遮阴处理对蟹爪兰和盆栽榕树生理特性的影响

何 瑞，苏朝棉，赵娇娇，畅引东

（1.山西农业大学信息学院，山西太谷030800；2.南和县农业局，河北南和054400；3.山西农业大学农学院，山西太谷030801）

光是影响植物生长发育和生存最重要的环境因子之一。在不同的光环境下植物会通过形态和生理上的变化来适应环境[1]。叶片作为植物对光环境变化最为敏感的器官，其形态和解剖结构特征被认为最能体现光环境对植物的影响及植物对光环境的适应。植物不同，其对光吸收的需求也有所改变[2]，当光合作用不进行时，植物就缺少了制造营养物质的能源[3]，绝大部分植物只有在足够的光照下才能够很好地生长，蟹爪兰和榕树盆栽也不例外[4-5]。

本研究选择在夏季强光照下对蟹爪兰和盆栽榕树进行不同遮阴时长处理，研究其生长发育及生理特性的变化，旨在寻求夏季蟹爪兰和盆栽榕树生长的适宜遮阴时间，为蟹爪兰和盆栽榕树的引种驯化和抚育管理提供理论支持和技术支撑，进而为高温、高光照地区引种及应用蟹爪兰和盆栽榕树提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料及试剂

供试花卉品种为蟹爪兰和盆栽榕树。遮阴材料为黑色草坪网。试剂为丙酮、无水乙醇、去离子水。

1.2 试验地概况

试验地位于山西太谷县山西农业大学信息学院，该地属于暖温带大陆性气候，春季雨少风大，夏季炎热多雨。

1.3 试验方法

试验于山西农业大学信息学院进行。选用同地区、同龄、同规格、同苗高的蟹爪兰和盆栽榕树[6]，利用黑色草坪网作为遮阴材料覆盖植株叶片，对蟹爪兰和盆栽榕树进行4种光照处理，即遮阴设为5个水平：处理1.对照（CK），不作任何遮阴条件处理；处理2.遮阴处理15 d；处理3.遮阴处理30 d；处理4.遮阴处理45 d；处理5.遮阴处理60 d。各处理的水肥管理一致。

1.4 测定项目及方法

遮阴15，30，45，60 d时分别测定蟹爪兰和盆栽榕树的叶长、叶宽、叶面积和株高等指标，分析遮阴对形态指标的影响[7-8]；采用分光光度法测定植物叶片的光合色素含量；采用电导仪法测定植物细胞内的相对质膜透性[9-12]。

2 结果与分析

2.1 遮阴对2种植物生长指标的影响

2.1.1 遮阴对蟹爪兰生长指标的影响 从表1，2可以看出，蟹爪兰对照组在60 d内几乎处于休眠状态，而遮阴处理45 d内随着遮阴时间的增加，叶长、叶宽及叶面积都表现为上升的趋势；遮阴45 d时叶面积比对照组增加了约3 cm2，此阶段生长速度最快，但是到遮阴60 d时蟹爪兰生长基本停止。在遮阴30～45 d，蟹爪兰的生长速度较快，而在对照组中这个阶段蟹爪兰几乎没有生长，说明在遮光期间，蟹爪兰比在光照下生要快。

表1 遮阴处理下蟹爪兰的叶片和株高等的生长情况

表2 正常光照下蟹爪兰的叶片和株高等的生长情况

由此可知，蟹爪兰在阴胁迫环境下，遮阴时间增加，植株高度与叶片总面积总体上呈上升趋势，在遮阴生长环境较适宜时，其各项指标的数值达到最佳状态。

2.1.2 遮阴对榕树生长指标的影响 从表3，4可知，榕树在遮阴处理下生长指标也发生了变化；榕树遮阴15 d与对照组（CK）生长指标基本相同，对照组30～60 d榕树生长基本停止；遮阴30 d比遮阴15 d叶面积增加2 cm2，此阶段榕树生长速度最快，遮阴45 d，生长达到最佳状态，此后榕树生长基本停止。由此可知，榕树在适宜的遮阴时间下比在光照下长势有所增加，但是遮阴时间不宜过长。

表3 不同遮阴时长处理对榕树叶片和株高等的影响

表4 正常光照对榕树叶片和株高等的影响

2.2 遮阴对2种植物生理特性的影响

2.2.1 遮阴对叶绿素含量的影响 从表5可以看出，蟹爪兰和榕树这2种花卉的叶绿素总量在遮阴15 d时比正常光照下升高，而且随着遮阴时间增加而递增，到遮阴60 d时含量下降。研究表明，遮光处理后，叶绿素含量增加，有利于蟹爪兰和榕树在弱光环境下提高捕光能力，更有效地吸收光能，从而提高光合作用。

表5 蟹爪兰与榕树的叶绿素a+b含量 mg/g

2.2.2 遮阴对2种植物细胞内的相对质膜透性的影响 原生质膜是细胞对外最为敏感的部位，不同光照对原生质膜造成损伤的程度不同。

表6 蟹爪兰和榕树的相对质膜透性变化 %

从表6可以看出，随着遮阴时间的增加，蟹爪兰和榕树2种植物的质膜相对透性在逐渐降低；2种植物在光照15 d时，质膜透性较高，说明光照和高温对质膜的透性有影响，随着遮阴时间的增加，质膜透性也逐渐降低，遮阴45 d时降到最低，60 d时趋于稳定；试验结果也反映出2种植物在不同遮阴时间梯度下的质膜相对透性变化趋势大致相同，都是随着遮阴时间的增加其质膜透性下降。由此可知，这2种植物都符合耐阴性植物对指标的要求[13-14]。

3 结论与讨论

通过试验数据分析得出：蟹爪兰和榕树在不同遮阴处理下生长指标和生理特性均有变化：在遮阴15～45 d时，2种植物都表现为随着遮阴时间的增加叶片面积增大，遮阴45 d时叶面积增加最大；遮阴60 d时叶面积和株高生长缓慢或者基本停止生长；不同遮阴时长下，蟹爪兰和榕树的生理响应不同，遮阴45 d时，蟹爪兰和榕树的叶绿素含量达到最高值，其中，榕树在遮阴30 d时叶绿素增加最明显，60 d时叶绿素含量稍有下降，说明夏季过后，温度光强降低，其生长需要适宜的光照；蟹爪兰和榕树的相对质膜透性，在遮阴处理时长内逐渐下降，到后期趋于平稳；在遮阴生长环境较适宜时，其各项指标的数值达到最佳状态。因此，蟹爪兰和榕树这2种花卉均有较高的耐阴性。

光照不仅影响植物的光合作用，并以环境信号的形式作用于植物，调节植物生长、发育、生理代谢、形态建成和解剖结构变化等来适应不同的光环境[15-17]。其中，植物的外观形态特征对遮阴的响应比较敏感。遮阴下蟹爪兰、盆栽榕树各形态指标如株高、叶面积、叶柄长和冠幅等均高于对照。但若植物较长时段缺乏光照，很可能会导致植物死亡。

植物体内的叶绿素含量较多，主要用于接收和传达量子[18]。植物光合作用需要利用处于激发状态的类胡萝卜素因子，将能量运到叶绿素中，供其生长发育[19]；植物的遗传特性、生长环境都可以很大程度上对植物体内的叶绿素和类胡萝卜素的产生造成巨大的影响[20-22]。所以通过测定植物叶绿素含量来衡量植物的耐阴性也是可行的。