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目前,全球有三分之一的陆地仍是干旱或半干旱气候,再加上世界人口的不断增长和地球水资源的枯竭,这一系列原因,使得人类对粮食安全的追求更为迫切。
因此,对植物干旱胁迫的研究渐渐提上了日程,本文将简要说明干旱胁迫对扦插繁殖的白蟾、花叶栀子、卵叶栀子三种栀子植物的影响。
三种栀子属植物概述:
我国地处典型的季风气候区,季风气候受天灾影响较大,尤其是受旱灾的影响尤为突出,即便是地处亚热带季风气候的长江地区,也会受到旱灾的影响。
研究茜草科栀子属植物的耐旱性,可以为探索植物抗旱的生理生化机制提供一定帮助。茜草科栀子属植物分布于我国的西南及东部地区,主要产地在浙江、江西、四川等地。
应劭在《汉官仪》中写道,栀子植物早在汉朝时就被广泛种植,并作为染料使用,这表明栀子属植物在我国的栽培历史已有两千多年。
到了现代,栀子属植物的培育地早已从原先的长江以南地区扩展到西至云南、北至河南的广大区域内培植。
并且栀子属植物因其繁殖能力旺盛,在世界范围内都有所分布,尤其以热带地区和亚热带地区为最。
世界范围内大约分布着种栀子属植物,它们大都生长在土地肥沃、雨水充沛、且温度适宜的酸性土壤分布区。
栀子属植物也从原先单一的染料用途扩展到如今的色素、药用植物甚至是园林绿化领域。
本文主要对三种栀子属植物的生理特性作简单说明,分别是茜草科栀子属常绿灌木白蟾、花叶栀子和卵叶栀子。
这三种栀子属植物均为栀子花的园林变种,但在外形、花期、还是植物特性方面来说,都有一定区别。
栀子属植物白蟾,分布于江西、湖南、四川等地,高1~2m,喜好温暖、湿润、肥沃的酸性土壤,尤其是江西、湖南、四川等地的红土壤,更是栀子属植物白蟾的天然培育区。
通常来说,白蟾的外形较其他两种栀子属植物更为直观,它的叶子通常为绿色长圆披针状,花期到来时,栀子属植物白蟾的顶部会生出白色呈高脚碟状的单花。
研究表示,白蟾有一定的抗旱性,但是耐旱性极差,因此在较为寒冷的中国西北、东北等地,鲜少种植。花叶栀子的耐寒性白蟾要高些,且同样偏好酸性土壤。
因其繁殖速度极快,成长周期短,因而它的高度仅仅只有5~12cm,同白蟾一样,花叶栀子经常被当作观叶植物,在园林方面有着极高的价值。
栀子属植物卵叶栀子的花期与白蟾相同,在3~7月,且尤为喜好排水良好的酸性土壤。
干旱胁迫概念简述:
干旱胁迫是指,在植物体内水分严重不足,且没有外力干扰的情况下,植物体内细胞活性减弱,内部组织结构出现不同程度损坏,从而引发水分缺失的状态。
而与之相对应的也是植物的抗旱性。一般来说,植物为了应对有可能出现的水分缺失情况时,会表现出一定的适应能力。
不同植物在面对相同条件的干旱胁迫时,会出现不同类型的适应能力,而这些不同类型的适应能力大致可以分为三种。
分别是避旱型、御旱型和耐旱型三种类型。单就植物而言,它的整个生命周期都需要有足够的水分供给,一旦失去了水分供给。
植物的形态会出现较为明显的改变,具体表现为叶子变*、枯萎、植株矮小、枝干较少等。
而从生理变化上来说,缺水会导致植物体内的叶片含水量和叶绿素呈现较为明显的下降趋势。
并且还会导致植物的细胞膜透性增大,丙二醛含量逐渐升高、以及植物体内游离脯氨酸和可溶性含量显著增加等一系列影响。
而植物缺水一旦到达一个临界点后,它们会立即停止光合作用,并在短短的几天内,发光、枯萎、直至死亡。
干旱胁迫对植物的影响
干旱胁迫对植物具有多方面的影响,较为直观的是干旱胁迫对植物生长发育的影响,干旱胁迫会导致植物细胞出现极为严重的水分亏缺情况。
而水分亏缺情况又会影响植物正常的分化与增长,进而影响整个植株的生长与发育。
具体表现为,植物的叶片和主茎在干旱胁迫的状态下,会出现发育迟缓、植株长势矮小、叶面积指数低等情况。
如小麦作物在干旱胁迫的条件下,会因植物抗旱性的强弱出现植株高矮不一的情况。换句话说,抗旱性强的植物株高受到的影响小,抗旱性弱的植株受到的影响较深。
而在干旱胁迫的状态下,干旱对植物的影响除了生长发育方面外。
还表现在植物叶片相对含水量、植物光和色素含量、植物细胞膜透性的高低和抗氧化代谢的强弱以及植物内部的渗透调节等方面。
干旱胁迫对三种栀子生理特性的影响
(1)、干旱胁迫对白蟾生理特性的影响。
