油橄榄(Olea europaea L.)是油料及绿化兼用的多年生常绿乔木,其果实可榨取高级食用油-橄榄油,自我国引种以来,种植面积逐年增加,已经产生了显著的经济和社会效益。白龙江沿岸为我国两个油橄榄的一级适生区之一,且橄榄油产量占到我国橄榄油总产量的90%以上。由于油橄榄对其生长环境要求严格,而该区域油橄榄一般种植在不便于灌溉的山坡上,又由于该地区较少的降雨量,干旱胁迫成为影响和限制我国油橄榄种植规模扩大和产量提高的重要限制因素。目前国内外关于油橄榄抗旱性和具体抗旱措施仍然缺乏系统深入的研究,为了提高对油橄榄抗旱生理的认识并提高油橄榄的抗旱性,本文从以下四个方面进行研究:第一方面:研究了以油橄榄三个主栽品种(戈达尔、城固32、弗奥)离体叶片为研究对象,在实验室条件下考察了30%PEG溶液模拟渗透胁迫对叶片相关生理生化指标的影响,探讨不同品种间的响应差异及其生理机制。试验结果显示,随着渗透胁迫时间的延长,各油橄榄品种离体叶片含水量和叶绿素含量呈下降趋势,相对电导率和MDA含量大幅度升高,即渗透胁迫造成了油橄榄离体叶片水分状况恶化、叶绿素分解、脂质过氧化和细胞膜损伤程度加重;同时,3个品种油橄榄叶片的束缚水与自由水相对含量、超氧阴离子产生速率、SOD酶活性及渗透调节物质含量表现出升高的趋势。品种间比较而言,随着胁迫时间的延长,‘城固32’叶片脂质过氧化产物MDA含量相对较低、细胞膜损伤较小,‘戈达尔’的表现则相反,‘弗奥’介于二者之间;同期各品种间叶片束缚水与自由水相对含量、超氧阴离子产生速率、SOD酶活性及渗透调节物质含量的变化表现相似。可见,三个油橄榄主栽品种中‘城固32’对30%PEG溶液渗透胁迫的抗性最强,弗奥次之,戈达尔最差;在30%PEG溶液渗透胁迫下,‘城固32’叶片具有较高的束缚水与自由水含量比值、较低的超氧阴离子产生速率、较高的SOD酶活性及较高渗透调节物质含量,这在一定程度上保证其叶片具有较强的抗脱水能力、抗氧化能力和渗透调节能力,从而在整体上表现出对渗透胁迫的较强抗性。第二方面:研究了以油橄榄(品种为弗奥)一年生幼苗为试验材料,喷施66.7 mg/L的多效唑(PP333)于油橄榄幼苗叶片表面,每株喷施量为100mL,且设置对照(喷施相同量的蒸馏水),随后停止浇水,分别取干旱胁迫0,2,7d的油橄榄幼苗叶片进行各项生理生化指标的测定及比较分析,以期探讨干旱胁迫下面喷施多效唑对油橄榄幼苗叶片细胞膜保护系统的影响。结果表明当干旱胁迫(停止浇水7d)使细胞膜受到显著破坏时,叶片喷施pp333显著减轻了细胞膜损伤程度,其细胞膜稳定指数比对照(叶片喷施对应量的蒸馏水)高41.5%;研究结果还显示干旱胁迫下叶面喷施pp333相对减小了油橄榄叶片叶绿素含量、类胡萝卜素含量下降幅度,显著提高了脯氨酸和可溶性糖含量,进一步提高了sod、pod和cat活性,抑制mda含量、o2-.产生速率和h2o2含量升高的幅度,提高了vc和还原型谷胱甘肽这两种重要抗氧化物质的含量。可见,干旱胁迫下叶面喷施pp333能通过相对提高干旱胁迫下叶片的抗氧化酶活性、抗氧化物质及渗透调节物质含量,减轻了光合色素含量的下降和活性氧、自由基的累积,由此加强了对油橄榄幼苗叶片细胞膜的保护。第三方面:探讨了松土对干旱胁迫下油橄榄抗性生理及根际土壤环境因子的影响。通过测定松土和不松土的油橄榄根际土壤理化指标、土壤酶活性、土壤微生物含量和油橄榄叶片的抗性生理指标,进行对比分析,以期探究松土对油橄榄根际土壤微环境的影响以及松土提高油橄榄抗旱性的生理机制,为提高油橄榄的抗旱生产提供理论支持。