林碧瑜,文 欣,柯佳寶,張麗華,2,劉希華,2
(1.三明學(xué)院資源與化工學(xué)院,福建 三明 365004;2. 福建省資源環(huán)境監(jiān)測與可持續(xù)經(jīng)營利用重點實驗室,福建 三明 365004 )
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不同種植環(huán)境對草珊瑚生長的影響
林碧瑜1,文 欣1,柯佳寶1,張麗華1,2,劉希華1,2
(1.三明學(xué)院資源與化工學(xué)院,福建 三明 365004;2. 福建省資源環(huán)境監(jiān)測與可持續(xù)經(jīng)營利用重點實驗室,福建 三明 365004 )
為研究不同種植環(huán)境對草珊瑚生長的影響,以種植在室內(nèi)及室外(林下套種)的草珊瑚植株為材料,研究了不同種植環(huán)境下草珊瑚生理生化指標的變化。結(jié)果表明:室外的草珊瑚葉綠素含量、脯氨酸含量及α-萘胺含量均高于室內(nèi)種植的草珊瑚;MDA含量較低,且變化較穩(wěn)定,而根系活力相差很大,室內(nèi)種植的草珊瑚這兩個指標高于室外種植的草珊瑚??偟膩碚f,室外種植方式比室內(nèi)種植更利于草珊瑚生長。
草珊瑚;生長;種植環(huán)境;生理
草珊瑚(SarcandraglabraThunb. Nakai)又名腫節(jié)風、觀音茶、九節(jié)花、接骨木等,是金栗蘭科草珊瑚屬(Sarcandra)多年生常綠亞灌木,適宜溫暖濕潤氣候,喜陰涼環(huán)境,忌強光直射和高溫干燥。喜腐殖質(zhì)層、疏松肥沃、微酸性的砂壤土,忌貧瘠、板結(jié)、易積水的黏重土壤[1]。草珊瑚是我國傳統(tǒng)常用中藥材,藥用全株,具有清熱解毒、祛風除濕、活血止痛、通經(jīng)接骨等功效,用于治療各種炎癥、風濕關(guān)節(jié)痛、瘡瘍腫毒、跌打損傷、骨折等[2,3]。草珊瑚形態(tài)秀麗,四季馨香,葉面蠟質(zhì)光澤度好,是建設(shè)城市生態(tài)復(fù)合型綠地的良好材料,可用于園林、庭院的綠化點綴,室內(nèi)盆栽更有益于人們身心健康[4]。為比較室內(nèi)外草珊瑚的生長情況,本試驗對不同種植環(huán)境下草珊瑚生長情況進行分析研究,探討不同種植環(huán)境中草珊瑚生理生化指標的差異,為合理開發(fā)利用草珊瑚提供科學(xué)依據(jù),也為草珊瑚資源可持續(xù)利用和人工栽培研究提供理論支持。
1.1 試驗材料及來源
以本課題組通過草珊瑚種源實驗篩選出的7個優(yōu)良種源(表1)為材料,分別種植于三明學(xué)院實驗室和三明市吉口采育場林下套種。3個月后分別篩選室內(nèi)(實驗室草珊瑚)和室外(林下套種草珊瑚)生長一致的草珊瑚植株,進行生理指標測定。
1.2 試驗方法
采用鄭炳松[5]的方法,利用紫外分光光度法測定不同種植環(huán)境草珊瑚葉片中的脯氨酸含量、葉綠素含量、丙二醛含量及整株植株的根系活力。其中脯氨酸含量測定采用酸性茚三酮顯色法;葉綠素含量測定采用95%乙醇提純,紫外分光光度法測定;丙二醛含量測定采用硫代巴比妥酸法;根系活力測定采用α-萘胺法。
表1 種源信息及經(jīng)緯度
每個指標的測定中,篩選出正常的無病害的功能葉,每個種源分室內(nèi)(實驗室草珊瑚)和室外(林下套種草珊瑚)2個處理,每個處理3株,每株3片功能葉片。最后測定根系活力與代謝能力。
利用Excel對數(shù)據(jù)進行處理分析。
2.1 不同種植環(huán)境中草珊瑚葉片葉綠素含量的差異
從圖1中可看出,不同種植環(huán)境中草珊瑚葉片葉綠素含量差異較大,說明草珊瑚在不同的種植環(huán)境中因光照不同而造成的適應(yīng)性反應(yīng)。室內(nèi)草珊瑚處在無陽光照射的環(huán)境中,植物體內(nèi)葉綠素含量相比室外草珊瑚較少,推斷這是為了自身生長發(fā)育的需要,更好地利用環(huán)境光能對生長進行補償,通過增加葉綠素含量的方式來提高葉片的光合強度的適應(yīng)性反應(yīng),而弱光環(huán)境下,葉綠素的含量則相應(yīng)減少。
