殷飄 葉水英
摘 要:文章以菊花和菊花種子為研究材料進(jìn)行了研究,采用盆栽控水法進(jìn)行土培,探討了干旱脅迫對(duì)菊花不同階段生長(zhǎng)發(fā)育的影響。研究結(jié)果表明:隨著干旱脅迫程度加劇,菊花種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)等呈現(xiàn)下降趨勢(shì);菊花苗的株高、根長(zhǎng)和干物質(zhì)量等也呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。隨著干旱脅迫程度加劇,菊花植株的生長(zhǎng)發(fā)育受到的抑制程度加深,觀賞價(jià)值顯著下降。實(shí)驗(yàn)證明,菊花在盆栽條件下,每6天澆一次水就可滿足其基本生長(zhǎng)的需要。
關(guān)鍵詞:干旱脅迫;菊花;不同階段;生長(zhǎng)發(fā)育
中圖分類號(hào):S682.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-9699(2023)06-0121-04
干旱問(wèn)題是近年來(lái)在世界范圍內(nèi)被關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題[1],干旱脅迫削弱了園林植物的美化作用,因此對(duì)園林植物的抗旱性進(jìn)行深入研究十分必要。菊花(Dendranthema morifolium )為菊科多年生草本植物[2],是中國(guó)十大名花之一,色、香、姿、韻俱佳,用途廣泛,在全球花卉產(chǎn)業(yè)中占有重要地位[3]。
干旱脅迫對(duì)植物的影響可從形態(tài)特征和生理生化兩方面進(jìn)行研究。首先,植物葉片缺水會(huì)萎蔫或卷曲[4]。干旱脅迫使植物根冠比、根長(zhǎng)、根系表面積和體積增加[5]。水稻(Oryza sativa L.)根系通過(guò)增加導(dǎo)管數(shù)量幫助植株抵御干旱[6]。植物在經(jīng)受干旱脅迫后,其外部形態(tài)發(fā)生一系列的改變會(huì)誘導(dǎo)植物產(chǎn)生一系列生理生化變化,例如干旱脅迫會(huì)減弱植物的光合作用能力,積累滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)(如甜菜堿等),增強(qiáng)抗氧化酶活性[7]。
在不同階段,干旱脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響不盡相同。在種子萌發(fā)期,隨著干旱脅迫程度加深,發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)呈下降趨勢(shì),不同植物均表現(xiàn)出種子萌發(fā)被抑制的現(xiàn)象[8]。在幼苗生長(zhǎng)期,干旱脅迫主要影響幼苗的株高、根長(zhǎng)、總生物量、根冠比、鮮重和干重等性狀,同時(shí)還表現(xiàn)在光合強(qiáng)度和葉綠素含量等生理指標(biāo)[9]。在開(kāi)花期,干旱脅迫使植物的花量減少、結(jié)實(shí)率下降。蒙古黃芪生殖生長(zhǎng)期缺水,其花序數(shù)、花數(shù)、結(jié)實(shí)率等受到影響,導(dǎo)致種子產(chǎn)量大幅下降[10]。
以上的研究尚未討論干旱脅迫對(duì)菊花不同階段生長(zhǎng)發(fā)育的影響。本研究基于理論分析與實(shí)驗(yàn)研究,探討了干旱脅迫對(duì)菊花種子萌發(fā)、苗期生長(zhǎng)發(fā)育和開(kāi)花期生長(zhǎng)發(fā)育的影響,為菊花的栽培管理提供科學(xué)的灌溉依據(jù),并對(duì)菊花不同階段的水分管理提出建議。
1 材料與方法
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
實(shí)驗(yàn)材料:菊花苗、菊花種子、盆栽土(園土:腐葉土:廄肥:河砂為6∶1∶1∶1)、多菌靈、生根粉、育苗72孔穴盤(pán)、塑料花盆。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 種子萌發(fā)階段
