李玲

摘要：以八寶景天為試驗材料，以含有兩種不同洗滌劑灰水為試驗水源，研究了植株的葉片葉綠素熒光參數(shù)。結果表明：灰水脅迫對八寶景天的葉綠素熒光參數(shù)影響較小，PSⅡ光化學效率（Fv/Fm）、PSⅡ的實際光能轉換效率（Fv′/Fm′）、光化學淬滅系數(shù)（qP）、非光化學淬滅系數(shù)（qN）的變化幅度不大，電子傳遞速率（ETR）的波動范圍相對其他參數(shù)較大。在兩種灰水脅迫下，八寶景天的葉綠素熒光參數(shù)的總趨勢呈上升狀態(tài)，表明灰水脅迫對植株影響甚小，未抑制其正常生長。

關鍵詞：八寶景天；灰水；葉綠素熒光參數(shù)

中圖分類號：S682

文獻標識碼：A 文章編號：16749944（2016）09000703

1 引言

灰水相對于中水和黑水而言，是一個較新的概念，一般是指住宅內未被糞便污染的生活排水，包括廚房排水、淋浴水和洗衣水等[1]?；宜幕厥绽?，不僅能節(jié)約水資源，還能推動整個社會向循環(huán)型社會轉變。目前，國內外對于灰水回收利用的研究主要集中于分類、灰水處理技術和工藝等方面[2～4]，而針對其在植物澆灌方面的應用研究卻有限，缺乏比較完善的理論體系。與此同時，八寶景天是一種應用范圍廣、生命力強、景觀效果好的地被植物，因此，本項研究擬通過對八寶景天在兩種灰水脅迫下的葉綠素熒光參數(shù)各項指標進行測定和分析，來探討該種植物可能的抗逆性。

2 試驗材料與方法

2.1 主要材料

試驗用的八寶景天于2015年8月由湖南長沙市暮云鎮(zhèn)許橋村苗圃基地提供。八寶景天（Sedum spectabile）為多年生肉質草本植物，株高30～50 cm。地下莖肥厚，地上莖簇生，葉輪生或對生，倒卵形，肉質，具波狀齒。常見栽培的尚有白色、紫紅色、玫紅色品種。性喜強光和干燥、通風良好的環(huán)境，能耐-20 ℃的低溫；喜排水良好的土壤，耐貧瘠和干旱，忌雨澇積水。植株強健，管理粗放，各地廣為栽培[5]。

2.2 試驗用水

試驗期間，八寶景天的澆灌用水均來自高校學生宿舍的灰水和自來水。文章中的灰水分為兩種，一種是含有洗衣粉成分的洗滌水，下文稱為A型灰水；另一種是含有肥皂成分的洗滌水，下文稱為B型灰水。兩種灰水的收集對象均為高校學生宿舍中固定的四位學生，且洗滌劑用量、衣物量、用水量和洗衣程序皆為統(tǒng)一標準。

2.3 試驗一儀器

儀器：Licor6400便攜式光合儀。

2.4 試驗設計

試驗始于2014年8月31日，在中南林業(yè)科技大學風景園林學院天臺上的塑料大棚內進行灰水脅迫處理試驗，為期60 d。

選取27株生長情況相對一致，無病蟲害的八寶景天作為研究對象，栽植于口徑為14 cm，高10.5 cm 的塑料花盆里，盆底鋪上細密紗布以防止基質滲漏，盆栽基質為動物糞便發(fā)酵的有機基質。試驗所得數(shù)據(jù)均用SPASS2.0和Excel進行統(tǒng)計分析，以求得不同灰水脅迫處理下植株各項生理和生長指標有無明顯的差異。

3 試驗結果與分析

葉綠素熒光誘導動力學及其參數(shù)是以植物體內的葉綠素為探針，其光信號能快速地反映植物生理狀態(tài)及其與環(huán)境的關系，在不傷害葉片的情況下就能探知光合機構的運轉情況[6]。

試驗條件：每株植物選取生長狀態(tài)最好的分支葉片來測定，使用的儀器為Licor6400便攜式光合儀，主要熒光參數(shù)有：在1000 μmol-2s-2光強下進行光適應，待Fv/Ft在±5以內時測定光下的Fo′、Fm′、Fv′和表觀光合電子傳遞速率ETR（光化光的光強為800 μmol-2s-22）；暗適應20 min以后測定其最小熒光（Fo）、最大熒光（Fm）、可變熒光（Fv）、qP（光化學淬滅系數(shù)）、qN （非光化學淬滅系數(shù)）[7～12]。

