆栽方法，研究了干旱脅迫條件下不同濃度的4種外源激素對酸棗和華西小石積的影響。結果表明，200mg·L-1黃腐酸、200mg·L-1多效唑、300mg·L-1多效唑對酸棗抗旱性提高較好，300mg·L-1的2，4-D、400mg·L-1的2，4-D及脫落酸對酸棗的抗旱性不僅沒有提高反而有所下降，酸棗抗旱性提高效果最佳的處理為200mg·L-1黃腐酸。多效唑處理對華西小石積抗旱性提高效果最佳，抗旱性提高效果最佳的處理為300mg·L-1多效唑。灌木苗期的抗旱性能不能完全代表以后的抗旱能力的變化情況，還需后期對灌木的不同階段進一步測定，以驗證不同階段的各項指標與抗旱性的相關性，選擇出白龍江干旱河谷生態修復的最佳樹種。

關鍵詞：外源激素；酸棗；華西小石積；干旱脅迫

Abstract： In order to screen out the best exogenous substances and their concentration ratio from 2，4-D， fulvic acid， abscisic acid and paclobutrazol that can effectively enhance the drought resistance of seedlings of Ziziphus jujuba and Osteomeles schwerinae， the 3-year-old seedlings of Ziziphus jujuba and Osteomeles schwerinae were used as experimental materials， and the pot culture method was adopted， The effects of four exogenous hormones with different concentrations on Ziziphus jujuba and Osteomeles schwerinae under drought stress were studied. The results showed that 200mg·L-1 fulvic acid， 200mg·L-1 paclobutrazol and 300mg·L-1 paclobutrazol had better effects on the drought resistance of Ziziphus jujuba， while 300mg·L-1 2，4-D， 400mg·L-1 2，4-D and abscisic acid did not improve the drought resistance of Ziziphus jujuba， but decreased. The best treatment for improving the drought resistance of Ziziphus jujuba was 200mg·L-1 fulvic acid. The treatment of paclobutrazol had the best effect on improving the drought resistance of Osteomeles schwerinae， and the treatment of 300mg·L-1 paclobutrazol had the best effect on improving the drought resistance. The drought-resistant performance of shrubs at seedling stage cannot fully represent the change of drought-resistant capacity in the future. It is necessary to further measure the different stages of shrubs at later stage to verify the correlation between various indicators at different stages and drought-resistance， and select the best tree species for ecological restoration of Bailong River dry valley.

Key words： exogenous substances; Ziziphus jujuba; Osteomeles schwerinae; drought stress

白龍江干旱河谷脆弱生態區主要指甘肅迭部尼傲鄉至文縣口頭壩鄉，長約400km的白龍江干流及其支流流域，海拔700～2200m兩岸的河谷及淺山地帶區域，面積271214hm2。由于地質變遷、氣候變化、焚風效應、以及人為因素共同造成自然植被嚴重退化的一種特殊的生態地理單元，形成以氣候干暖少雨，植被稀疏殘敗、地形破碎、土地石漠化及巖漠化為主要特征的干旱河谷景觀[1-3]。特殊的地質地貌、氣候和植被等特征導致了白龍江干旱河谷本身具有高度的脆弱性，在高強度人為干擾體的疊加作用下，植被生態系統嚴重退化，泥石流和滑坡等地質災害頻發，水土流失加劇，具有向荒漠化發展的趨勢[4-6]。目前白龍江干旱河谷的突出問題是植被覆蓋率低，水土流失嚴重，生態惡化形勢嚴峻[7-8]。因此，恢復重建植被，提高植被覆蓋率，防治水土流失，保護脆弱的山地生態環境是干旱河谷地區生態建設的一項緊迫任務，是白龍江干旱河區域生態建設及防災減災的重大需求之一[9]。

外源物質是利用高分子或膜物質調節控制水分的機能，以作物為中心，以水分為關鍵，達到節水抗旱的目的。利用外源物質增強植物的抗旱能力是從20世紀30年代發現植物生長促進物質以后，開始研究利用微量化學物質干預植物生長發育，并擴展到植物的抗逆性方面。已研究過的與抗旱有關的物質可分為：代謝抑制劑、抗蒸騰劑、自由基清除劑、植物生長抑制劑和延緩劑、生長促進劑[9]。