實(shí)驗(yàn)采用穴盤(pán)育苗方式,將盆栽土除雜后,用多菌靈拌土殺菌再進(jìn)行播種。2022年10月將菊花種子播于育苗盤(pán)內(nèi),設(shè)置正常供水(65%~75%土壤相對(duì)含水量)和干旱脅迫(35%~45%土壤相對(duì)含水量)兩個(gè)處理,采用稱重法控制土壤含水量,即在每天16:00用電子秤測(cè)定土壤相對(duì)含水量后,澆水至要求的含水量[11]。
1.2.2 苗期生長(zhǎng)發(fā)育階段
當(dāng)幼苗第二對(duì)真葉長(zhǎng)出后,選取健壯且形態(tài)一致的幼苗定植于花盆中[12],將種子發(fā)芽階段正常供水(CK)和干旱脅迫(T)兩個(gè)處理,分為A、B兩組,每組10個(gè)重復(fù),每重復(fù)選取2棵植株。干旱處理采用不澆水方式進(jìn)行,設(shè)每3天澆一次水(A1B1),每6天澆一次水(A2B2),每9天澆一次水(A3B3),在16:30進(jìn)行澆水,每次澆透水,至盆底有水流出。
1.2.3 開(kāi)花期生長(zhǎng)發(fā)育
實(shí)驗(yàn)采用多株盆栽方式,將盆土除雜,拌土殺菌后再進(jìn)行移栽。2022年9月選取形態(tài)基本一致的菊花苗移栽于花盆中,每個(gè)處理各選取9棵菊花苗定植于花盆中。干旱處理采用不澆水方式進(jìn)行,每次澆透水,至盆底有水流出,每天進(jìn)行一次澆水(A0),每3天進(jìn)行一次澆水(A1),每6天進(jìn)行一次澆水(A2),每9天進(jìn)行一次澆水(A3),開(kāi)花期實(shí)驗(yàn)至12月底結(jié)束。
1.3 測(cè)定方法
土壤相對(duì)含水量:隨機(jī)選取3盆澆灌至飽和含水量,取盆中部距表層約3 cm 土壤約10 g測(cè)量飽和含水量[13]。
株高:用直尺測(cè)量,以菊花地上部莖基部到頂端的長(zhǎng)度為準(zhǔn)。
根長(zhǎng):選10顆幼苗,用直尺測(cè)量最長(zhǎng)五條根的根長(zhǎng)度,取平均值[14]。
干物質(zhì)量:與株高測(cè)定植株一致,待前期指標(biāo)測(cè)量完后,105攝氏度殺青30分鐘,在75攝氏度烘箱烘干至恒重后稱重[15]。
實(shí)驗(yàn)中計(jì)算公式如下:
土壤相對(duì)含水量= (初始濕質(zhì)量- 干質(zhì)量)/(飽和濕質(zhì)量- 干質(zhì)量)×100%
發(fā)芽勢(shì)=日發(fā)芽種子數(shù)最大時(shí)發(fā)芽種子總數(shù)/總種子數(shù)×100%
出苗率= (最終種子出苗數(shù)/總種子數(shù))×100%
生長(zhǎng)狀況和觀賞特性:根據(jù)菊花植株生長(zhǎng)狀況,劃分為Ⅰ生長(zhǎng)旺盛、Ⅱ生長(zhǎng)良好、Ⅲ生長(zhǎng)一般、Ⅳ生長(zhǎng)受輕微抑制、Ⅴ生長(zhǎng)受較大抑制、Ⅵ生長(zhǎng)受抑制明顯、Ⅶ半致死狀態(tài)、Ⅷ植株死亡8個(gè)等級(jí),參照表1對(duì)脅迫處理的菊花植株生長(zhǎng)狀況和觀賞特性的變化進(jìn)行評(píng)價(jià)。
2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
2.1 干旱脅迫對(duì)種子萌發(fā)階段的影響
由表2可知,在不同處理下,菊花種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和出苗率總體上隨著干旱脅迫程度增加而下降[16],與正常供水(CK)處理相比,干旱脅迫(T)處理的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和出苗率分別降低了20.50%、4.82%、8.38%、4.58%,說(shuō)明干旱脅迫對(duì)菊花種子的萌發(fā)存在抑制作用。
2.2 干旱脅迫對(duì)苗期生長(zhǎng)發(fā)育階段的影響