结果表明:随着灌溉不足引起的干旱胁迫程度加深,油橄榄叶片超氧阴离子产生速率、mda和h2o2含量显著增加,这说明油橄榄叶片受到了干旱造成的氧化胁迫;但在同一灌溉条件下,松土缓解了干旱造成的氧化胁迫,并且提高了油橄榄叶片叶绿素含量、类胡萝卜素含量和膜稳定指数;其中缺水较为严重的(water-2)油橄榄叶片,松土处理其sod活性、pod活性、cat活性、vc含量和还原型谷胱甘肽含量,较不松土叶片分别提高了1.00%、20.96%、54.50%、17.82%和20.02%,而增加油橄榄抗氧化酶活性和非酶类抗氧化物质含量具有抵御干旱所造成的氧化胁迫作用;松土处理还增加了干旱胁迫下油橄榄叶片的可溶性糖和脯氨酸含量,这对提高其抗旱性也具有一定作用。研究结果还显示松土处理提高了油橄榄根际土壤含水量和根系活力,降低了土壤ph值;在正常灌溉(water-ck)条件下,松土处理较不松土油橄榄根际土壤土壤肥力相关的碱性磷酸酶、脲酶、转化酶和过氧化氢酶活性分别提高了64.37%、193.49%、30.15%和5.58%,这表明松土有利于提高土壤肥力的有效性;松土还显著增加了油橄榄根际土壤细菌、真菌和放线菌数量,而这些生物和非生物环境因子的变化,对于油橄榄的矿质营养和水分状况都具有积极的作用,特别是在因灌溉不足引起干旱胁迫的情形下。可见,松土一方面改善了干旱胁迫下油橄榄的根际微环境,另一方面强化了油橄榄叶片的酶促和非酶促抗氧化系统,从而有效提高了油橄榄对干旱的整体抗性。事实上,松土后虽然地表层土壤较为干燥,但由于阻止了深层土壤水分通过毛细作用的散失,相对改善了根际的土壤水分状况,特别是松土能影响根际土壤的微生物组成和土壤肥力相关酶的活性,这可能与松土促进了根际土壤的通气状况密切相关。可见松土对于改善土壤的水肥供给和提高油橄榄的抗性生理具有积极有效的作用。第四方面:研究了以10年树龄油橄榄植株为试验材料,通过控制土壤含水量及间作百喜草或不间作处理,测定油橄榄根际土壤理化指标、土壤肥力相关酶活性、微生物含量和叶片生理生化指标,进行对比分析,探讨了间作百喜草及干旱胁迫对油橄榄根际微环境及叶片抗性生理的影响。结果表明:随着干旱胁迫程度的加深,油橄榄叶片叶绿素含量、类胡萝卜素含量和细胞膜稳定指数下降,超氧阴离子产生速率、mda含量和h2o2含量上升,这表明干旱胁迫造成了油橄榄叶片的氧化胁迫;间作百喜草后,一方面提高了油橄榄叶绿素、类胡萝卜素含量和细胞膜稳定指数,抑制了超氧阴离子产生速率、mda含量和h2o2含量的上升,增加了可溶性糖、脯氨酸、vc和还原型谷胱甘肽含量,增强了sod、pod和cat活性,另一方面提高了油橄榄的根系活力,增加了土壤有机质含量、土壤含水量、土壤酶活和土壤微生物数量,降低了土壤ph值。可见间作百喜草能够改善油橄榄土壤微环境及自身的抗氧化能力,从而在整体上增强了油橄榄的抗旱性。综上所述,在30%peg溶液渗透胁迫下,‘城固32’叶片具有较强的抗脱水能力、抗氧化能力和渗透调节能力,从而在整体上表现出对渗透胁迫的较强抗性。叶面喷施pp333能够减小油橄榄叶片叶绿素含量、类胡萝卜素含量下降幅度,显著提高脯氨酸和可溶性糖含量和抗氧化酶活性,抑制mda含量、o2含量升高的幅度,提高vc和还原型谷胱甘肽这两种重要抗氧化物质的含量,有效地减轻干旱胁迫对油橄榄造成的伤害。经松土处理和间作百喜草后均有效改善了油橄榄叶片的生理状况和油橄榄根际的微环境。上述四个方面的研究阐述了干旱胁迫下油橄榄的抗性生理及其调控机制,为油橄榄产业的健康发展提供了一定的技术支持。