温度和水分对银杏生长及次生代谢的影响

吴婵娟

(太原市道路绿化养管中心，山西 太原 030001)

银杏(GinkgobilobaL.)属裸子植物门银杏科银杏属，原产于中国，已有2.8×108年～3.5×108年的演化历史。银杏抗逆性强、病虫害少、适应性广、经济寿命长，是我国特有的珍贵树种，被誉为植物界的“活化石”，在经济、生态、观赏和科研方面具有较高的应用价值。此外，银杏的药用价值也得到了研究学者的广泛关注，其在防止动脉硬化，预防心脑血管疾病，以及治疗老年痴呆症、脑老化、脑缺血等方面疗效显著。银杏的药用价值主要来源于次生代谢产物，这类物质是植物生命活动正常运行或者生长发育非必需的小分子有机化合物。

温度和水分是影响植物生长的两大环境因素，也是植物生命活动的基础。研究表明，土壤温度、水分的细微变化都会对植物的代谢和生长产生较大的影响。研究土壤温度和水分对银杏生长及次生代谢的影响，探索银杏对环境的适应性，对釆取适宜的栽培措施具有重要的理论和实践意义。

1 试验设计

1.1 试验材料

选用生长健壮、无病虫害的1年生银杏实生苗为供试材料，平均苗高43.9 cm，地径8.66 mm.试验用土为中质壤土，土壤碱解性氮含量121.66 mg/kg，有效磷含量22.54 mg/kg，速效钾含量86.77 mg/kg.

1.2 试验设计

盆栽试验于2018年进行，试验设置2个温度处理，分别为T1:最高温25 ℃，最低温15 ℃；T2:最高温35 ℃，最低温25 ℃.2个水分处理，田间持水量分别为S1：55%～60%；S2：40%～45%.共计4个处理组合，每个处理组合设3次重复。盆栽容器直径为19 cm，高16 cm，每盆种植苗木2株。于6月22日，将盆栽苗木移入人工气候室控制温度，土壤含水量控制方法用称重法，每天补充蒸发和吸收水分，并观察银杏幼苗生长状况。处理时间为 40 d，处理完成后进行测定。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 株高和地径的测定

每处理随机选择3株，在处理完成后，用刻度尺测定幼苗基部到顶端部分的株高，游标卡尺测定距离地面2 cm处的地径，并做好记录。

1.3.2 干物质量的测定

先将盆土浇透水，然后将银杏幼苗整株取出，用清水洗净，吸干植株表面水分。之后将根系、茎秆和叶片分别取下，放入烘箱中，105 ℃杀青10 min，60 ℃烘干至恒重，称重，分别记录根、茎、叶的干物质量。

1.3.3 叶片次生代谢产物的测定

槲皮素、山奈酚素和异鼠李素采用索氏提取法提取，用高效液相色谱测定其含量，以C18柱为色谱柱，以甲醇与0.4%磷酸(体积比为 50∶65)溶液为流动相，检测波长为 360 nm.萜内酯采用索氏提取法提取，高效液相色谱测定，以C18柱为色谱柱，以甲醇、四氢呋喃、水(体积比为25∶10∶65)溶液为流动相，蒸发光散射检测器检测。

1.4 数据分析

用Excel 2010进行数据整理，用SPSS 24.0分析数据。

2 结果与分析

2.1 温度和水分对银杏生长的影响

银杏生长量能够直接反应植株对环境的适应能力，是植株生长情况的直观指标。温度和水分对银杏生长的影响见表1.

表1 温度和水分对银杏生长的影响

由表1可知，温度和水分处理能够显著影响银杏生长。其中，T1处理下的株高均高于T2处理；且在同一温度处理下，S1株高显著低于S2，各处理间差异均显著。地径变化趋势和株高相似，但T1S1处理和T2S2处理差异不显著。干物质变化趋势和地径相似，在同一温度处理下，S1干物质量显著低于S2，各处理间差异均显著。

2.2 温度和水分对银杏次生代谢的影响

温度和水分对银杏次生代谢的影响见表2.

表2 温度和水分对银杏次生代谢的影响 mg/g

由表2可知，温度和水分能够显著影响银杏次生代谢产物。其中，槲皮素在T2温度时高于T1；在同一温度处理下，S1显著高于S2，T1S1和T2S2处理没有显著差异，其它处理间差异均显著。山奈酚含量在 T1 温度时高于T2；在同一温度处理下，S1显著高于S2，处理间差异均显著。异鼠李素在各处理间没有显著差异。总黄酮含量变化趋势和槲皮素变化趋势相似，各处理间差异均显著。总萜内酯含量在 T2 温度时高于T1；在同一温度处理下，S2显著高于S1，各处理间差异均显著。

3 讨论与结论

1) 温度和水分是影响植物生长的关键因素，只有在一定的温度和水分条件下，植物的一系列生命活动才能正常进行，植物才能够正常生长。吕晓敏等研究结果表明，增加温度和降水量能增加根和叶的生物量。张素瑜等研究表明，适宜的土壤水分能够提高作物吸收水肥的能力，提高作物的水分利用率。本研究结果表明，温度和水分处理能够显著影响银杏生长。其中，在最高温25 ℃，最低温15 ℃处理下株高、地径和干物质量均高于最高温35 ℃，最低温25 ℃处理；且在同一温度处理下，土壤含水量为55%～60%处理的株高、地径和干物质量显著低于土壤含水量为40%～45%处理。可能是由于在最高温25 ℃，最低温15 ℃，土壤含水量40%～45%时，促进了根系的生长，有利于植物对物质和水分的吸收，从而增加了银杏株高、地径和干物质积累量。还有可能是在此温度下，银杏体内的酶活性达到最大值，能够有效催化植株体内物质的代谢、合成和转运，从而有利于植株生长和物质积累。在40%～45%含水量条件下，保证了银杏幼苗充足的水分，既不会因为水分缺乏而造成生长缓慢，也不会因为水分过多造成水分胁迫。因此，有利于银杏的生长。

2) 本研究结果表明，温度和水分能够显著影响银杏次生代谢产物，槲皮素和总黄酮含量在最高温35 ℃，最低温25 ℃时高于最高温25 ℃，最低温15 ℃时；山奈酚含量则相反。槲皮素和山奈酚在土壤含水量55%～60%处理下高于40%～45%处理。可能是由于在不同的温度条件下，合成次生代谢产物的酶活性受到影响，从而使得次生代谢产物含量存在差异。同时，适宜的水分条件有利于物质的转运和积累。异鼠李素在各处理间没有显著差异，可能是温度和水分对异鼠李素的合成过程没有影响。因此，总体看来，最高温25 ℃，最低温15 ℃，土壤含水量为40%～45%时，银杏长势较好；在最高温35 ℃，最低温25 ℃，土壤含水量为55%～60%时，槲皮素和总黄酮含量较高；最高温35 ℃，最低温25 ℃，土壤含水量为40%～45%时，总萜内酯含量较高。