謝 彬，楊柳青，李 玲

（中南林業(yè)科技大學，湖南 長沙 410004）

灰水對大葉黃楊生理特性的影響

謝 彬，楊柳青，李 玲

（中南林業(yè)科技大學，湖南 長沙 410004）

為了了解大葉黃楊在澆灌灰水后的生理特性的影響，研究了大葉黃楊在沐浴灰水的澆灌下，其葉片葉綠素、組織含水量、相對電導率等生理指標的變化以及外部形態(tài)的變化。結果表明：大葉黃楊澆灌沐浴灰水后，植株生長正常，生理變化表現(xiàn)為葉片葉綠素含量、葉片含水量先升后降，葉片相對電導率先降后升，表明大葉黃楊逐漸適應沐浴灰水的澆灌；植株的外部形態(tài)與對照組無明顯差異，表明設置的沐浴灰水澆灌的大葉黃楊與對照組的大葉黃楊植株均能正常生長且不影響景觀效果。研究的結果可以為灰水在園林灌溉應用中提供依據(jù)。

大葉黃楊；灌溉水；灰水；生理特性

灰水(gray water)通常是指住宅、學?；蜣k公室等場所排出的未被糞尿污染的生活污水，主要來源于浴室、洗衣房以及廚房等場所[1-3]。沐浴灰水為每天被制造出來的水，也是可重復利用量最多的灰水。由于對灰水的研究程度不足，再度利用重視度不夠，灰水一直是廢水中被浪費的寶貴可重復利用的水資源。目前，城市用水日趨緊張，園林灌溉使用自來水，加劇了自來水的供需矛盾。在水資源條件嚴重受限的情況下，節(jié)約用水、提高水的利用率就越來越重要了[4]。植物的正常生命活動都與水有關，水在植物的生命活動中起至關重要的作用[5-6]。隨著我國城市綠地面積的擴大，用水量也逐漸增加，在園林植物的灌溉上節(jié)水灌溉技術日益受到人們的重視[7]。污水回用技術于19世紀30年代在國外開始研究與利用，生活、經濟、社會不斷的發(fā)展與進步，水資源的日益緊張，各國對污水的再利用達到重視，灰水也可通過污水處理再生利用于工業(yè)、市政雜用、景觀、生態(tài)補水和灌溉用水等，以求可以節(jié)約大量新鮮水的取用[8-12]。

在20世紀末國外學者開始了研究中水灌溉對植物的營養(yǎng)成分吸收狀況等的影響以及土壤等污染度的實驗[13-15]。21世紀中國學者開始了再生水水灌溉植物方面的研究，研究用再生水灌溉植物后，植株生長水位土壤的營養(yǎng)指標以及污染度，植物的外觀形態(tài)、生理機制等的影響，研究了植物灌溉再生水是否能正常生長[16-23]。因此，從理論來看，灰水作為小區(qū)中水澆灌生活區(qū)的植物是值得研究與推廣的，據(jù)統(tǒng)計沐浴水占生活用水的三分之一的比重，這對園林植物養(yǎng)護等所需的灌溉用水提供了強大的來源，有利于水資源的節(jié)約。大葉黃楊在園林中大量應用于生活區(qū)、街旁綠地等場所，種類繁多，且大片種植，是人類居住環(huán)境中常見植物。本研究通過沐浴水灌溉大葉黃楊，對大葉黃楊的外表形態(tài)的觀察以及生理狀況的測定、得出的結論，將對灰水灌溉植物的研究提供的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

植物材料：大葉黃楊Buxus megistophylla。從苗圃選取生長狀況、長勢相似的大葉黃楊30株裝盆，放置實驗大棚里統(tǒng)一栽培，大棚內自然通風，大葉黃楊適應新環(huán)境半月進行試驗。

1.2 設計與處理

以自來水為對照，應用香皂灰水（用香皂洗澡形成的香水）、沐浴露灰水（用沐浴露洗澡形成的灰水）進行60 d澆灌大葉黃楊試驗。沐浴灰水水源來自高校學生宿舍，每次使用定量洗滌劑與定量自來水沐浴后收集。大葉黃楊每3盆為一小組，每9盆為一個梯度，共27盆，每天定時澆灌1次。每隔10 d進行重復測定。