白龍江干旱河谷流域城鎮密集，惡劣的生態環境和多發的自然災害嚴重影響了當地及下游的工農業生產和人民群眾的生活，成為制約該地區經濟社會可持續發展的主要因素[4，5]。通過選育抗旱性強的鄉土樹種，開展以人工造林為主的植被恢復工程是白龍江干旱河谷脆弱生態區生態修復研究的重點方向[[]]。本文以白龍江干旱河谷抗逆性較強的典型鄉土灌木華西小石積和酸棗為研究對象，進行水分脅迫試驗，通過噴施外源物質的方法，探尋增強幼苗抗旱性，提高造林成活率的最佳方案，以期為白龍江干旱河谷脆弱生態區植被重建與恢復過程中植物的選擇提供理論支持，為干旱河谷造林樹種選擇和提高造林成活率、保存率提供科學依據。

1研究區概況

試驗地位于武都區兩水鎮的油橄欖林場，地理坐標位于E 104°47′45″，N 33°25′57″，海拔1108 m，年平均降水量480 mm，年平均氣溫14.2 ℃，全年無霜期245 d。

2材料與方法

2.1試驗材料

選擇生長較為一致的3年生華西小石積、酸棗苗為試驗材料，苗木均為2018年9月播種。2021年4月移栽于花盆中，每盆一株，花盆規格為直徑30 cm×高25 cm，每盆裝土3.2 kg，所用土壤來源于苗木所在苗圃地，土壤最大田間持水量為25.3%，盆栽完成后對苗木進行常規管理。

2.2試驗設計

2021年8月，每個樹種選擇生長良好、長勢一致的幼苗，每種植物各15盆，每盆 1株，共60 盆。設置了5個處理水平，其外源激素噴施濃度如表所示，各處理重復3次。于傍晚進行噴施，隔一天噴施1次，共計噴施3次，并加入5%的表面活性劑吐溫-20以減少表面張力。噴施外源物質的同時停止澆水，處理開始后第7天采集樣本莖中部葉片放入冰箱中保鮮，進行相關生理指標的測定，測定時每個樣本重復3次。

2.3分析方法

采用Excel 2010和SPSS 19.0軟件進行統計分析；利用隸屬函數法進行抗旱性的綜合評價。

抗旱系數=干旱脅迫值/對照值

隸屬函數值的計算公式如下：

式中：u（Xij）為i物種j指標的隸屬函數值；Xij為i物種j指標的測定值；Ximax和Ximin分別為指標的最大值和最小值。

根據多項指標與抗旱性的關系，運用隸屬函數計算出不同樹種各項指標的平均隸屬函數值，平均隸屬函數值越大，表示抗旱性越強[[]]。

3結果與分析

3.1不同外源激素對酸棗抗旱指標的影響

試驗所用300～400mg·L-1濃度脫落酸處理酸棗后，出現酸棗葉片枯黃、脫落現象，這可能是由于300～400mg·L-1脫落酸對于酸棗濃度過高，形成干旱條件下的另一種脅迫，導致了其生理活動的降低及衰敗。由表2可以看出，FA2、P3、P4處理下，酸棗的可溶性糖含量較高，抗旱效果較好；黃腐酸和多效唑試驗所用處理濃度下均有效的提高了可溶性蛋白含量，提高了酸棗抗旱性，2，4-D處理僅100mg·L-1濃度對可溶性蛋白有所提高，可能是由于試驗所用濃度對酸棗過高，最佳處理濃度還需降低濃度后進一步研究，其他處理可溶性蛋白含量低于CK；酸棗的抗氧化酶活性在試驗處理濃度下，僅脫落酸處理抗旱系數小于1，其他激素試驗所用處理濃度均不同程度提高酸棗抗氧化酶活性，P4處理效果最佳；干旱脅迫中100mg·L-1黃腐酸有效抑制了酸棗丙二醛含量的升高，抗旱系數大于1，其他處理濃度丙二醛含量均高于CK水平；葉綠素a和葉綠素b處理結果相似，脫落酸和2，4-D4處理葉綠素含量低于CK，P2處理效果最佳。

通過計算酸棗幼苗不同濃度外源激素處理下各生理指標的隸屬函數值，綜合評價干旱脅迫下外源激素對抗旱性的影響（表3）。其中，丙二醛含量與植物抗旱性呈反相關關系，運用反隸屬函數計算。由表16可看出，FA2、P2、P3對酸棗抗旱性提高較好，而2，4-D3、2，4-D4及脫落酸對酸棗的抗旱性不僅沒有提高反而有所下降。

3.2不同外源激素對華西小石積抗旱指標的影響

由表4可知，華西小石積的可溶性糖含量在4種激素處理下，FA1、2，4-D1、ABA1及多效唑處理下可溶性糖含量高于CK，抗旱系數大于1，P3處理效果最佳；可溶性蛋白含量上僅2，4-D1、ABA1、ABA2、P1處理高于CK，ABA2處理效果最佳；除ABA3、 ABA4兩個處理華西小石積抗氧化酶活性低于CK外，其他處理抗旱系數均大于1，FA3處理效果最佳； 2，4-D1、2，4-D2、ABA1、黃腐酸及多效唑處理與CK相比有效抑制了華西小石積丙二醛含量的升高，抗旱系數大于1，FA3處理效果最佳；華西小石積葉綠素a含量僅P2處理高于CK，且效果不明顯，葉綠素b含量僅P1處理高于CK，其他處理與CK相比均降低了葉綠素含量。

