抗干旱耐深厚植物新品種篩選試驗(yàn)

在快速建設(shè)的過程中，深圳特別區(qū)需要大量的建筑石材，因此留下了669個(gè)廢棄采石場。這些裸露的山脈缺口嚴(yán)重影響了城市景觀和水源保護(hù)區(qū)，需要再次綠化。針對廢棄采石場、公路邊坡綠化需要引種栽培一般園林綠化苗圃沒有的抗干旱、耐瘠薄的特種植物種苗,作者從生長在懸崖峭壁或土壤極為貧瘠的地方采種,通過大田試驗(yàn)初選出穿破石等13種植物進(jìn)行暫時(shí)萎蔫率和葉片失水率進(jìn)行測定,并采用“多判據(jù)綜合評分法”進(jìn)行綜合評分排序,為廢棄采石場、公路邊坡綠化應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。1材料的準(zhǔn)備和材料準(zhǔn)備供試植物為穿破石(Cudraniacochinchinensis(Lour.)KudoetMasam)、扭肚藤(JasminumamplexicauleBuch.-Ham)、茶條木(DelavayayunnannensisFr.=D.toxocarpaFranch)等13種植物。材料準(zhǔn)備:供試材料為2年生扦插苗,3.5kg粗陶瓦盆盆栽,充填粘壤土,至離盆口5cm處備用。試驗(yàn)在深圳市梧桐山風(fēng)景區(qū)管理處“五畝地”試驗(yàn)大棚內(nèi)進(jìn)行。1.1植株的取樣與養(yǎng)護(hù)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)前,所有參試植株,同一時(shí)間淋透水后,斷水,觀察,發(fā)現(xiàn)參試植株葉片萎蔫下垂、翌日晨不能恢復(fù)正常者,即取盆中土壤測定。其方法為,將植株連土團(tuán)倒出,用小刮鏟,小心而迅速從根的周圍取土,剔除粗粒沙石及殘根等雜物,裝入已稱重的備用鋁盒,及時(shí)稱重,帶回室內(nèi)置于105℃烘箱內(nèi)烘2h后取出,稱重,再置入烘箱烘至恒重。取樣后,及時(shí)復(fù)盆并淋透水,置于棚內(nèi)繼續(xù)養(yǎng)護(hù),觀察能否生還,如能生還,數(shù)據(jù)可用,如果植株死亡,則需重做。每種植物每次測試一盆,重復(fù)3次。按下式計(jì)算暫時(shí)萎蔫率:暫時(shí)萎蔫率=[(土壤濕重-土壤干重)÷土壤干重]×100%。1.2把好重標(biāo)大小型烘箱烘箱于晴天上午9-10時(shí),擇植株上部枝條的健康完整、定型幼葉,每次每種取葉子10片,葉片細(xì)小的加倍摘取,均重復(fù)3次。取后即時(shí)稱量鮮重,后置入40℃恒溫烘箱中,烘40min,取出稱重,再置入85℃烘箱中恒溫烘2h,稱重,再置入85℃烘箱中烘2h,如恒重,取值,否則,再烘,直至恒重。離體葉片,在單位時(shí)間內(nèi),水分損失的大小,反映葉片持水能力的高低,水分損失越小,其葉片保水能力就越高,就越耐干旱。故失水率的大小,表示葉片持水能力的高低,失水率越小,其持水能力就越高。計(jì)算公式如下:失水率=[(鮮重-40℃烘40min重)÷(鮮重-85℃烘至恒重)]×100%。2結(jié)果與分析2.1天然茶條木及斷水植物的確定穿破石等13種種植物暫時(shí)萎蔫率的測定結(jié)果見表1。從表1可以看出:暫時(shí)萎蔫率最小的為石山火棘,其次為茶條木,然后依次是扭肚藤、銀合歡等。暫時(shí)萎蔫率最大的是野牡丹,依次是斜葉榕、小葉鋪地榕等。僅叢暫時(shí)萎蔫率來看,石山火棘,茶條木在這13種植物中最具耐旱能力,野牡丹,斜葉榕耐旱能力最弱。同時(shí)還可看出,斷水至呈萎蔫時(shí)間的長短與耐旱能力也有某種聯(lián)系。石山火棘斷水20d才可以取樣,茶條木也是在斷水后14d取樣,表現(xiàn)出較強(qiáng)的從土中吸水能力。這也與大田觀察是較耐旱的植物相吻合。2.2葉片失水率穿破石等13種植物的葉片失水率測定結(jié)果見表2。從表2結(jié)果可以看出:13種供試植物中穿破石失水率最小,紐榕的失水率最大,即穿破石的葉片保水力最強(qiáng),紐榕的葉片保水力最差。另一些在大田觀察較耐旱的植物,如柘木、扭肚藤、大葉女貞等,葉片失水率都比較小,與實(shí)際較接近。