表1 灰水外部感官對比Table 1 Contrast of external sense of gray water

1.3 測定項目及方法

葉綠素含量的測定：用便攜式葉綠素測定儀（SPAD-502，Japanese）測定[24]。選取測試的每株植物5輪以上的葉片，用葉綠素測定儀測定，分別記錄。測定時，在良好的葉片中脈兩側測定，每組數(shù)據(jù)為15個測定值的平均值。

葉片組織含水量的測定：采用稱重法[25]。選取植株的中上部分葉片，在良好的葉片上用打孔機（面積為1 m2）打孔，取下的葉片分別放好，稱質量，測定第一次數(shù)據(jù)，為單位面積葉的鮮質量(Wf)；再放入100 ℃的烘烤箱中烘至8 h至恒質量，稱質量，為第2次數(shù)據(jù)單位面積葉干質量(Wd)。組織含水量（R）計算公式為：

葉片相對電導率的測定：采用電導法。使用儀器為DDS-11C 型直讀電導儀。選取植物的中上層葉片，隨機用打孔機取1單位的葉片，放入20 mL的去離子水中，塞蓋，搖蕩，室溫放置30 min，用電導儀測試數(shù)值為第一次數(shù)值C1，經過15 min沸水浴，靜至24 h用電導儀測試第2次數(shù)值C2。葉片相對電導率（C）計算公式為：

植物生長狀況用觀察記錄法，每隔10 d觀察植株的生長狀況并記錄。

1.4 數(shù)據(jù)分析

將試驗所得的數(shù)據(jù)用Excel簡單分析和SPSS19.0軟件進行單因素分析，圖表數(shù)據(jù)為3次重復的平均值±標準差(SE)[26]。

2 結果與分析

2.1 灰水對大葉黃楊葉片葉綠素的影響

葉綠素是植物進行光合作用最重要的色素，其含量高低影響著該植物的光合作用的強弱，進而反映植物的生長狀況和抗逆性。由表2可知：從整體上看，灰水澆灌的大葉黃楊葉綠素含量的數(shù)值呈先升后降趨勢，整體波動不大，與對照組無顯著差異性?；宜幚砗笄?0 d，灰水組與對照組無顯著差異性；灰水處理后前30 d，灰水組與對照組出現(xiàn)顯著差異性；灰水處理后第30 d，香皂灰水組與沐浴露灰水組葉片葉綠素含量達到了最大值，分別為64.33、65.93，此時灰水組葉綠素含量影響最??；灰水處理后第60天，灰水組與對照組無顯著差異性，且數(shù)值變化幅度不大。表明灰水澆灌大葉黃楊對其葉綠素的含量無明顯影響。

表2 灰水對大葉黃楊葉片葉綠素含量的影響?Table 2 The effect of gray water on the content of chlorophyll of Buxus megistophylla (SPAD)

2.2 灰水對大葉黃楊葉片含水量的影響

葉片含水量是反映植物組織水分狀況的重要指標，能快速的體現(xiàn)植物體內水分變化和豐缺狀況，從而反映植株的生長狀況旺盛程度，含水量越高，植株生長越旺盛。由表3可知：從整體上看，灰水澆灌的大葉黃楊葉片含水量數(shù)值趨勢呈先升后降，與對照組無顯著差異性。灰水處理后前20 d，灰水組與對照組無顯著差異性；灰水處理后第30 d，灰水組與對照組出現(xiàn)顯著性差異，香皂灰水組與沐浴露灰水組葉片含水量達到最大值分別為65.05和65.73，此時植株生長較旺盛；灰水處理后第50 d，沐浴露灰水組與對照組出現(xiàn)顯著差異性；灰水處理后第60 d，灰水組與對照組無顯著差異性。表明灰水澆灌大葉黃楊對其葉片相對含水量無明顯影響。

表3 灰水對大葉黃楊葉片含水量的影響Table 3 The effect of gray water on the water content of leaves of Buxus megistophylla (g/cm2)

2.3 灰水對大葉黃楊相對電導率的影響

相對電導率衡量植物細胞膜透性的重要指標，組織相對電導率越高，說明細胞膜完整性遭到破壞的程度就越大，植株受害程度越大。由表4可知：從整體上看，灰水澆灌的大葉黃楊相對電導率數(shù)值趨勢呈先降后升，與對照組無顯著差異性?；宜幚砗蟮?0天，香皂灰水組與對照組出現(xiàn)顯著差異性；灰水處理后第40天，灰水組與對照組出現(xiàn)顯著性差異，且香皂灰水與沐浴露灰水組相對電導率達到最小值分別為34.14和35.68，此時大葉黃楊細胞膜完整性遭到破壞的程度為最??；灰水處理后第60天，灰水組與對照組無顯著差異性。表明灰水澆灌大葉黃楊對其葉片相對電導率無明顯影響。