3.1 不同灰水處理對八寶景天Fv/Fm的影響

在葉綠素熒光參數(shù)中，F(xiàn)v/Fm值是PSⅡ最大光化學量子量，體現(xiàn)著PSⅡ反應中心內稟光能轉換效率[13]。不同水分處理對Fv/Fm的影響如表1。

由表2可知，第40 d，兩種灰水組雖保持了第30d時的顯著性差異水平，但其值高于對照組。第50 d，三組數(shù)值幾乎持平，B型灰水組有顯著性差異性。第60 d，兩種灰水組均未達顯著性差異水平。兩種灰水脅迫下的Fv/Fm值總體呈上升趨勢，過程雖有變化微小，但差異水平也是從顯著到無，這表示八寶景天對灰水的抗逆性較強。

3.2 不同水分處理對佛甲草Fv′/Fm′的影響

Fv′/Fm′為光下PSⅡ的實際光能轉換效率[14，15]?；宜{迫對Fv′/Fm′的影響如表2。

由表2可知，處理第30 d，兩種灰水脅迫組保持差異水平，但它們的Fv′/Fm′值有上升，僅低于對照0.13%。到第40 d時，三種處理組的Fv′/Fm′值持續(xù)上升，A型灰水脅迫組顯示出差異性。第60 d，B型灰水組和對照組的Fv′/Fm′值均小幅度下降，A型灰水組雖達差異水平，但其值高于對照組。兩種灰水脅迫下，植株的Fv′/Fm′值總體呈上升狀態(tài)，說明灰水對八寶景天產(chǎn)生的抑制作用較小，并未影響植株的正常生長。

3.3 不同水分處理對佛甲草qP、qN的影響

研究表明，qP為光化學淬滅參數(shù)，當qP值降低時，說明該植物受到了逆境條件的影響，從而抑制了植物的正常生長[16]。水分處理對qP的影響如表3。

由表3可知，試驗第40 d時，B型灰水組的qP值有小范圍下降，稍低于對照組，達差異水平，說明此階段佛甲草受到B型灰水的輕微影響。第50 d時，兩種灰水組的qP值都有上升，其值接近對照組，未達顯著性差異水平，說明灰水表現(xiàn)出了較強的抗逆能力。第60 d，兩種灰水組的qP值有小幅度下降，達差異水平，對照組降低了0.2%，這表示植株此時有受其他因素的影響，但效果不明顯。

qN為非光化學淬滅，其值越高表示光能中轉變?yōu)闊岷蜔晒獾哪芰吭蕉?，植物對光能的利用效率也越高[17]。水分處理對qN的影響如表4。

由表4可以得出，整體的qN值變化幅度較小，雖有升有降，但試驗60d后，三種處理均未達到顯著性差異水平，這表示八寶景天受兩種灰水的影響較小。

3.4 不同水分處理對八寶景天ETR的影響

相對電子傳遞速率ETR是反映植物光合作用快慢的一個重要因素，ETR值越大，說明植物光合作用越快，生長狀況越好[18～20]?；宜幚韺TR的影響如表5。

由表5可知，試驗第30 d，三種處理組的ETR值均小幅度降低，對照組的下降幅度稍大，兩種灰水處理有顯著性差異。第40 d時，B型灰水組的ETR值下降了3%，其他兩組的ETR值大范圍升高，兩種灰水組達顯著性差異水平。第60d時，三組處理的ETR值繼第50 d后都有所降低。整個試驗過程中，灰水脅迫組的ETR值總體呈上升狀態(tài)，說明八寶景天雖受到灰水的影響，但并未阻礙其正常生長。

4 結論與討論

本試驗結論表示，在灰水脅迫條件下，八寶景天的葉綠素熒光參數(shù)在整個試驗過程中變化幅度均較小，總體呈上升趨勢。兩種灰水脅迫下測定的各項指標和對照組比較起來偏差不大，差異性水平也不高，這說明，一方面八寶景天的抗逆性很強，另一方面，灰水對八寶景天的生理影響也比較小。綜合各數(shù)據(jù)分析可知，兩種灰水在一定程度上促進了八寶景天的正常生長，可在園林綠化中直接應用于這八寶景天的澆灌。

本研究僅結合高校學生宿舍的其中兩種灰水來測試八寶景天這一植物是否能正常生長，而現(xiàn)代城市生活產(chǎn)生的灰水種類比較多，應用于園林綠化的植物也不計其數(shù)，但該成果補充了八寶景天在城市園林綠化中的相關應用研究，也為灰水用于節(jié)水灌溉提供了借鑒[21，22]。

參考文獻：

[1]余春華，劉守城，倪淑梅，等.住宅灰水回用現(xiàn)狀及技術研究[J].綠色科技，2014（6）：157～159.