也有一些被認(rèn)為是較耐旱的種類,如銀合歡、石山火棘、首冠藤等卻排序在末位,其葉片保水能力可能不是它們的抗旱性能的主要貢獻(xiàn)者。2.3種植物抗旱性綜合評價(jià)結(jié)果各種植物適應(yīng)干旱途徑多種多樣,在植物進(jìn)化過程中,不同植物以不同的適應(yīng)方式,表現(xiàn)出不同的耐旱能力。有些植物,以葉片較強(qiáng)的保水能力;而另一些植物,則以根系的強(qiáng)大吸取土壤水分的能力,來提高自身的抗拒干旱逆境的能力。這說明不同的植物對干旱的適應(yīng)有不同的方式?，F(xiàn)將表1和表2中穿破石、扭肚藤、茶條木等13種植物的2類耐旱指標(biāo),按“多判據(jù)綜合評分法”進(jìn)行綜合評價(jià),采用百分制,即視2項(xiàng)指標(biāo)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響具有同等重要作用,各占50分。據(jù)此設(shè)定失水率30%為50分,每1%為1.67分;設(shè)定暫時(shí)萎蔫率5%為50分,每1%為10分,評判結(jié)果見表3。從表3可見,13種植物的耐旱能力中以穿破石為最強(qiáng),依次是扭肚藤、茶條木和柘木等,耐旱能力最弱者為紐榕,依次是首冠藤和斜葉榕等。大田觀察,首冠藤、斜葉榕比較耐旱,可能是測定水分生理指標(biāo)不夠全面,或它們表現(xiàn)適應(yīng)干旱方式的生理特點(diǎn)不同,抑或是大田觀察有偏差,還有待進(jìn)一步研究。3植物抗干旱能力分析在自然條件下,植物的生命活動(dòng)會(huì)因環(huán)境脅迫而受到影響,嚴(yán)重的條件會(huì)導(dǎo)致生命活動(dòng)的停止甚至植物死亡,其中干旱是阻礙植物生長發(fā)育的重要非生物因子之一。植物斷水后,頭一天葉片出現(xiàn)萎蔫,翌日能恢復(fù)原狀,或者在烈日暴曬下葉片出現(xiàn)萎蔫,在天氣轉(zhuǎn)陰后又恢復(fù)原狀,這種情況出現(xiàn),是由于在特定的溫濕條件下,植物根系的吸水能力與葉片的蒸騰作用暫時(shí)失衡所致。在白天,植物的葉面蒸騰量大,根系供水不足,葉片或幼莖缺水而萎蔫,但植株其他部分仍有一定水分,到傍晚或次晨蒸騰減弱時(shí)或澆水,植株又恢復(fù)常態(tài),這種現(xiàn)象叫暫時(shí)萎蔫。隨著外部溫濕條件的變化促使根系的吸水能力提升,或者葉片的蒸騰作用減緩,就恢復(fù)原狀,達(dá)到新的動(dòng)態(tài)平衡。植物暫時(shí)萎蔫,是植物從土壤中吸收水分的下限,此時(shí),如土壤中不增加水分,植物便因不能從土壤中吸收水分而死亡。不同植物,暫時(shí)萎蔫率不同,暫時(shí)萎蔫率的大小,可作為植物抗干旱能力強(qiáng)弱的指標(biāo)之一。在廢棄石場和高速公路邊坡等環(huán)境條件惡劣的地段,一方面因裸露面未完全風(fēng)化,尚未形成植物生存所必須的土壤條件,因此保水能力極差;另一方面因山體局部植被遭到破壞,小氣候環(huán)境惡化,伴隨著高溫和暴雨形成的強(qiáng)地表徑流,更加劇了干旱脅迫的程度。因此廢棄石場與高速公路護(hù)坡綠化,關(guān)鍵是篩選抗旱性能強(qiáng)的植物。植物適應(yīng)或抵抗干旱有多種途徑;對于植物抗旱能力的測試包括形態(tài)、解剖結(jié)構(gòu)、生理、生化、分子及經(jīng)濟(jì)等多種指標(biāo)評價(jià)。在水分缺乏的環(huán)境下,植物的蒸騰速率超過水分吸收速率時(shí)就會(huì)發(fā)生植物的干旱脅迫。植物根系從土壤中吸收水分的能力與葉片持水能力越強(qiáng),則植物越抗旱,因此植物葉片持水力和暫時(shí)萎蔫率2項(xiàng)指標(biāo)是測試植物抗旱性能較為直觀且有效的方法。雖然不能全面反映供試植物的抗旱能力和其適應(yīng)干旱的多種途徑,但已能初步了解供試植物之間抗旱能力強(qiáng)、弱的順序,為實(shí)際應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。盡管植物本身具有防御逆境脅迫的能力,但是植物間對非生物脅迫的耐性差別很大,特別是一些普通的園林栽培植物,耐逆境脅迫能力較低。本研究篩選的