表4 灰水對大葉黃楊葉片相對電導率的影響Table 4 The effect of gray water on the relative electrolytic leakage of Buxus megistophylla %

2.4 灰水對大葉黃楊外部形態(tài)的影響

園林植物外部形態(tài)可以直觀地反映植物的生長狀況與景觀。由表5可知：澆灌灰水的大葉黃楊植株生長狀態(tài)基本正常，且不影響植物的景觀效果，表明澆灌沐浴水與自來水均能使大葉黃楊正常生長且不影響植物的景觀效果。

表5 灰水對大葉黃楊外部形態(tài)的影響Table 5 Effect of gray water on external shape of Buxus megistophylla

3 結論與分析

（1）在生長形態(tài)指標方面：灰水脅迫下，大葉黃楊均能正常生長，與對照組之間無顯著差異性。

（2）在葉綠素含量指標方面：灰水脅迫下，大葉黃楊葉綠素含量呈先升后降趨勢，但與對照組無顯著差異性。大葉黃楊在灰水處理后第30天葉綠素含量為最大值基本不受影響。

（3）在相對含水量指標方面：灰水脅迫下，大葉黃楊葉片含水量呈先升后降趨勢，且與對照組無顯著差異性，表明灰水對大葉黃楊的葉片相對含水量無明顯影響。大葉黃楊在灰水處理后第30天相對含水量為最大值，與對照組無顯著差異，灰水脅迫對其無明顯影響。

（4）在相對電導率指標方面：灰水脅迫下，大葉黃楊相對電導率數(shù)值呈先降后升趨勢，但與對照組無顯著差異性，灰水組植株細胞膜完整性遭到破壞的程度不大，表明灰水澆灌大葉黃楊對其相對電導率無明顯影響。大葉黃楊在灰水處理后第40天相對電導率為最小值，受影響最小，但均有對照無顯著差異。

（5）綜上所述，試驗期內灰水直接澆灌瓜子黃楊和大葉黃楊，對它們的生長無明顯影響，表明在一定程度上灰水能使植物正常生長。

[1]王少勇,陳洪斌.灰水處理與回用進展[J].中國沼氣,2007,25(6): 5-9.

[2]Helena Palmquist, JlrgenHan·us. Hazardous substances in separately collected grey- and blackwater from ordinary Swedish households[J]. Science of the Total Environment, 2005, 348:151-163.

[3]連小鷹,何品晶,張期鑾,等.居民住宅區(qū)灰水回用的可行性分析[J].給水排水,2001,27(11):67-69.

[4]郝瑞娟.不同灌溉處理對園林植物生長生理及土壤理化性狀的影響[J].安徽農業(yè)科學,2014,42(32):11292-11294.

[5]鄭彩霞.植物生理學(第3版)[M].北京:中國林業(yè)出版社,2013: 202-203.

[6]潘瑞熾.植物生理學(第7版)[M].北京:高等教育出版社, 2012.

[7]王昌俊.再生水灌溉對城市綠地生態(tài)系統(tǒng)的影響研究[D].北京:北京林業(yè)大學,2005.

[8]張 芳.城市綠地節(jié)水灌溉設計研究[D].保定:河北農業(yè)大學,2011.

[9]Angelakisl A N, Marecos do monte M H F. The status of wastewater reuse practice in the Mediterranean basin: need for guidelines[J]. Water Resource, 1999, 33(10): 201-217.

[10]Bahri A. Fertilizing value and polluting load of reclaimed water in Tunisia[J]. Water Resource, 1998, 32(11): 3484-3489.

[11]安鼎年,張俊貞. 污水回用技術國內外現(xiàn)狀及發(fā)展遠景[J].中國環(huán)保產業(yè),2003(3):30-33.

[12]AI-Latham O, Elisa N M, Fayyad M. Impact of treated wastewater irrigation on qualityattributes and contamination of tomato fruit [J]. Agricultural Water Management, 2003, 61(1): 51-62.

