王雪娟,張雪平,劉 寧
(安徽科技學院 城建與環境學院,安徽 鳳陽 233100)
金雞菊(Coreopsis basalis)又名小波斯菊、金錢菊、孔雀菊,菊科金雞菊屬多年生宿根草本,葉片多對生,稀互生、全緣、淺裂或切裂.花單生或疏圓錐花序,總苞兩列,每列3枚,基部合生.舌狀花l列,寬舌狀,呈黃、棕或粉色,管狀花黃色至褐色.
金雞菊對土壤要求不嚴,在肥沃、濕潤、排水良好的砂質壤土中生長良好,耐旱、耐寒(能耐-30℃低溫)、也耐熱,對二氧化硫有較強的抗性[1].栽培容易,常能自行繁衍.生產中多采用播種或分株繁殖,夏季也可進行扦插繁殖.冬季幼葉萌生,鮮綠成片.春夏之間,花大色艷,常開不絕,既可觀葉,也可觀花,是極好花境材料,同時在屋頂綠化中作覆蓋材料效果也極佳.
金雞菊作為北方常用的一種耐旱性綠化植物,目前在城市綠化中的應用正逐漸受到重視,其優良的特性越來越受到園林工作者和城市居民的青睞.同時,對金雞菊抗逆性機理等生理特性的認識不足也逐漸成為地被植物開發應用的限制性因素.本實驗通過人工控制不同濃度鹽脅迫條件下進行生理指標的測定分析,探討金雞菊抗鹽機理,并對其抗鹽性進行評價.
試驗材料:金雞菊由安徽安美園藝有限公司提供.
1.2.1 主要試驗藥品 甲苯、乙醇、磷酸、低亞硫酸鈉、磺基水楊酸、冰乙酸、酸性茚三酮、L-脯氨酸、乙-硫代巴比妥酸、氯化鈉、碳酸鈣、石英砂、丙酮等.
1.2.2 主要試驗儀器 電子天平,烘箱,電導儀,干濕溫度計,低速離心機,751分光光度計,數顯恒溫水浴鍋,數顯電熱干燥箱等.
1.3.1 試驗設計NaCl 處理設計分為6 個水平,濃度分別為:A0:0 (對照)、A1:50 mmol/L、A2:100mmol/L、A3:150mmol/L、A4:200mmol/L、A5:300mmol/L,6 個處理,盆栽,共30 盆,隨機排列.
1.3.2 驗準備 實驗于2011年4月8日在安徽科技學院西區種植園實驗基地開始進行.在進行盆栽移植時,首先把金雞菊進行分株,定植在15 c m×15 c m的塑料盆中,采用經過篩洗、晾曬、高錳酸鉀進行殺菌處理處理的黃沙作為栽培基質.
1.3.3 實驗方法 2011年5月23號第一次進行鹽處理,3天后進行第二次處理,間隔3天后再進行最后一次處理,(處理期間其他養護同常規管理),每次每盆定量施200 m l鹽溶液,對照組(A 0組)施200 m l營養液.鹽脅迫期間,金雞菊整個生育期在自然狀態下生長,常規管理.三次處理結束后開始測生理指標.通過測定金雞菊植株的各項生理指標,研究金雞菊在相同外界條件下對不同濃度鹽脅迫的耐受能力.
1.4.1 生長觀察
通過目測法,將金雞菊各處理組植株的生長狀況分為5個等級:生長正常、生長良好、輕度生長不良、中度生長不良和嚴重生長不良,觀測發現金雞菊隨不同濃度鹽處理相應表現出葉片萎蔫、色暗、生長勢下降.
1.4.2 根冠比的測定
鮮樣先用自來水沖洗,再用蒸餾水沖洗兩次,用濾紙吸干后進行根冠分離,使用電子天平測量數據,并記錄.
1.4.3 生理指標的測定
相對含水量的測定參照王云龍[2]等的方法;葉綠素含量的測定采用乙醇提取法[3];相對電導率測定采用電導率儀法測定[4];根系活力的測定采用T T C法[5];脯氨酸含量測定參照王友寶等的方法[6];丙二醛含量測定采用王學奎方法[7].
1.4.4 數據統計分析
本論文文字和圖表處理在Word 2003和Excel 2003下進行.

表1 不同濃度鹽分處理對金雞菊的外部形態影響
經過近10天的鹽脅迫處理后,A 0、A 1、A 2組金雞菊均未出現葉片萎蔫現象,新葉呈現黃綠色;處理組A 3和A 4有幾片老葉出現輕微萎蔫,新葉顏色為暗綠色;處理組A 5葉片出現明顯的萎蔫現象,其中A 0、A 1、A 2組長勢較好,A 3、A 4組增長平穩,A 5組生長不良.
在不同濃度的鹽脅迫條件下,同種植物會產生不同的外觀表現.經過鹽脅迫處理后,A 0、A 1、A 2組金雞菊均未出現葉片萎蔫現象,根系生長正常;處理組A 3 和A 4葉片出現萎蔫,同時根系出現輕微腐爛;處理組A 5葉片出現明顯的死亡現象,根系明顯腐爛.

圖1 鹽脅迫下不同處理中金雞菊根冠比的變化
從圖1中可以看出鹽脅迫處理對金雞菊的根冠比具有顯著影響,主要表現為隨著鹽脅迫強度增強金雞菊植株根冠比呈先升高后降低的趨勢,這表明金雞菊對鹽脅迫處理有一定的適應性,具有一定的抗鹽能力.
生物膜是構成細胞與其周圍環境之間或真核細胞的胞液與各種細胞器的屏障.植物組織在受到逆境傷害時,感受最敏感的是細胞膜,細胞膜是細胞與環境發生物質交換的主要通道.