干旱胁迫对白蟾生理特性的影响具体表现在生长发育、相对含水量、叶绿素、丙二醛、超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸含量等方面。
从生长发育方面看,在轻度干旱胁迫状态下,10天-40天内,实验用白蟾均处于正常生长状态,到了后期甚至生长更为旺盛。
而在中度干旱胁迫状态下,中度干旱胁迫处理组的白蟾在试验前期,长势整体良好,但在试验开始的40天后,少数白蟾的叶片出现了萎焉卷曲的现象。
实验进行到第50天时,多数白蟾的叶片出现了较为不同程度地卷曲现象。
重度干旱胁迫组处理组的植物在试验开始的30天内,暂时没有出现异常状态,但在试验进行到第40天时,白蟾出现了少数叶片下垂和拢搭现象。
试验进行到第50天时,重度干旱胁迫处理组的白蟾出现了较为明显的叶片下垂现象,甚至有少量叶片开始变*变薄。
通过测定白蟾在不同干旱胁迫状态下,出现的各项生理指标数据的变化得出:
轻度和中度干旱胁迫状态下,白蟾叶片的相对含水量下降较慢,各个时期的数据变化呈现相对稳定的状态。
而在中度干旱胁迫状态下,白蟾叶片的相对含水量下降较快,各个时期的数据会出现较为明显的变化。
(2)干旱胁迫对花叶栀子生理特性的影响。
干旱胁迫对花叶栀子生理特性的影响主要表现在生长发育、相对含水量、叶绿素含量、相对电导率、丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白含量等方面。
从生长发育方面看,轻度干旱胁迫状态下,花叶栀子在整个试验期间,对照组的植物均能正常生长,没有出现较为较为明显的变化。
而在中度干旱胁迫状态下,试验的前40天内,花叶栀子整体长势良好,植株形态和无干预的正常植株相比,没有出现较为明显的变化。
而在试验进行到第50天时,花叶栀子的生长发育出现了较为明显的变化,具体表现为植株生长发育迟缓、少数叶片出现失绿和掉落现象。
在重度胁迫状态下,试验的前30天内,花叶栀子暂未出现较为明显的生理变化,试验植株与无干预的正常植株相比,没有出现较为明显的变化。
而在试验进行到第40天后,花叶栀子的生长发育渐趋迟缓,少部分叶片出现了较为明显的萎蔫现象。
在试验进行到第50天时,重度胁迫组的花叶栀子不再继续生长,超半数以上的植物叶片出现了较为严重的萎焉现象。
试验结果表明,在对花叶栀子进行不同程度的干旱胁迫时,花叶栀子会出现不同程度的反应,具体表现为:
轻度干旱胁迫状态下,花叶栀子叶片的相对含水量下降较慢,直到胁迫进行到第50天,才出现较为明显的变化。
而在中度和重度干旱胁迫状态下,花叶栀子叶片的相对含水量下降较快,各个时期的数据出现较为明显的变化。
(3)干旱胁迫状态对卵生栀子生理特性的影响。
干旱胁迫对卵生栀子生理特性的影响主要表现在生长发育、相对含水量、叶绿素含量、相对电导率、丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性、可溶性蛋白含量等方面。
从生长发育方面来看,轻度和中度干旱胁迫状态下的卵生栀子并未出现较为明显的异常表现。
重度胁迫状态下的卵生栀子在试验开始后的30天内,植株均能正常生长,暂未出现较为明显的变化。生长速度和外观与无干预的正常植株相比,基本一致。
试验进行到第40天时,重度干旱胁迫组的花叶栀子发育渐趋迟缓,少部分植株出现叶片萎焉现象。
试验进行到第50天时,重度干旱胁迫组的花叶栀子的生长受到抑制,多数植株出现了较为明显的叶片萎焉现象。
通过测定卵生栀子在不同干旱胁迫状态下,出现的各项生理指标数据的变化得出:轻度干旱胁迫组的卵生栀子在各个时期的变化较为平缓,叶片含水量未出现较为明显的下降现象。
中度和重度干旱胁迫组的花叶栀子叶片含水量变化较大,出现了较为明显的下降现象。
总结:
三种栀子属植物的分组试验表明,卵生栀子的综合抗旱能力最强,白蟾次之,花叶栀子的综合抗旱能力最弱。
其中,白蟾可以忍受50天内的轻度、中度和重度干旱,因此,白蟾适宜种植在公园、庭院等地,作观赏用途。
花叶栀子可以忍受轻度干旱环境,适宜种植在相对含水量在25%以上的土壤环境中,可以用作绿化带、人行道等土壤湿度较大的环境中。
卵叶栀子的综合抗旱能力在三者中最强,能够忍受40天内的重度干旱状态,因此,卵叶栀子适宜种植在相对含水量在15%以上土壤中。
参考文献:
[1]干旱胁迫对甘蔗新品种桂热2号生理指标的影响——来源:[知网]
[2]干旱胁迫对三种栀子生理特性的影响——来源:[知网]