羅 勇 戴耀良 錢瑭璜*
(1深圳市益誠環(huán)保有限公司,廣東深圳 518100;2深圳市中科院仙湖植物園,廣東深圳 518004)
石蒜科屬單子葉植物,多年生草本,具球莖,根狀莖。石蒜科植物花朵常艷麗,是重要的觀賞植物,具有適應性強、栽培容易、管理簡便等特點,可一次種植多年開花,是園林綠化重要的植物材料[1-2]。朱頂紅為石蒜科朱頂紅屬植物,花色繁多、花大色艷、葉片修長,具有極高的觀賞價值,自引入以來,深受大家喜愛,常被應用于切花、盆花及節(jié)假日布置等,在華南地區(qū)被認為是較好的園林地被植物[3-4]。韭蓮為石蒜科蔥蘭屬植物,是一種奇特的熱感性植物,在夏季臺風、暴雨來臨前,其鱗莖內開花激素會倍增,刺激花芽快速形成,導致大量開花,這種特性使其能感知風雨的來臨,故又稱“風雨蘭”[5]。近年來,這2種植物被大量應用于園林綠化中,深圳市中心公園以這2種植物營造的地被植物景觀在春、夏季吸引了大量游客駐足觀賞[3-4]。對于這2種植物的報道文獻多集中于新品種選育及繁殖等方面[6-7],而對其露地栽培的耐陰性研究尚未報道。然而,不同的栽培環(huán)境會對其生長及觀賞性產生一定影響。本文對朱頂紅紅獅和韭蓮2種植物進行不同程度的遮陰處理,對其適應性進行研究,以期為更好地在園林中推廣應用朱頂紅紅獅和韭蓮、構建良好的植物景觀效果提供依據。
供試材料為石蒜科的2種常見園林地被植物,分別為朱頂紅屬植物朱頂紅紅獅(red lion)和蔥蓮屬植物韭蓮。
遮陰試驗于2021年1—3月在深圳市仙湖植物園苗圃實驗基地內進行,選健壯無病害的朱頂紅紅獅種球(直徑為8~9 cm)20球、韭蓮種球(直徑為1~2 cm)100球植于種植盆中,朱頂紅1球每盆,韭蓮5球每盆,基質選用園土、河沙、泥炭土按照 2∶1∶1比例配置。試驗設4個處理,分別為遮光率為30%(T1)、60%(T2)、90%(T3)的遮陰處理和全光照對照(CK)。每處理下放置待測植物5盆。在常規(guī)養(yǎng)護條件下,遮陰處理3個月后測定其葉長、葉寬、葉面積等生長指標,并采集植株葉片測定其蛋白質含量、POD活性和CAT活性等生理指標。遮陰處理期間注意病蟲害防治。
葉片生長量等使用直尺及手持葉面積儀測量;可溶性蛋白質含量采用考馬斯亮藍法測定;POD活性和CAT活性使用南京建成生物研究所生產的試劑盒測定。
采用Excel和DPS軟件進行數據統(tǒng)計分析。
為適應弱光脅迫,植物會通過改變其株高、葉片大小等形態(tài)特征來截獲更多的光能[8-9]。由表1可知,隨著遮陰程度的加大,朱頂紅紅獅和韭蓮的葉長、葉寬均呈明顯增長、增寬的趨勢,葉面積也隨之增大。處理T3朱頂紅紅獅和韭蓮的葉長分別是對照(CK)葉片長度的1.68倍和1.54倍;處理T3紅獅和韭蓮葉面積分別是對照(CK)葉面積的1.73倍和2.31倍。處理T1和處理T2朱頂紅紅獅和韭蓮的葉長差異不顯著。對照(CK)和處理T1朱頂紅紅獅葉面積差異也不顯著。
表1 不同遮陰處理對2種石蒜科植物形態(tài)特征的影響