由表3可知,菊花幼苗的株高、總生物質(zhì)量和干物質(zhì)量均隨著干旱脅迫程度增加而減少,而根長(zhǎng)和根冠比隨干旱脅迫程度增加而增加。其中,種子萌發(fā)階段經(jīng)正常供水處理幼苗(A 組)的總生物質(zhì)量和干物質(zhì)量隨干旱脅迫程度加深明顯下降;種子萌發(fā)階段經(jīng)干旱脅迫處理幼苗(B組)的株高和干物質(zhì)量呈下降趨勢(shì)。A3處理和B3處理的各項(xiàng)指標(biāo)差異較大,說(shuō)明菊花種子發(fā)芽期間經(jīng)過(guò)抗旱鍛煉,能顯著提高菊花幼苗的抗旱能力。
由圖1和圖2可知,菊花幼苗的株高增長(zhǎng)量隨每次澆水天數(shù)的延長(zhǎng)呈下降趨勢(shì),而根長(zhǎng)增長(zhǎng)量呈下降趨勢(shì)。
與A 組相比,B組的菊花幼苗根長(zhǎng)增長(zhǎng)量分別降了29.38%、31.96%和41.40%。但整體來(lái)看,菊花幼苗的株高、根長(zhǎng)等差異已不顯著,且菊花的生長(zhǎng)狀況較好,說(shuō)明每6天澆一次水的干旱脅迫處理較利于菊花幼苗的生長(zhǎng)。
2.3 干旱脅迫對(duì)菊花開(kāi)花期生長(zhǎng)發(fā)育的影響
由表4可知,在A0處理下,半數(shù)以上的植株為Ⅱ狀態(tài),觀賞價(jià)值良好,有4株出現(xiàn)少量腳芽。在A1處理下,植株大多數(shù)處于Ⅱ和Ⅲ狀態(tài),菊花植株的生長(zhǎng)狀況表現(xiàn)大致相同,觀賞價(jià)值較好。在A2處理下,有半數(shù)以上植株屬于Ⅳ和Ⅴ狀態(tài),觀賞價(jià)值較低。在A3處理下,半數(shù)植株處于Ⅶ狀態(tài),植株的生長(zhǎng)狀況和觀賞特性與其他處理有明顯差異,植株生長(zhǎng)受抑制明顯,觀賞價(jià)值低[17]。
A2處理組處在過(guò)渡階段的半數(shù)植株能忍受中度干旱,說(shuō)明可以通過(guò)耐旱性篩選以獲得耐旱性較強(qiáng)的菊花品種。這表明在開(kāi)花期菊花需要充足的水分,在此期間遭受干旱脅迫對(duì)其觀賞特性影響大,缺水應(yīng)及時(shí)灌溉。
由表5可知,菊花的株高、冠幅和地上部干重均隨著干旱脅迫程度增加而減少,而根長(zhǎng)和根冠比隨干旱脅迫程度增加而增加。與A0處理相比,A3處理的菊花冠幅、株高和地上部干重分別減少了1.750 cm、2.500 cm、0.530 g,根長(zhǎng)和根冠比多出9.500 cm、0.180,菊花的株高和地上部干重隨著干旱脅迫程度的加重呈下降趨勢(shì),而根長(zhǎng)和根冠比呈上升趨勢(shì)。通過(guò)比較分析,A3處理對(duì)菊花植株產(chǎn)生的脅迫作用最顯著。
3 結(jié)論
文章研究了干旱脅迫對(duì)菊花不同階段生長(zhǎng)發(fā)育的影響,測(cè)定整理了菊花的形態(tài)特征、生長(zhǎng)狀況和觀賞特性等指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)表明,在相同干旱脅迫處理下,經(jīng)過(guò)抗旱鍛煉的幼苗生長(zhǎng)狀況更佳,表現(xiàn)出更強(qiáng)的干旱適應(yīng)能力。在開(kāi)花期,隨著干旱脅迫程度加劇,菊花植株的生長(zhǎng)狀況和觀賞特性也受到影響,生長(zhǎng)發(fā)育受抑制程度增加,觀賞價(jià)值下降。
由實(shí)驗(yàn)可知,在A2處理下,盆栽的菊花可滿足基本生長(zhǎng)的需要,若要達(dá)到較好的觀賞價(jià)值,在開(kāi)花期必須保證充足的水分供應(yīng);地栽的菊花基本無(wú)需補(bǔ)水就可以完成整個(gè)生活周期的生長(zhǎng),在開(kāi)花期適當(dāng)補(bǔ)充水分,可以提高菊花的觀賞價(jià)值。在菊花種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)期進(jìn)行抗旱鍛煉,能顯著提高菊花的抗旱能力。
參考文獻(xiàn):
[1]HuangLijuan,Ding Leilei,Wang Wenjuan,et al.Effects ofsimulated drought stress on the growth and physiological andbiochemical parameters of Paspalum wettsteinii[J].ActaPhysiologiae Plantarum,2023(45):82.