通過計算華西小石積幼苗不同濃度外源激素處理下各生理指標的隸屬函數值，綜合評價干旱脅迫下外源激素對抗旱性的影響。由表5可看出，多效唑處理對華西小石積抗旱性提高效果最佳，且抗旱性P3gt;P2gt; P1gt;P4。

4.討論與結論

外源物質是利用高分子或膜物質調節控制水分的機能，達到節水抗旱的目的[[]、[]]。干旱脅迫條件下，對白龍江干旱河谷典型灌木酸棗和華西小石積用不同濃度的黃腐酸、2，4-二氯苯氧乙酸、脫落酸、多效唑噴施處理，通過測定苗期的可溶性糖、可溶性蛋白、過氧化物酶、葉綠素a、葉綠素b、丙二醛6個抗旱性指標，分析討論了4種外源物質對酸棗和華西小石積苗期抗旱性的影響。試驗結果表明，200mg·L-1黃腐酸、200mg·L-1多效唑、300mg·L-1多效唑對酸棗抗旱性提高較好，300mg·L-1的2，4-D、400mg·L-1的2，4-D及脫落酸對酸棗的抗旱性不僅沒有提高反而有所下降，酸棗抗旱性提高效果最佳的處理為200mg·L-1黃腐酸。多效唑處理對華西小石積抗旱性提高效果最佳，抗旱性提高效果最佳的處理為300mg·L-1多效唑。

目前對苗期抗旱性的研究多為喬木，且已進入實用性階段，對灌木苗期抗旱性的研究報道甚少，灌木苗期的抗旱性能不能完全代表以后的抗旱能力的變化情況，還需后期對灌木的不同階段進一步測定，以驗證不同階段的各項指標與抗旱性的相關性，選擇出白龍江干旱河谷生態修復的最佳樹種。

參考文獻

[]王飛，齊昊，陳國鵬，等. 白龍江干旱河谷區域現狀分析與展望[J]. 四川林業科技，2016，37（4）：106-109.

[]王飛，屠彩蕓，曹秀文，等. 白龍江干旱河谷不同坡向主要灌叢群落隨海拔梯度變化的物種多樣性研究[J]. 植物研究，2018，38（1）：26-36.

[]陳林生，張嵐琦，宋占邦，等. 白龍江干旱河谷灌叢群落類型與土壤持水特性[J]. 安徽農業科學，2022，50（22）：111-113，163.

[]郭星，陳國鵬，王飛，等. 白龍江干旱河谷分布區劃界定[J]. 林業調查規劃，2014，39（1）：1-4.

[]邱祖青，楊永宏，曹秀文，等. 白龍江干旱河谷木本植物多樣性及其區系地理特征[J]. 甘肅農業大學學報，2007（5）：119-125.

[]王飛，郭星，陳國鵬，等. 甘肅白龍江干旱河谷不同海拔梯度植物α分析[J]. 四川林業科技，2015，36（6）：47-51.

[]謝飛，閆倩倩，郭星，等. 白龍江干旱河谷5種灌木抗旱性評價及分析[J]. 中南林業科技大學學報，2018，38（8）：51-56.

[]補歡歡，石福孫，陳曉霞，等. 薔薇屬植物在干旱河谷生態恢復中的應用[J]. 應用與環境生物學報，2022，28（2）：517-525.

[]陳發虎，吳紹洪，崔鵬，等. 1949—2019年中國自然地理學與生存環境應用研究進展[J]. 地理學報，2020，75（9）：1799-1830.

[]姜中珠. 逆境條件下植物苗期適應性研究[D].哈爾濱：東北林業大學，2009.

[]謝飛，郭星，曹秀文，等. 白龍江干熱河谷華西小石積抗旱性優良家系的早期選擇[J]. 分子植物育種：1-11.

[]馮琛，黃學旺，李興亮，等. 不同蘋果矮化砧穗組合的抗旱性比較研究[J]. 園藝學報，2022，49（5）：945-957.

[]郭星，謝飛，閆倩倩，等. 黃腐酸對白龍江干旱河谷5種苗木抗旱性的影響[J]. 草業學報，2018，27（8）：86-94.

[]王禎儀. 人工調控大白刺構型及其防風固沙效果研究[D].呼和浩特：內蒙古農業大學，2020.