在不同遮陰條件下,2種石蒜科植物葉片可溶性蛋白質含量變化如圖1所示。遮陰3個月后,隨著遮陰程度的增大,朱頂紅紅獅和韭蓮的可溶性蛋白質含量呈下降趨勢。處理T1與對照(CK)朱頂紅紅獅葉片可溶性蛋白質含量無顯著差異,處理T2朱頂紅紅獅葉片可溶性蛋白質含量顯著低于其他處理。處理T3韭蓮葉片可溶性蛋白質含量最低,其他遮陰條件下韭蓮葉片可溶性蛋白質含量與對照(CK)差異不大。說明朱頂紅葉片可溶性蛋白質合成對遮陰的響應強于韭蓮。
圖1 不同遮陰處理對2種石蒜科植物葉片可溶性蛋白質含量的影響
不同遮陰條件下,2種石蒜科植物葉片POD活性如圖2所示。處理T1、T2朱頂紅紅獅葉片POD活性顯著低于其他處理。隨著遮陰程度的增大,韭蓮葉片POD活性大致呈上升趨勢。處理T3韭蓮葉片POD活性顯著高于其他處理(P<0.05),對照(CK)與處理T2韭蓮葉片POD活性差異不大。說明2種石蒜科植物對不同光強的脅迫生理響應有所不同。
圖2 不同遮陰處理2種石蒜科植物葉片POD活性變化
由圖3可知,隨著遮陰程度增大,朱頂紅紅獅和韭蓮葉片CAT活性均大致呈上升趨勢。處理T1和處理T2朱頂紅紅獅葉片CAT活性差異不大,對照(CK)和處理T3差異也不顯著。處理T3韭蓮葉片CAT活性顯著高于其他處理。抗氧化酶的活性體現了植物清除體內過多活性氧的能力,不同植物對光逆境的反應不同,其變化趨勢和程度也不同[10-11]。
圖3 不同遮陰處理2種石蒜科植物葉片CAT活性變化
本研究中,遮陰降低了光照強度,使植物的光合作用降低,2種植物通過增大葉片面積以獲得盡可能多的光照進行光合作用[8],特別是在90%遮光條件下2種植物葉面積顯著增大。在持續(xù)的弱光脅迫下,2種植物的可溶性蛋白質呈減少趨勢,表明遮陰限制了植物正常的光合作用,這與余婷[12]對幾種鳳仙花的研究結果、彭露[10]對長春花的研究結果等一致。在強光和弱光條件下,植物體內均會產生活性氧自由基(ROS),當ROS含量積累過多時,植物體內就會發(fā)生氧化損傷。為減少ROS對植物膜系統(tǒng)的氧化傷害,避免植株發(fā)生氧脅迫,植物體內形成一系列抗氧化機制,如通過增加抗氧化酶SOD、CAT、POD等活性來清除體內過多的活性氧,減少其對植株的傷害[13-15]。本研究中,朱頂紅在全光照和90%遮陰環(huán)境下POD及CAT酶活力均處于較高的狀態(tài),說明強光和弱光都對其產生了一定的脅迫。韭蓮的POD和CAT均在90%遮陰環(huán)境下呈較高活性,全光至60%遮陰下變化不大。綜合上述2種植物的生長及生理指標,朱頂紅適宜在遮光率30%~60%的條件下生長,韭蓮在全光至60%的遮陰環(huán)境下有較好的生長勢。
朱頂紅花大色艷,韭蓮花多且繁盛,兩者都是華南地區(qū)春夏季園林中優(yōu)秀的觀花地被,但栽種環(huán)境會對其生長及觀賞性產生一定的影響[16]。本文通過不同的遮陰處理研究了其適宜生長的光照條件,建議園林工作者將其栽種在各自適宜的光照環(huán)境下,使其展現最好的生長狀態(tài)。由于試驗時間限制,本文未能采集到遮陰對開花的影響數據,在今后將會做進一步的研究。