不同品種北美海棠耐鹽堿生長(zhǎng)和生理指標(biāo)的相關(guān)性分析

夏凱麗 ，楊靜慧 ，李 珍 ，李 雕 ，周 強(qiáng) ，王 興

（1.天津農(nóng)學(xué)院 園藝園林學(xué)院，天津 300384；2.天津市公路直屬處，天津 300384）

天津市位于渤海之濱，海河流域最下游[1]，鹽漬化土地面積高達(dá)7 800 km2， 約占天津市總土地面積 65.8%[2]，主要分布在渤海灣的濱海淤泥質(zhì)灘涂地區(qū)，包括濱海新區(qū)、寧河、東麗、津南及靜海南部等地[3]。

鹽堿地由于土壤內(nèi)大量的鹽分積累，會(huì)引起植物的生理干旱，傷害植物組織、影響植物吸收營(yíng)養(yǎng)、影響植物的生長(zhǎng)和發(fā)育等[4]。

目前，有關(guān)植物耐鹽堿的研究多集中于耐鹽堿種質(zhì)及資源的篩選[5-6]、耐鹽堿機(jī)理[7-8]、耐鹽堿性分析[9-10]等，而有關(guān)植物耐鹽堿指標(biāo)的篩選卻很少。

本研究測(cè)定了8種北美海棠生長(zhǎng)和生理指標(biāo)，并用各指標(biāo)的隸屬函數(shù)值與其平均隸屬函數(shù)值做了相關(guān)性分析，旨在篩選出衡量耐鹽堿的指標(biāo)，以期為北美海棠在鹽堿地區(qū)的推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于天津市遠(yuǎn)大園林苗圃，土壤為粘壤土，pH值為8.02，含鹽量為0.32%，屬于輕度鹽堿土，土壤肥力中等。

供試苗木定植株行距一致，均為2 m×4 m，常規(guī)管理，管理方法統(tǒng)一，早春發(fā)芽前施肥、澆水1次，施肥以氮肥為主，秋季追肥1次，以磷鉀肥為主，冬季來(lái)臨前灌凍水。

1.2 試驗(yàn)材料

供試的北美海棠品種為冬紅、舞美、亞當(dāng)、喜洋洋、絢麗、凱爾斯、王族、紅寶石，均由天津市遠(yuǎn)大園林苗圃提供。

1.3 試驗(yàn)方法

在苗圃中選擇生長(zhǎng)一致的區(qū)域?yàn)闃拥?，樣地面積為20 m×20 m，6個(gè)樣地。每個(gè)樣地中按對(duì)角線五點(diǎn)取樣法，選5株生長(zhǎng)良好的植株取樣，共30株。6個(gè)樣地中隨機(jī)選2個(gè)樣地，即從10株樣樹(shù)上采集葉片，選第1～4主枝中部枝條上的成熟葉片為樣葉，每株選3枝，每個(gè)枝條上取5片成熟葉片，用于生理指標(biāo)的測(cè)定。

1.3.1 生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定方法

（1）基徑、胸徑：采用測(cè)樹(shù)鋼圍尺進(jìn)行測(cè)量，基徑的基準(zhǔn)點(diǎn)為植株地面基部，胸徑的基準(zhǔn)點(diǎn)為植株距地面1.2 m處。

（2）冠幅：采用十字交叉法進(jìn)行測(cè)量，用普通卷尺分別測(cè)出植株南北與東西方向的寬度，兩者平均即為植株冠幅。

（3）株高：用測(cè)高儀測(cè)量。

（4）年輪：用C0400 型年輪儀（即生長(zhǎng)錐）在距地面20 cm高度同一方向向植株的樹(shù)芯鉆取年輪，再用游標(biāo)卡尺由樹(shù)芯向外測(cè)定每年的年輪生長(zhǎng)量。

（5）一年生枝生長(zhǎng)量：于2016年11月下旬，植株停止生長(zhǎng)后，選取植株中部、外側(cè)的枝條用普通卷尺量取其一年生枝的生長(zhǎng)量，分別從植株的東、南、西、北4個(gè)方位測(cè)定。每個(gè)品種測(cè)量10個(gè)樣樹(shù)。一年生的枝數(shù)為每個(gè)二年生枝上的一年生枝的數(shù)量。

