干旱胁迫对百合植株生理功能和切花品质的影响

摘要 以OT百合“Profundo”为材料，在持续干旱4、8、12、16、20、24 d及干旱24 d后复水4 d时分别取样，检测叶片中叶绿素含量、脯氨酸含量、丙二醛（MDA）含量、抗氧化酶活性，并观测其根系发育情况和农艺性状，明确干旱胁迫对百合植株生理功能和切花品质的影响。结果表明，随着干旱时间的延长，叶片相对含水量逐渐减小，复水4 d后叶片的相对含水量显著回升，但仍显著低于对照；随着干旱胁迫持续，叶绿素含量逐渐下降，干旱胁迫前8 d，叶绿素含量降幅较小，干旱胁迫12 d后叶绿素含量出现大幅下降，降幅的变化说明干旱胁迫造成叶绿素降解，且干旱复水4 d后不能恢复；3种抗氧化酶活性随着干旱胁迫时间持续先上升后下降，复水后活性又显著上升；干旱胁迫下叶片MDA和脯氨酸含量均呈上升趋势，但MDA和脯氨酸含量变化时间略有不同，复水处理4 d后，含量均比干旱胁迫24 d显著下降，但仍明显高于同期对照水平；干旱胁迫下茎生根鲜重和干重随胁迫时间延长而逐渐下降，复水4 d后，与干旱胁迫24 d时相比均上升，且达显著水平；株高和茎粗随干旱胁迫时间延长而递减，但茎粗与对照相比差异不显著，干旱胁迫处理叶长和叶宽比对照略小，但各个处理之间未表现出明显规律，叶长和叶宽与对照相比差异不显著。

关键词 百合；干旱胁迫；生理功能；切花品质

中图分类号 S 682.2 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2023）15-0039-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.15.010

Effects of Drought Stress on Physiological Function and Cut Flower Quality of Lily

QI Feng-kun，MAI  Ren-di， HUANG  Jing  et al

（Guangdong Eco-Engineering Polytechnic，Guangzhou， Guangdong 510520）

Abstract With “Profundo” as the material，samples were taken at 4，8，12，16，20，24 days of drought stress and 4 days of rehydration，the chlorophyll content，proline content，malondialdehyde content and antioxidant enzyme activity in leaves were detected，and the root development and agronomic characters were observed，to clarify the effects of drought stress on the physiological function of lily plants and the quality of cut flowers.The results showed that the relative water content of leaves gradually decreased with the drought stress，and increased significantly after 4 days of rehydration，but it was still lower than the control.With the continuous drought stress，the chlorophyll content gradually decreased.The decrease of chlorophyll content was small in the first 8 days of drought stress，and it decreased significantly after 12 days.The change showed that drought stress caused chlorophyll degradation，and it could not recover after rehydration.The activities of three antioxidant enzymes increased first and then decreased with the duration of drought stress，and increased significantly after rehydration.Under drought stress，the content of MDA and proline in leaves showed an upward trend，but the change time of MDA and proline content was slightly different.After rehydration for 4 days，the content was significantly lower than that of drought stress for 24 days，but it was still higher than the control level in the same period.Under drought stress，the fresh weight and dry weight of stem rooting gradually decreased with the extension of stress time，and increased after rehydration for 4 days.Plant height and stem diameter decreased with the extension of drought stress time，but the change of stem diameter was not significantly different from that of the control.The average leaf length and leaf width of drought stress treatment were slightly smaller than that of the control，but the difference in leaf length and width compared with the control was not significant.

Key words Lily;Drought stress;Physiological function;Cut flower quality

百合属百合科百合属多年生草本球根花卉，是世界十大鲜切花之一［1-2］。近几年我国百合产业发展迅速，生产规模大幅增加，但生产中仍存在不少问题，生产技术水平不高，品质相对较低。研究显示，百合切花品质与栽培过程中养分管理密切相关，合理施肥有利于根系生长，植株健壮挺拔，叶片厚实有光泽，花茎格外挺拔秀美［3-4］。研究认为，百合切花种植期间应控制土壤湿度，适宜土壤湿度有利于根系生长和合成细胞分裂素，从而延长百合鲜切花寿命［5］。因此，在百合种植期间只有合理的施肥和水分调控才能保证其良好的品质。

