干旱脅迫下保水劑對絡石生長和生理的影響

摘 要：【目的】明確適宜絡石生長的保水劑濃度，為保水劑在絡石種植中的推廣應用提供參考。【方法】以絡石為試驗對象，在自然干旱脅迫條件下，采用盆栽試驗的方法，按施用保水劑質量比設置1 個對照（不施保水劑）和4 個處理（0.05%、0.10%、0.20%、0.40%），研究絡石形態指標和生理指標的變化，并通過相關性分析和主成分分析對其影響效果進行綜合評價?！窘Y果】施加不同濃度的保水劑后，絡石在不同時期的表現不同。初期各項指標差距較小，后期差異較大，對照組指標變化的時間早于試驗組。干旱脅迫35 d 后：添加保水劑各處理中絡石的萎蔫與干枯均延緩出現，且與對照組相比，存活期延長，株高增長量和新增葉片數量均高于對照組；添加保水劑各處理中絡石的葉片相對含水量、PS Ⅱ最大原初光化學量子效率、光合電子傳遞速率呈現下降趨勢，葉綠素含量、可溶性蛋白含量均呈現先升后降的趨勢，丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性、可溶性糖含量、初始熒光上升。添加保水劑對絡石的形態和生理指標均會有一定的正向作用。施加保水劑的絡石與丙二醛含量、可溶性蛋白含量及可溶性糖含量之間的相關性較強，各處理和對照對絡石干旱脅迫的緩解能力由優到劣排序依次為0.20% 保水劑、0.10% 保水劑、0.05% 保水劑、0.40% 保水劑、CK?！窘Y論】施加一定濃度的保水劑可以延緩絡石衰敗、提高其保水抗旱能力以及減輕干旱脅迫對其的傷害，0.2% 的保水劑可使絡石的存活期延長18 d。

關鍵詞：保水劑；絡石；干旱脅迫；外部形態；生理指標；適宜濃度

中圖分類號：S685.99 文獻標志碼：A 文章編號：1003—8981（2024）02—0178—10

在城市綠地建設過程中，干旱是對園林植物影響較大的環境脅迫之一，也是決定其能否存活及正常生長的關鍵因素[1]。嚴重缺水會引發植物體內多種生理生化產物與植物外表狀態的轉變。形態上表現為葉子發黃枯萎、植株矮小等；生理上多表現為葉片相對含水量和葉綠素總含量下降、細胞膜透性增大、丙二醛含量上升，植物體內游離脯氨酸和可溶性糖含量增加，以及植物保護酶系統被破壞等。在發生干旱脅迫時，植物體內的動態平衡會被打破，導致活性氧增多，從而膜脂過氧化作用加劇，細胞膜透性降低，植物生長受到影響[2]，干旱脅迫甚至會使光合作用終止，新陳代謝紊亂，最終導致植物的死亡。

保水劑是由人工創新和制造的一種高分子聚合物，具有特別強的吸水保水能力，主要成分為聚丙烯酸鹽和聚丙烯酰胺共聚體[3]，能夠改善土壤結構[4]，吸水達300 ～ 500 倍，可以反復吸水釋水上百次，對環境無污染，并可提高水肥利用率[5]。鄧裕等[6] 的研究結果表明保水劑能夠促進高羊茅的生長和提高水分利用效率。

絡石Trachelospermum jasminoides 為夾竹桃科Apocynaceae 絡石屬Trachelospermum 常綠藤本花卉，原產于我國華北以南各地。絡石是一種優良的經濟植物。其莖皮纖維拉力強，可制繩索、紙及人造棉；花芳香，可提取“絡石浸膏”；乳汁有毒，對心臟有毒害作用；根、莖、葉、果實可供藥用，有祛風活絡、利關節、止血、止痛消腫、清熱解毒之功效；葉四季常青，在園林中多作地被，或用于盆栽觀賞。

目前國內外有關絡石的研究報道較少，主要集中在藥理作用、化學成分、繁育、園林應用等方面，關于抗旱性等生態適應性方面的研究鮮見報道。本研究中主要探討了不同濃度保水劑對絡石外部形態和生理生化的影響，旨在為保水劑在絡石栽培養護、推廣中的應用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

植物材料為絡石；栽培基質為蘑菇渣和珍珠巖的混合物（體積比8∶2），另附加0.2%（質量比）的Osmoeote 奧綠肥；塑料盆上口徑12 cm、下口徑8 cm、高度10 cm，每盆裝土400 g：均由湖南中蘭林立體綠化有限公司提供。所用保水劑為甘肅海瑞達生態環境科技有限公司生產。

1.2 試驗設計

2023 年5—6 月，在中南林業科技大學風景園林學院至美樓樓頂天臺以及實驗室的人工氣候箱中進行試驗。采用根施法施用保水劑。按保水劑用量和風干盆土質量比設置4 個處理：0.05%、0.10%、0.20%、0.40%，分別編號為L1、L2、L3、L4，并設置對照試驗組（CK，不施保水劑）。每個處理重復3 次，每個重復3 盆植株。試驗期間，保證每個處理組的環境條件和管理條件相同。連續2 d 澆透水，使盆土充分吸水達到飽和，保持每盆土壤含水量的一致性，然后采取自然干旱的方式對供試苗進行不同保水劑梯度試驗。

1.3 指標測定

1.3.1 形態指標

在干旱脅迫0、7、14、21、28、35 d 時測量絡石的株高，統計新梢葉片數量，拍照記錄植株的外部形態；記錄存活期。

1.3.2 生理指標

每隔7 d 在相同時間段從植株相同部位采集葉片樣品，裝入封口袋，儲存于-80 ℃低溫冰箱中，用于各項生理指標的測定。葉片相對含水量采用烘干恒定質量法測定：選取0.2 g 葉片，稱其鮮質量，之后放入燒杯中吸水24 h 后稱取飽和鮮質量，最后放入烘箱中90 ℃條件下烘干8 h 后稱干質量[7]。采用丙酮法和分光光度法[7] 測定葉綠素含量：用液氮研磨0.05 g 葉片，加入丙酮后離心，取上清液，用SP-756P 分光光度計測定樣品的吸光值。采取硫代巴比妥酸顯色法[8] 測定丙二醛（MDA）的含量：用TCA 溶液研磨0.05 g 葉片后離心，取上清液加TBA 溶液煮沸后離心，冷卻后測吸光值。超氧化物歧化酶（SOD）活性測定采用氮藍四唑光化還原法[9]：制作酶液，按順序加入各溶液，將對照與待測樣品分別置于黑暗與光下反應，測定樣品吸光值?？扇苄缘鞍缀繙y定采用考馬斯亮藍G-250 染色法[10]：研磨葉片后離心，取上清液加入G-250溶液后測定吸光值?？扇苄蕴呛繙y定采用蒽酮比色法[11]：研磨葉片，加熱后離心，取上清液加入蒽酮試劑后煮沸，冷卻后測定吸光值。熒光參數用Licor6400 便攜式光合測定系統進行測定[12]，測植物的初始熒光（Fo）、PS Ⅱ最大光化學量子量（Fv/Fm）、表觀光合電子傳遞速率（apparentphotosynthetic electron transport rate，ETR）。