（6）葉片數(shù)量：為一年生枝上的葉片數(shù)量。

1.3.2 生理生化指標(biāo)的測(cè)定方法 可溶性蛋白，用考馬斯亮藍(lán)G-250染色比色法測(cè)定[11]；可溶性糖，用硫酸-蒽酮試劑法測(cè)定[12]；游離脯氨酸，用茚三酮試劑法測(cè)定[13]；POD（過(guò)氧化物酶），用愈創(chuàng)木酚試劑比色法測(cè)定[14]；丙二醛，用硫代巴比妥酸試劑法測(cè)定[14]；膜透性，用電解質(zhì)滲透法測(cè)定[15]。測(cè)膜透性時(shí)，先用0，2%，4%，6%，8%，10% 6個(gè)梯度的NaCl溶液浸泡不同北美海棠葉片30 min。處理后用電解質(zhì)滲透法測(cè)量不同濃度下北美海棠葉片的膜透性，每個(gè)處理3次重復(fù)。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2007進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用各指標(biāo)的隸屬函數(shù)值進(jìn)行各生長(zhǎng)指標(biāo)的相關(guān)性分析，用SPSS 20.0進(jìn)行方差顯著性分析。

隸屬函數(shù)計(jì)算公式：

其中 Xij 表示 i 種類 j 指標(biāo)的彩葉植物不同指標(biāo)變化隸屬函數(shù)值。Xmax 和 Xmin 分別表示彩葉植物各種類指標(biāo)的最大和最小測(cè)定值，如果不同種類北美海棠各變化指標(biāo)測(cè)定值與彩葉植物的耐鹽性呈正相關(guān)用 A 式，反之用 B 式。n 表示不同彩葉植物測(cè)定某一指標(biāo)數(shù)的總和。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽堿土北美海棠品種生長(zhǎng)指標(biāo)相關(guān)性分析

由圖1可以看出，各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)與綜合隸屬函數(shù)值相關(guān)性較好的是胸徑、株高、冠幅、一年生枝數(shù)，相關(guān)系數(shù)分別為0.750，0.761，0.752和0.691；而葉片數(shù)、一年生枝長(zhǎng)與綜合隸屬函數(shù)值相關(guān)性不好。所以，植物耐鹽性的生長(zhǎng)狀態(tài)可以用胸徑、株高、冠幅、一年生枝數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行衡量。

圖1 鹽堿土8個(gè)北美海棠品種生長(zhǎng)指標(biāo)的相關(guān)性

2.2 鹽堿土北美海棠品種生理生化指標(biāo)相關(guān)性分析

由圖2可以看出，可溶性糖、游離脯氨酸、膜傷害率和生理綜合隸屬函數(shù)值相關(guān)性較大，相關(guān)系數(shù)分別為0.829，0.680和0.602。POD酶活性、丙二醛、可溶性蛋白和綜合隸屬值相關(guān)性最小。所以，植物耐鹽性的生理指標(biāo)可以用可溶性糖、游離脯氨酸、膜傷害率進(jìn)行衡量。

圖2 鹽堿土8個(gè)北美海棠品種生理生化指標(biāo)的相關(guān)性

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)結(jié)果顯示，北美海棠耐鹽堿生長(zhǎng)指標(biāo)中的胸徑、株高、冠幅、一年生枝數(shù)與各生長(zhǎng)指標(biāo)的平均隸屬函數(shù)值相關(guān)性較好，而葉片數(shù)和一年生枝長(zhǎng)等指標(biāo)相關(guān)性較低。原因可能是試驗(yàn)地土壤為輕度鹽堿土，不足以引起葉片數(shù)和一年生枝長(zhǎng)的大幅度波動(dòng)[16]；也可能是影響這2個(gè)指標(biāo)的因素較多，結(jié)果一致性相差導(dǎo)致的相關(guān)性差。

北美海棠耐鹽堿生理指標(biāo)中的可溶性糖、游離脯氨酸、膜透性與各生理指標(biāo)的平均隸屬函數(shù)值相關(guān)性較好，可以用來(lái)衡量北美海棠耐鹽堿性。但是，POD酶活性、丙二醛和可溶性蛋白含量相關(guān)性較低，可能是因?yàn)镻OD酶活性的變化是先增強(qiáng)后減弱，不是直線型變化。因此，相關(guān)性較差；而游離脯氨酸含量、膜透性等指標(biāo)則是一直增大，為直線型變化，因此，相關(guān)性好。

一些研究認(rèn)為耐鹽性指標(biāo)中丙二醛和可溶性蛋白的相關(guān)數(shù)據(jù)不具有代表性[17-18]，和本研究的結(jié)果一致。

因此，在輕度鹽堿地上，就生長(zhǎng)指標(biāo)而言，可用胸徑、株高、冠幅、一年生枝數(shù)等指標(biāo)來(lái)衡量北美海棠耐鹽堿性；就生理指標(biāo)而言，可用可溶性糖、游離脯氨酸、膜透性進(jìn)行衡量。