[2]劉 婷，向 陽，陳 彪.船舶灰水回用裝置的試驗研究[J].船舶工程，2008（4）：81～84.

[3]于 鳳.半集中式處理系統(tǒng)灰水處理技術研究[D].上海：同濟大學，2007.

[4]吳鴻鴻，汪圣杰，林陳箐，等.灰水再生利用系統(tǒng)的技術與效益分析[J].低溫建筑技術，2012（10）：103～104，111.

[5]李丙貴，劉林翰.景天屬.湖南植物志[M].長沙：湖南科學技術出版社，2010（9）：286～298.

[6]于常樂.基于圖像處理的葉片含水量的無損檢測研究[D].長春：吉林大學，2007.

[7]楊久玲.3種景天科地被植物光適應性的研究[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學，2007.

[8]黃持都，胡小松，廖小軍，等.葉綠素研究進展[J].中國食品添加劑，2007，23（3）：114～118.

[9]陳根云，俞冠路，陳 悅，等.光合作用對光和二氧化碳響應的觀測方法探討[J].植物生理與分子生物學學報，2006，32（6）：691～696.

[10]馬 進.3種野生景天對逆境脅迫生理響應及園林應用研究[D].南京：南京林業(yè)大學，2009.

[11]馬博英，徐禮根，蔣德安.模擬酸雨對假儉草葉綠素熒光特性的影響[J].林業(yè)科學，2006，11（11）：8～11.

[12]龔洪恩，呂芳德，陳傳松，等.離子注入對傘樹幼苗葉綠素含量的影響[J].經(jīng)濟林研究，2014，32（1）：140～143.

[13]孫 玭.不同光脅迫對兩種地被植物影響的研究[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學，2008.

[14]李 曉，馮 偉，曾曉春.葉綠素熒光分析技術及應用進展[J].西北植物學報，2006，26（10）：2186～2196.

[15]朱亞紅，孫存舉，朱銘強，等.河北楊與沙棘的光合生理特性及葉綠素熒光參數(shù)比較[J].中南林業(yè)科技大學學報，2015，35（2）：26～31.

[16]楊柳青，張 柳，廖飛勇，等.低溫脅迫對南美天胡荽光合作用和葉綠素熒光的影響[J].經(jīng)濟林研究，2014，32（4）：99～102.

[17]溫國勝，田海濤，張明如，等.葉綠素熒光分析技術在林木培育中的應用[J].應用生態(tài)學報，2006，1（10）.

[18]馬 劍，劉桂林，頡芳芳，等.水分脅迫對八寶景天生理特性的影響[J].中國農(nóng)通學報，2011（6）：99～102.

[19]盧廣超，許建新，薛 立，等.低溫脅迫對4 種幼苗的葉綠素熒光特征的影響[J].中南林業(yè)科技大學學報， 2014，34（2）：44～49.

[20]孫曉方，何家慶，黃訓端，等.不同光強對加拿大一枝黃花生長和葉綠素熒光的影響[J].西北植物學報，2008，28（4）：752～758.

[21]宋海鵬，劉 君，李秀玲，等.干旱脅迫對5種景天屬植物生理指標的影響[J].草業(yè)科學，2010：11～15.

[22]張文娟.高溫干旱脅迫下景天屬植物的生理響應及適應性研究[D].呼和浩特：內蒙古農(nóng)業(yè)大學，2012.

[23]黃修橋.灌溉用水需求分析與節(jié)水灌溉發(fā)展研究[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學，2005.

[24]王少勇，陳洪斌.灰水處理與回用進展[J].中國沼氣，2007（6）：5～9，24.

Abstract： This article，taking Sedum spectabileas test material， utilized gray water which contained two different detergents as test water， and studied the chlorophyll fluorescence parameters of Sedum spectabileunder two different kinds of gray water stress. The results showed that the chlorophyll fluorescence parameters of Sedum spectabileunder gray water stress was less affected；the value of PSⅡ photochemical efficiency （Fv / Fm），PSⅡ actual energy conversion efficiency （Fv '/ Fm'），photochemical quenching （qP） and non-photochemical quenching coefficient （qN） changed slightly；the value of electron transport rate （ETR） fluctuated largely . Under these two kinds of gray water stress， the general trend of chlorophyll fluorescence parameters on Sedum spectabileshowed a rising state， indicating that the gray water stress affected the plant little， and did not inhibit the normal growth.

Key words： Sedum spectabile；gray water； chlorophyll fluorescence parameters