[2]張樹(shù)林,戴思蘭.中國(guó)菊花全書(shū)[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,2013:2.
[3]吳盼婷.菊花根系與地上部生長(zhǎng)及抗逆性的相關(guān)性分析[D].南京:南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2014.
[4]張玉,冷海楠,曹宏杰,等.干旱脅迫對(duì)植物的影響研究[J].黑龍江科學(xué),2022,13(14):22-24,47.
[5]龍海燕,鄧倫秀.植物形態(tài)對(duì)干旱脅迫的反應(yīng)與適應(yīng)性研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2019,58(8):5-7.
[6]王凱悅,陳芳泉,黃五星.植物干旱脅迫響應(yīng)機(jī)制研究進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào),2019,21(2):19-25.
[7]溫琦,趙文博,張幽靜,等.植物干旱脅迫響應(yīng)的研究進(jìn)展[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2020,48(12):11-15.
[8]馬福林,馬玉花.干旱脅迫對(duì)植物的影響及植物的響應(yīng)機(jī)制[J].寧夏大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2022,43(4):391-399.
[9]劉洋,王娟,白婷玉,等.4種園林植物幼苗對(duì)干旱脅迫的生長(zhǎng)和生理響應(yīng)[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境,2021,35(4):173-179.
[10]孫淑英,陳貴林.干旱脅迫對(duì)蒙古黃芪生殖生長(zhǎng)及活性成分的影響[J].分子植物育種,2019,17(22):7559-7565.
[11]李美,張智猛,丁紅,等.土壤水分脅迫對(duì)花生品質(zhì)的影響[J].花生學(xué)報(bào),2014,43(1):28-32.
[12]田曉璇.銅鎘脅迫對(duì)玉蟬花種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)生理的影響[D].哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué),2020.
[13]張健龍,易科,張一嵐等.干旱脅迫對(duì)不同彩粒小麥苗期生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2020,29(6):842-850.
[14]李自龍,張俊蓮,李宗國(guó),等.硼調(diào)控干旱脅迫下馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育及抗性的生理機(jī)制[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2014,32(5):67-72.
[15]苗含笑,李東曉,王久紅,等.褪黑素對(duì)干旱脅迫下小麥生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2020,38(5):161-167,191.
[16]張麗,賈志國(guó).低溫對(duì)不同萌發(fā)狀態(tài)裸燕麥種子生長(zhǎng)生理特性的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,44(6):161-164.
[17]倪川,王智苑,鄭雯,等.干旱脅迫對(duì)馬銀花形態(tài)和生理指標(biāo)的影響[J].福建林業(yè)科技,2021,48(2):19-24.
責(zé)任編輯:肖祖銘
景德鎮(zhèn)學(xué)院學(xué)報(bào)2023年6期