王斯彤


摘 要:通過設置7個不同的鹽濃度,比較了不同鹽脅迫處理對銀杏生長量及主要光合作用參數的影響。結果表明,在鹽脅迫下,銀杏的樹高、地徑相對生長量隨著鹽脅迫濃度的增加而逐漸降低,在鹽濃度為0.90%時,相對樹高、地徑相比于對照均降低90%以上;隨著鹽脅迫濃度的增加,銀杏葉片的光合作用表現出逐漸減弱的趨勢。
關鍵詞:鹽脅迫;銀杏;生長量;光合作用
中圖分類號 S79文獻標識碼 A文章編號 1007-7731(2020)08-0015-02
當前,土壤鹽漬化問題是一個世界性的話題,我國鹽堿地總面積超過0.99億hm2以上,占全球總鹽堿化面積的10%左右,且每年還在以一定的速度增長[1]。土壤鹽漬化程度過高,會對植物的生長產生不利影響,如導致植物葉片光合效率的降低、滲透脅迫、代謝紊亂等[2]。研究表明,對于一般植物來說,在土壤鹽含量低于0.2%時,植物的生長不會受到影響;在0.2%~0.3%時,會產生一定程度的鹽脅迫作用;而當濃度大于0.5%時,可導致死亡[3]。
銀杏是我國特有的珍貴孑遺樹種,具有很好的藥用、綠化等用途,經濟價值、生態價值均較高,目前在我國北方地區的城市綠化中應用較多。我國北方地區的土壤鹽漬化比較嚴重,加上北方地區冬季寒冷,冬季需要大量的融雪劑確保道路的通暢。目前常用鹽作為融雪劑,在一定程度上增加了土壤的鹽漬化程度,導致銀杏等行道樹的死亡。因此,研究鹽脅迫下銀杏生長、光合作用等變化機理,對北方地區進一步增加銀杏樹的種植面積具有重要意義。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況 試驗安排在遼寧省阜新市某苗圃進行。為半干旱大陸季風性氣候,年均溫5.8℃,極端最高、最低氣溫分別為40.8、30.5℃,年均無霜期129.2d,年均日照時數2840h左右,年平均降水量400mm,分布不均勻,年均蒸發量在1700mm左右。
1.2 試驗材料 在苗圃中選擇3年生的銀杏實生苗,地徑1.0cm、株高1m左右;試驗材料還有聚乙烯塑料盆(體積在10L左右)、草炭土、大田土、鋼卷尺、游標卡尺以及其他常規管理需要的肥料等。
1.3 試驗設計 試驗共設7個鹽濃度,分別為0(CK)、0.15%、0.30%、0.45%、0.60%、0.75%、0.90%,42盆隨機分成7組作為7個處理,每處理6盆作為重復。每次澆灌600mL,每隔7d澆1次,連續澆8次,對照處理澆灌等量清水即可;盆底墊上塑料托盤(高約10cm),以免鹽溶液滲出[4]。
1.4 試驗管理 2018年2月,從苗圃內選擇地徑、株高一致的銀杏3年生苗移栽到遮雨棚內的聚乙烯塑料盆內,培養的基質提前用草炭土、大田土按照相同的比例混合均勻而成,每盆內裝相同質量的基質,栽植1株銀杏苗。銀杏栽植后,置于通風良好的遮雨棚內進行緩苗,常規管理4個月左右[5]。6月份,在遮雨棚內選擇42盆大小、長勢一致、未發生病蟲害的銀杏盆栽苗,按照試驗設計的鹽濃度澆灌鹽水。
1.5 調查方法 鹽脅迫試驗開始前以及鹽脅迫2個月后,分別對銀杏苗木的株高、地徑進行測量。地徑一般在地面上5cm左右的樹干位置測量,每個處理的6株苗測量結果取平均值,減去試驗開始前的數據,得到銀杏苗的株高和地徑相對生長量。鹽脅迫2個月后,在上午10∶00用便攜式光合儀測量各處理銀杏苗葉片的光合作用參數變化。本試驗選擇凈光合效率、蒸騰速率、水分利用效率3個參數,其中水分利用效率即為凈光合效率/蒸騰速率所得。每個處理6次重復取平均值。
2 結果與分析
2.1 不同鹽濃度脅迫對銀杏生長量的影響 從表1可以看出,隨著鹽濃度的增加,銀杏樹高、地徑的生長情況逐漸減弱。(1)株高:0.90%濃度處理下,銀杏苗的多數葉片枯黃、脫落,瀕臨死亡狀態;0.15%濃度處理下,株高相對于對照降低3.55%,差異不明顯;濃度超過0.30%的處理,株高的相對生長量相對于對照降低幅度均超過32%,其中0.90%濃度的處理比對照降低90.59%。(2)地徑:相對于對照,其他各鹽脅迫處理的降低幅度均超過42%,其中0.90%濃度的處理比對照降低90.11%。
2.2 不同鹽濃度脅迫對銀杏主要光合作用參數的影響 由表2可知,隨著鹽脅迫濃度的逐漸增加,銀杏葉片的凈光合效率呈現逐漸降低的態勢。其中,在鹽濃度為0.75%、0.90%時,凈光合效率分別降低81.653%、83.599%;隨著鹽脅迫濃度的逐漸增加,銀杏葉片的蒸騰速率也呈現出逐漸降低的態勢,當濃度為0.15%時,蒸騰速率較對照降低45.982%,當濃度在0.75%以及以上時,蒸騰速率較對照降低幅度超過66%。水分利用效率在鹽濃度為0.15%時達到最大,為7.128μmol/mmol,此后隨著鹽濃度的增加,水分利用效率逐漸降低。
3 結論與討論
生長量是植物表現出耐鹽特性最為直接的指標。由本次試驗結果表明,處理60d后,隨著鹽脅迫濃度的增加,銀杏的相對樹高、地徑逐漸降低,其中,0.90%濃度樹高、地徑的抑制作用最明顯,多數葉片表現出枯黃、脫落等癥狀。可見,鹽脅迫處理對銀杏具有抑制作用。隨著鹽脅迫濃度的逐漸增加,銀杏葉片的凈光合效率、蒸騰速率、水分利用效率整體均呈現逐漸降低的態勢。說明銀杏是通過降低光合作用效率、蒸騰速度、水分利用效率等來適應鹽脅迫環境的。參考文獻
[1]蔣雪梅,胡進耀,戚文華,等.銀杏幼苗雌雄株對鹽脅迫響應的差別[J].植物分類與資源學報,2009,31(5):447-453.
[2]潘斌.鹽脅迫對銀杏根、葉主要元素和形態結構影響的研究[D].揚州:揚州大學,2008.
[3]趙海燕,魏寧,孫聰聰,等.NaCl脅迫對銀杏幼樹組織解剖結構和光合作用的影響[J].北京林業大學學報,2018,40(11):28-41.
[4]陳穎,羅永亞,邱娜菲,等.NaCl處理對銀杏懸浮培養細胞生長、耐鹽性和黃酮積累的影響[J].南京林業大學學報(自然科學版),2015(6):45-50.
[5]孫聰聰,趙海燕,鄭彩霞.NaCl脅迫對銀杏幼樹滲透調節物質及脯氨酸代謝的影響[J].植物生理學報,2017(3):186-192.
(責編:張宏民)