[13]Maurer M A, Davies F S, Graetz D A. Reclaimed wastewater irrigation and fertilization of mature‘Redblush’ grapefruit trees on spodosols in Florida[J]. J-Am-Soc-Hortic-Sci, 1995,120(3):394-402.

[14]Tomer M D, Schipper L A, Knowles S F,et al.land-based system for treatment of municipal wastewater at Whakarewarewa forest,New Zealand: characterization of soil, plant, ground water, and wetland components[J]. FRI-Bulletin, 1997, 19(9): 28.

[15]Borga P, Elowson T, Liukko K. Environmental loads from watersprinkled softwood timber. 2. In fl uence of tree species and water characteristics on wastewater discharges[J]. Environ-toxicolchem, 1996, 15(9): 1445-1454.

[16]楊 昕,田 媛,劉 傳.中水灌溉對植物及土壤環(huán)境質量的影響[J].北京工商大學學報:自然科學版,2008,26(1):1-4.

[17]羅國忠.中水灌溉下不同綠地植物體內礦質元素含量變化及生理反應[D].蘭州：甘肅農業(yè)大學,2009.

[18]羅國忠,孫吉雄,王 齊.中水澆灌對3種綠地植物若干生理指標的影響[J].亞熱帶植物科學,2009,38(2):26-29.

[19]王 齊,譚一凡,史正軍,等.中水灌溉對綠地植物影響的研究[J]. 草業(yè)科學,2009,26(3):111-117.

[20]王 齊.中水灌溉對城市綠地生態(tài)系統(tǒng)的影響及安全性評價[D].蘭州:甘肅農業(yè)大學,2010.

[21]楊嫦麗,王 齊,王有國,等.中水灌溉對8種綠地植物光合生理指標的影響[J].西南林業(yè)大學學報,2012,32(5):42-49.

[22]王有國,師春娟,周德全,等.中水灌溉對不同綠地植物生長脅迫效應的研究[J].西北農業(yè)學報,2014,23(2):198-204.

[23]師春娟,周德全,王博軼,等.中水灌溉對不同綠地植物葉片元素含量的影響[J].西北農業(yè)學報,2013,22(8):186-192.

[24]朱小青,楊柳青,曾 紅,等.不同光照強度對費菜形態(tài)和生理特性的影響[J].中南林業(yè)科技大學學報,2015,35(6):98-102.

[25]曾 紅,楊柳青,朱小青,等.費菜在水分脅迫下的生理響應研究[J].中南林業(yè)科技大學學報,2015,35(7):115-120.

[26]吳海波,劉惠民,李賢忠,等.旱季水肥管理對葡萄柚幼樹生長的影響[J].經濟林研究,2014,32(2):78-82.

Effect of gray water on physiological characteristics inBuxus megistophylla

XIE Bin, YANG Liu-qing, LI ling
(Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, Hunan, China)

In order to understandBuxus megistophylla’s effect on physiological after irrigated the grey water, study on theBuxus megistophyllaafter irrigating bathing water, the changing of physiological indicators of chlorophyll content of leaves, tissue relative water content, relative electrolytic leakage, and observing the growth morphology of the plants. The results showed that: Irrigated bathing water had an effect on the normal growth ofBuxus megistophylla, the plants’ physiological changes was manifested as the leaves chlorophyll content, tissue relative water content decreased fi rst but later recovered, leaves increased fi rst but later recovered, indicating thatBuxus megistophyllagradually adapt to watering the bathing water and resistance to the grey water; there was no obvious difference between the external morphology ofBuxus megistophyllaand the control group, show that two bath water group ofBuxus megistophyllaand the control group’s plants can growth and don’t affect the landscape effect. The results of the research can provide the basis for the garden plants of the ash water irrigation, and have important social signi fi cance.

Buxus megistophylla; irrigation water; grey water; physiological characteristics

S792.11；S718.3

A

1673-923X(2016)09-0066-04

10.14067/j.cnki.1673-923x.2016.09.012

2015-03-10

湖南省教育廳重點項目（13A126）

謝 彬，碩士研究生

楊柳青，教授；E-mail：362504145@qq.com

謝 彬，楊柳青 ，李 玲.灰水對大葉黃楊的生理特性的影響[J].中南林業(yè)科技大學學報，2016, 36(9): 66-69.

[本文編校：謝榮秀]