滴灌土壤基质势调控对红豆杉生理特性及次生代谢物含量的影响

以盆栽太行红豆杉为材料,于2019和2020年通过将滴灌滴头正下方20 cm深处的土壤基质势分别设定为-10(W1)、-20(W2)、-30(W3)、-40(W4)、-50 kPa(W5)5个下限,分析不同土壤基质势对红豆杉生理特性及次生代谢物含量的影响。结果表明:(1)W2处理显著提升了红豆杉的光合能力,2019年和2020年W2叶片净光合速率分别比W5提升了98.18%和106.62%。另外,W2显著提升了红豆杉叶片的表观量子效率(AQE)和暗呼吸速率(Rd),2019年和2020年W2叶片AQE分别比W5增长了80.76%和26.32%,Rd分别增长了34.39%和42.12%。同时红豆杉叶片光饱和点(L_(sp))和最大净光合速率(Pn_(max))在2 a内均在W2达到最大值,2019年W2叶片L_(sp)和Pn_(max)分别为961.59μmol·m~(-2)·s~(-1)和3.656μmol·m~(-2)·s~(-1),2020年分别为865.25μmol·m~(-2)·s~(-1)和3.850μmol·m~(-2)·s~(-1)。且W2叶片叶绿素a和总叶绿素含量最高,分别为2.59 mg·g~(-1)和3.42 mg·g~(-1),因此W2有利于提升红豆杉的光合能力。(2)试验前期,各处理红豆杉叶片MDA含量无显著差异,可溶性蛋白含量在W3处理下达到最大值,分别比W1和W5处理增长了10.36%和14.56%。在试验后期,W4和W5处理的叶片MDA含量显著高于其他处理,且在W5处理下达到最大值,分别比W1、W2、W3和W4增长了30.34%、40.88%、34.32%、5.37%,可溶性蛋白含量在W2处理下达到最大值,分别比W1、W3、W4和W5提升了14.35%、11.39%、28.53%、47.31%。红豆杉对于短期水分亏缺有一定的抗性,长期水分亏缺时,红豆杉叶片细胞膜脂过氧化加剧。(3)土壤基质势显著调控了红豆杉叶片黄酮和多糖含量,2019年和2020年红豆杉叶片黄酮含量均于W3处理达到最大值,多糖含量在W2达到最大值。因此,将滴灌滴头正下方20 cm深处的土壤基质势下限设定为-20 kPa有利于提升红豆杉的光合能力、生理活性和叶片多糖含量,设定为-30 kPa有利于提升红豆杉叶片的黄酮含量。

Effect of regulating soil matric potential under drip irrigation on physiological characteristics and secondary metabolite contents of Taxus chinensis