圖2 鹽脅迫下不同處理中金雞菊相對電導率的變化
從圖2中可以看到,在鹽脅迫處理過程中,隨著處理濃度的增加,金雞菊相對電導率呈先升高,后降低的趨勢,說明金雞菊的質膜相對透性對鹽處理的反應比較敏感,在很大程度上破壞了半透膜的功能,使細胞內的各種溶質外滲.金雞菊在鹽脅迫處理期間相對電導率不斷升高,說明其細胞膜受到損害鹽脅迫使細胞膜結構遭到破壞將引起細胞內物質加速向外滲透[8].
葉片是植物進行光合作用的主要器官,而葉綠素是光合作用的重要細胞器,是影響植物光合作用的重要因素,葉綠素含量高低在一定程度上反映了光合作用水平.

圖3 鹽脅迫下不同處理中金雞菊葉綠素含量的變化
從圖3中可以看到,在鹽脅迫處理過程中,隨著處理濃度的增加,葉綠素的含量呈先平穩后下降的趨勢.在低濃度情況下先是無明顯變化,表明較低的鹽濃度并不影響金雞菊葉片的光合能力;隨鹽濃度的增加葉綠素含量明顯下降,金雞菊葉片的光合能力受到顯著抑制,,但長時間鹽脅迫可導致葉綠素含量降低,隨著鹽脅迫強度的增加,葉綠素也隨之降解.

圖4 鹽脅迫下不同處理中金雞菊根系活力的變化
植物根系是活躍的吸收器官和合成器官,根的生長情況和活力水平直接影響地上部分的生長、營養狀況及產量水平.
從圖4中可以看出,在鹽脅迫處理過程中,隨著處理濃度的增加根系活力呈現先增加后下降的趨勢.在低濃度鹽脅迫情況下呈上升趨勢,隨著鹽脅迫的加劇,當鹽溶液濃度高于處理水平A 3時,根系活力逐漸降低,金雞菊根系受到損傷,活力下降,最終表明金雞菊適應鹽脅迫的能力比較強,能抗一定濃度的鹽脅迫,但長時間高濃度鹽脅迫使得金雞菊的根系破壞嚴重,根系活力明顯下降.
脯氨酸是一種重要的有機滲透調節物質,具有平衡液泡中的高濃度鹽分,避免細胞質脫水,穩定細胞蛋白質結構,防止酶變性失活和保持氮含量等的作用.當植物受到鹽脅迫時,脯氨酸可作為滲透劑參與植物的滲透調節作用,鹽脅迫會導致植物體內脯氨酸的含量積累增加[9].其積累量的大小影響著滲透調節能力,而滲透調節能力的大小與抗鹽性之間有著密切的關系,因此脯氨酸含量的變化可以反應出植物的抗鹽性.

圖5 不同濃度鹽脅迫處理金雞菊脯氨酸含量的變化
從圖5中可以看出,在鹽脅迫處理過程中,隨著處理濃度的增加脯氨酸含量呈現先增長后穩定的趨勢.隨著鹽脅迫的加劇,增長趨勢非常明顯,當鹽溶液濃度高于處理水平A 3時脯氨酸含量趨于穩定,之后隨鹽溶液濃度增加,其含量仍然維持在較高的水平.最終表明金雞菊適應鹽脅迫的能力比較強,能抗一定濃度的鹽脅迫.
輕度的鹽脅迫對丙二醛積累的影響較小,說明在一定范圍內植物葉片對鹽脅迫具有自我生理調節能力,隨著鹽脅迫程度的加劇,脅迫時間的延長,植物葉片中過氧化物M D A的含量升高,表明鹽脅迫引起氧化作用加強,細胞膜傷害更加嚴重,對植物株體的傷害更為嚴重[10].

圖6 鹽脅迫下不同處理中金雞菊丙二醛含量的變化
從圖6中可以看出,在鹽脅迫處理過程中,隨著處理濃度的增加脯氨酸含量呈現先增長后下降的趨勢.在低濃度情況下呈上升趨勢,表明膜系統受到傷害.隨著鹽脅迫的加劇,鹽溶液濃度高于處理水平A 2時,丙二醛含量逐漸降低,最終表明金雞菊適應鹽脅迫的能力比較強,能抗一定濃度的鹽脅迫.
抗鹽性是植物對于鹽脅迫環境的反應.通過本次試驗,初步得到以下結果:鹽脅迫處理對金雞菊的生長具有顯著影響,主要表現為生長勢隨著鹽脅迫強度增強而降低;植株根冠比、相對電導率、根系活力、葉綠素含量呈先升后降趨勢;脯氨酸、丙二醛含量含量隨鹽脅迫強度的增強而增加.
實驗結果表明:鹽脅迫環境下金雞菊具有一定的抗性.輕微濃度的鹽脅迫處理,對于金雞菊正常生長沒有明顯影響.隨著處理濃度的增加,當鹽溶液濃度高于150 m m o l/L時,金雞菊開始產生明顯的生理反應甚至死亡,表明金雞菊對于鹽脅迫的抗性達到極限.自然界中土壤中可溶性鹽含量超過1.0%時,只有一些特殊適應于鹽土的植物才能生長,這就導致了面積廣大的鹽堿環境不能適合園林綠化植物的生長需要.此次實驗測定的金雞菊抗鹽性,為金雞菊在如今鹽堿化日益嚴重的土壤中適應及生長提供了理論依據,并為建立地被植物抗鹽性評價體系提供借鑒.
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