银杏对土壤水分胁迫的响应

【摘要】：银杏是中国特有的一种多用途经济树种,目前已经作为叶用林、用材林和果用林广泛栽培。了解银杏在不同土壤水分条件下发生的生长及生理生化响应机制,可以为银杏在不同土壤水分条件下的栽培提供理论依据。 应用温室盆栽土培试验方法,采用完全随机试验设计,从生长、光合特性、激素、叶片超微解剖结构、黄酮和内酯含量及其组成、营养吸收和分配等方面,研究了4 个品系1年生银杏实生苗在4 种不同土壤水分条件下所发生的生长和生理生化响应,处理时间为100 天。研究结果表明: 1、土壤水分含量对银杏4 品系相对高生长、相对地径生长、生物量增量及其分配、单株叶面积、单株根系体积、根冠比等产生了显著的影响。随着土壤水分含量的减少,银杏4 品系相对高生长、相对地径生长、生物量增量、单株叶面积、单株根系体积等均逐渐减少;55 号品系根冠比逐渐增大,而32、44 和11 号品系在前3 种水分条件下逐渐增大,但在W4 水分条件下均下降;4 品系生物量增量分配到根系的比例逐渐增大,而分配到茎和叶中的比例则逐渐减少。 2、土壤水分含量对4 银杏品系净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶片细胞间隙CO_2 浓度、恒态荧光、光适应最大荧光、电子传递速率、PSⅡ量子效率等产生了显著的影响。在4 种土壤水分条件下,32 和11 号品系净光合速率均以W2 处理最高,其次为W1 处理,W4 处理最低;32、11 和55 号品系随着土壤水分含量的减少,叶片蒸腾速率逐渐减少;随着土壤水分的降低,4 个银杏品系叶片气孔导度、叶片细胞间隙CO2 浓度有下降的趋势;4 品系随着土壤水分含量的减少,叶片恒态荧光逐渐增大,叶片光适应最大荧光、电子传递速率、PSⅡ量子效率逐渐减少。 3、土壤水分含量对银杏叶片超微结构产生了显著的影响。在W1 和W2 土壤水分条件下,银杏各品系叶肉细胞及细胞核基本正常,核膜基本清晰,叶绿体片层较清晰,叶绿体含少量嗜锇颗粒和淀粉粒,叶绿体外膜附着电子密度强的黑色物质,且细胞核膜及细胞壁上也附着同样的物质;在W3 和W4 土壤水分条件下,银杏各品系细胞核膜消失,多数叶绿体外膜变得模糊,且片层基本消失,叶绿体中嗜锇颗粒明显增多。　 4、土壤水分含量对银杏叶中黄酮、内酯含量产生了显著的影响。如11 号品系则随着土壤水分含量的减少,山奈素、异鼠李素、总黄酮含量逐渐上升,55 号和44 号品系叶片中银杏内酯A、B、C、白果内酯及总内酯的含量,以及11 号品系银杏内酯A 的含量,随着土壤水分含量的减少有逐渐增加的趋势。 5、随着土壤水分含量的减少,各品系银杏叶中赤霉素、生长素、玉米素含量逐渐减少,而脱落酸含量逐渐增加。 6、土壤水分含量对银杏根、茎和叶中营养元素含量也产生了显著的影响。随着土壤水分含量的降低,银杏各品系茎、叶中全N 含量有先增加后下降的趋势,根系中全N 含量有逐渐增加的趋势,32 号和11 号品系茎、叶中全P 含量逐渐减少, 44 号、55 号和11号品系茎中全Ca 含量逐渐升高,叶中全Cu 含量下降;随着土壤水分含量的降低,银杏各品系茎、根、叶中全K 含量逐渐下降,根、茎和叶中Mg、Mn、Zn含量呈现升高的趋势。