圖1 不同種植環(huán)境葉綠素差異
2.2 不同種植環(huán)境中草珊瑚葉片膜脂質(zhì)過氧化作用的差異
MDA為細胞膜脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物,是各種酶和膜系統(tǒng)遭受損害程度的重要指標。從圖2可看出,不同種植環(huán)境中MDA含量也存在一定的差異,室外草珊瑚相比于室內(nèi)草珊瑚的含量較低,其MDA含量在整個生長發(fā)育過程中處于一個較低水平,可有效抑制活性氧在草珊瑚體內(nèi)的積累,增強自身防御機制,對促進草珊瑚生長起到積極作用。
圖2 不同種植環(huán)境MDA的差異
圖3 不同種植環(huán)境脯氨酸含量的差異
2.3 不同種植環(huán)境中草珊瑚脯氨酸含量的差異
從圖3可明顯看出,室外種植的草珊瑚脯氨酸的含量與室內(nèi)種植的有很顯著的差異,室外的草珊瑚脯氨酸的含量明顯高于室內(nèi)的草珊瑚,說明在林下套種的草珊瑚抗逆性遠高于室內(nèi)草珊瑚。因此在逆境下,林下套種的草珊瑚更能經(jīng)受外界不良環(huán)境的打擊,其植株有更好的抵抗能力,能更好地生長。
2.4 不同種植環(huán)境中草珊瑚根系活力及代謝能力的差異
從圖4看出,室外種植的草珊瑚體內(nèi)α-萘胺含量高于室內(nèi)種植的,即室外種植的草珊瑚根系活力低于室內(nèi)種植的。分析其原因,主要是室內(nèi)種植所用土壤溫度相對較高,有利于植株地下部的生長,且室內(nèi)空氣濕度相對較大,這有利于土壤微生物活動和根系的生長發(fā)育。而室外種植的草珊瑚生長的土壤較干燥,并伴隨一定的板結(jié),會影響植株根系的生長,因此室內(nèi)種植的草珊瑚根系活力大于室外種植的草珊瑚。
圖4 不同種植環(huán)境α-萘胺含量的差異
室內(nèi)草珊瑚的鮮重/干重的比值明顯大于室外種植的草珊瑚(圖5),即室內(nèi)草珊瑚的代謝能力較室外旺盛。推斷室內(nèi)種植的草珊瑚根系活力較高,使得整株植株的生長較好,從而帶動植株的生長代謝,使其生長旺盛。
圖5 不同種植環(huán)境代謝能力的差異
本文比較了不同種植環(huán)境中7個草珊瑚種源的葉綠素含量、脯氨酸含量、丙二醛含量及根系活力等生理指標。林下套種栽培(室外)的草珊瑚葉綠素含量和脯氨酸含量都比室內(nèi)種植的草珊瑚高,而在根系活力方面則比室內(nèi)種植的低,新陳代謝也沒室內(nèi)的旺盛。室外草珊瑚葉綠素含量較高究其原因是室外栽培接受的陽光較多,進行的光合作用也就較強,因此葉綠素含量也較無太陽照射的室內(nèi)草珊瑚為高。而對于植株抗逆性的比較,相對而言,室外種植的草珊瑚高于室內(nèi)種植的草珊瑚。外界環(huán)境是自然的,無論是干旱、冰凍、高溫、低溫和鹽漬,都無法預(yù)測,因此在不良的環(huán)境中,植株必須通過自身的滲透調(diào)節(jié)作用來維持植株生長所需的物質(zhì),以適應(yīng)外界環(huán)境的壓力[5-8]。對于根系活力,由于室內(nèi)氣溫高,空氣濕度大,土壤水分流動性和微生物活動較強,所以該環(huán)境下植株的根系活力高,且新陳代謝較旺盛??傮w來說,室外種植方式的草珊瑚有較高的葉綠素含量和抗逆性,能提高植株的生長速度,更有利于栽培。但室內(nèi)種植方式的草珊瑚有較高根系活力和新陳代謝能力較強,則有利于提高植株的生存能力。
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2016-8-11
福建省教育廳A類科技項目(編號:JA14291)和福建省大學(xué)生創(chuàng)新項目(編號:201311311024)
林碧瑜,女,福建泉州人,主要研究方向為生物技術(shù)。