香根草、菖蒲、香蒲的耐淹抗旱性研究

发布时间：2020-07-08 09:20

【摘要】：消落带是湖库河道滨岸下方、水体上方干湿交替呈现的地段。因此,消落带种植的植物必须兼具耐水淹性和抗旱性。为筛选丹江口水库消落带适生植物,本试验选择了三种已经在南阳地区种植多年的草本植物——香根草、菖蒲和香蒲,对其进行不同程度水淹和干旱试验,分析了三种植物水淹和干旱下的生长形态、生理变化,比较了耐淹抗旱性。主要研究结果如下:1.刈去三种植物地上部分后,对其地下部分进行6个月水淹,结果表明:1)水淹结束后,统计三种植物的新芽萌发率由高到低的顺序为:菖蒲(80%)香根草(49%)香蒲(0%);2)水淹6个月后,菖蒲株高、根长、生物量较对照组均显著增加,而香根草株高虽有增加但不明显;3)水淹6个月后,与对照相比,香根草、菖蒲的最大光合效率、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量、根活力、根际土壤微生物量均有不同程度的增长,但综合来看菖蒲增量最大;4)水淹6个月后,香根草SOD活性相比对照显著提高,菖蒲虽提高但无显著差异;香根草、菖蒲MDA量较对照相比均减少但差异不显著,但菖蒲的减量最小;香根草CAT活性较对照相比显著提高,菖蒲有所增高但差异不显著;以上结果表明,6个月根淹下,菖蒲的新芽萌发率最高,恢复生长能力最强,对根淹环境的适应力最佳,其次是香根草,最不耐水淹的是香蒲。2.以正常浇水为对照,对三种植物幼苗设置了不同深度(浅淹5 cm、半淹10 cm、深淹15 cm)的水淹培养试验,试验进行6个月。结果表明:1)水淹结束后,统计三种植物不同水深下的存活率由高到低的顺序为:香根草浅淹(83.1%)半淹(72.9%)深淹(60.4%);菖蒲浅淹(91.8%)半淹(82.9%)深淹(69.4%);香蒲各水淹组均为0;2)水淹6个月后,与对照比,浅淹下香根草的株高、根长、生物量均显著增长,而半、深淹下均有不同程度的减少;菖蒲在各水深下上述指标相比对照均有不同程度增加,总体看菖蒲的增量要大于香根草;3)水淹6个月后,香根草、菖蒲各水深下的最大光合效率、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度大多高于对照;香根草叶绿素含量与对照相近,而菖蒲与对照相比显著增加;浅淹下香根草的根活力与对照相比显著增加,其余水淹下与对照接近,半、深淹下菖蒲较对照也显著增加,但浅淹下香根草的增量最大;在三种水淹深度下香根草、菖蒲的根际微生物量相比对照均显著增长,其中菖蒲深淹组的增量最大;4)水淹6个月后,香根草、菖蒲各处理的SOD活性相比对照均无显著差异;香根草各组CAT活性相比对照虽有增加但差异不显著,菖蒲各组CAT活性相比对照均显著增加;浅淹深度的香根草MDA量相比对照显著降低,其他处理虽有降低但较对照无差异,菖蒲各处理的MDA量与对照相近;以上结果表明,三种植物幼苗水淹下,菖蒲耐淹性最强,其次香根草,最后为香蒲。菖蒲在长期、不同水深下都能有较好适应,香根草能很好适应长期、浅淹环境,香蒲无法适应长期水淹。3.采取自然干旱法研究了三种植物幼苗对持续2个月干旱胁迫的反应,统计生长形态、生理生化指标结果如下:1)统计三种植物的存活期:从干旱处理第一天开始统计,香根草可存活69天,菖蒲可存活31天,香蒲仅可存活18天;2)干旱处理15天后,三种植物株高相比正常浇水组均显著降低,但香根草仅降低11.8%,菖蒲降低32.5%,香蒲降低47.1%;3)干旱处理15天后,和对照相比,三种植物最大光合效率、叶绿素含量、根活力指标均显著降低,但香根草降低量最小;4)干旱处理15天后,三种植物SOD活性相比对照均显著下降,但香根草下降的最少;菖蒲和香蒲MDA含量均显著增多,香根草有少量增多但不显著;菖蒲和香蒲CAT活性均显著降低,香根草略有增加但不显著;以上结果表明,三种植物在干旱胁迫下,香根草表现出了最强的忍耐力,香根草对干旱适应力显著优于菖蒲和香蒲。综上所述,在不同深度水淹下菖蒲生长状态最好,香根草仅次于菖蒲,香蒲最差。它们抵御干旱的能力强弱顺序为:香根草菖蒲香蒲。香根草不但有较强的耐淹性也具备很强的抗旱性,最适合在水库消落带栽种。
【学位授予单位】：南阳师范学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q945.78
【图文】：

技术路线图,技术路线,消落带

验研究目的、意义、创新点和技术路线究目的和意义消落带存在，库区水质和生态环境屡受侵害，需从自然界筛选出植种植，从而改良库区水质、减轻土壤淤积、延长库区寿命。本研究中选出最适合在丹江口库区消落带生长的修复植物，它必须能耐汛后干旱。研究意义旨在解决丹江口水库消落带一系列的生态环境问世纪工程的顺利实施和北方人民的饮用水安全保驾护航。新点验有以下两点创新：）试验材料方面，选自南阳本土植物，增加根淹材料；）试验设计方面，除设计水淹试验外，增加干旱试验；术路线

标准曲线,还原量,标准曲线

图 2-1 TTC 还原量标准曲线Fig 2-1 TTC reduction standard curve含量测定叶绿素含量的具体测定过程如下：前先标记各桶内 3 个长势相近叶片，试验期间，每隔 1 物不同处理下标记过的叶片，然后将叶片剪成小段，放入号，再加入 5 ml 的 80%丙酮溶液进行叶绿素提取，颠倒酮能够充分的接触，最后再置于黑暗环境中充分反应三天用分光光度计测定 OD663和 OD645值，利用公式可算出叶量计算公式：叶绿素浓度 = 8.02 ×OD663+ 20.2 ×OD645

水淹,香根草,菖蒲,根部

图 3-1 香根草（A）、菖蒲（B）和香蒲（C）根部水淹下新芽萌生率Fig 3-1 Germination rate of new shoots in roots of vetiver (A), calamus (B) and cattail (C)3.1.2 幼苗水淹对三种植物存活的影响幼苗水淹下三种植物存活率见图 3-2 所示。A 中香根草的幼苗在不同水淹深度下存活率相差较大。香根草对照组的存活率在 6 个月水淹处理期间下降的较缓慢，而其他不同深度的水淹处理的存活率下降的较快。香根草幼苗部和根部相比，幼苗部在水淹后的第 1 个月时，各处理都有较高的存活率，其中深淹组存活率最低为 81.1%，浅淹组和半淹组的存活率相差不大，分别为 93.5%和 91.6%，随着水淹时间的延长，浅淹组和半淹组存活率的差距在不断增大。到第 6 个月时，香根草浅淹组、半淹组的存活率为 83.1%和 72.9%，深淹组仅剩 60.4%，而对照组为 93.8%，可看出水淹对香根草的存活有一定的影响，香根草更容易适应较浅的水淹环境，对深度水淹虽然有一定抗性，但是与浅淹、半淹深度相比抗性较弱。综上所述，随着水淹深度的不断增加，

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