百合种植期间缺水会直接影响其生长发育，进而影响切花品质。在干旱条件下，植物叶片的光合作用、抗氧化酶系统和根系发育会受到不同程度的影响。干旱影响植物光合作用的机理相对较复杂，因为当植物遇到干旱时，叶片是首先感应缺水的部位，同时其光合过程会发生一系列生理生化反应，抗氧化酶活性及膜质氧化产物发生变化［6-7］，因此，可以通过测量抗氧化酶活性变化来实时反映叶片的光合功能［8］。根系是植物吸收水分的主要器官，当土壤干旱时，根系会迅速产生化学信号并向地上传递，从而促使叶片气孔关闭来减少植株水分散失，并通过调整自身形态变化以适应干旱环境。目前关于干旱胁迫对百合植株生理功能和切花品质的研究不多。笔者从叶绿素含量、抗氧化酶活性、根部形态和重要农艺性状角度出发，通过设置不同程度的干旱胁迫及复水处理，较为系统、全面地研究干旱对百合叶片光合功能、抗氧化酶系统、根系发育和农艺性状的影响，旨在揭示干旱胁迫对百合植株生长发育的影响，为百合切花生产种植提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料为OT百合“Profundo”，为荷兰进口一代种球，周径为18～20 cm，外观健康，无病虫害且经过春化。采用高款3加仑塑料花盆栽培，口径24 cm、高25 cm，每盆装土9 L，盆栽试验于2021年11月在广东生态工程职业学院玻璃温室中进行。温室温度14～28 ℃，相对湿度60％～80％。土壤采自校内葡萄园内红壤，黏性偏重，为改良土壤质地，在土壤中掺入泥炭和蛭石，泥炭∶园土∶蛭石=1∶2∶1，种植前用40%的福尔马林800倍液对土壤和鳞茎进行消毒。改良后基质最大田间持水量为38.76%，土壤pH为6.81，有机质259.46 g/kg，碱解氮83.27 mg/kg，速效磷32.00 mg/kg，速效钾253.05 mg/kg，全氮10.20 g/kg，全磷0.85 g/kg。

1.2 试验设计

当植株生长至现蕾期时开始干旱胁迫，正常水分处理，对照（CK），每天上午浇水一次，土壤含水量35.15%，设置连续4、8、12、16、20、24 d的干旱处理，相应的土壤含水量依次为30.13%、28.46%、24.24%、22.35%、20.71%和18.21%，各处理采集完数据后立即复水，使土壤含水量恢复到正常水平，其中对干旱胁迫24 d处理连续复水4 d（R4），测定复水4 d时各项数据。每处理种植30盆，每盆种植1个种球，深度为10 cm。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 生理生化指标。

在设定的时间点取样，第7片叶测定叶绿素含量；第8片叶测定MDA和脯氨酸含量，第12～15片叶测定抗氧化酶活性（SOD、POD和CAT）。叶绿素含量采用丙酮浸提法测定［9］，脯氨酸含量采用酸性茚三酮比色法测定［10］，丙二醛含量采用双组分光光度法测定［11］，超氧化物歧化酶活性采用氮蓝四唑法测定，过氧化物酶活性采用愈创木酚显色法测定，过氧化氢酶活性采用紫外吸收法测定。

1.3.2 茎生根重量。

取各处理百合茎生根，洗净并吸干表面水分后称取鲜重，烘干后测定其干物质含量，每处理选取3株植株进行测量，3次重复。

1.3.3 主要农艺性状。

以各处理第一朵花开放时为测量项目时期。各项农艺性状指标包括新梢生长量、叶片相对含水量、株高、茎粗、叶长、叶宽、花蕾长度和每株花苞数。

植株顶部向下至第6片叶之间的长度为新梢，新梢生长量=干旱处理后新梢平均长度-干旱处理前新梢平均长度［12］；叶片相对含水量RWC（%）=（叶片鲜质量-叶片干质量）/（叶片饱和鲜质量-叶片干质量）。株高为土壤表面至茎顶长度，茎粗测量值为植株中部茎秆直径，叶长指茎秆中部叶片基部至叶尖的长度，叶宽指同一片叶最宽处长度。

1.4 数据分析 采用SPSS 2.0软件对试验数据进行处理和分析；使用单因素方差分析（ANOVA）来确定试验处理的显著性，多重比较用Duncan法。

2 结果与分析

2.1 干旱胁迫对百合叶片生理生化指标的影响

2.1.1 叶片相对含水量。

由图1可知，随着干旱时间的延长，叶片相对含水量逐渐减小，7个干旱处理叶片相对含水量均小于对照，所有干旱处理的叶片相对含水量与对照相比差异均达显著水平，其中干旱处理12 d后叶片的相对含水量降至90%以下，与对照相比下降了3.87%，干旱处理24 d的相对含水量比对照减小了7.53%，复水4 d后叶片的相对含水量显著回升，但仍显著低于对照，与对照相比叶片相对含水量减少了3.55%。

2.1.2 叶片叶绿素含量。

由图2可知，随着干旱胁迫持续，叶绿素含量逐渐下降，干旱胁迫4～8 d，叶绿素含量降幅不大，但干旱胁迫12 d后叶绿素含量下降明显，其中干旱胁迫4 d与对照相比下降了3.90%，而干旱胁迫24d叶绿素含量较对照降低28.48%，说明干旱胁迫造成叶绿素降解。干旱胁迫24 d再复水4 d，与干旱胁迫24 d差异不显著，可见长时间干旱处理可使叶片叶绿素含量大幅降低，且复水处理后短时间内不能恢复。