鹽脅迫對(duì)三葉草生長的影響

阿達(dá)來提·阿木提 汪 鵬 阿依蘇魯·加合斯別克 王玉祥

（1.新疆維吾爾自治區(qū)林業(yè)生態(tài)監(jiān)測總站，新疆 烏魯木齊 830011；2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052）

0 引言

隨著生活水平的提高，人們對(duì)居住環(huán)境的要求不斷提升。在此背景下，城市綠地面積逐漸擴(kuò)大，對(duì)草坪草的需求也在增加。但草坪草對(duì)水的需求量較大，城市草坪會(huì)消耗大量的淡水資源。而許多地區(qū)因淡水資源不足，用微咸地下水、經(jīng)過處理的生活污水（俗稱再生水）等作為綠化水源，但這些替代水都含有一定的鹽分，通常含有總?cè)芙恹}1～7 g/L。鹽分會(huì)降低土壤水勢(shì)，造成植物生長缺水，從而影響植物正常生長發(fā)育。研究表明，隨著鹽濃度的增加，植物的分枝數(shù)、葉面積、生物量、根干質(zhì)量等均總體呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)。

土壤鹽漬化是限制農(nóng)業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)重要生態(tài)因素，會(huì)影響植物的整個(gè)生命周期。土壤中高濃度的鹽離子不僅會(huì)造成土壤水勢(shì)下降，推遲或抑制種子萌發(fā)，而且會(huì)抑制植物根、莖、葉、花、果實(shí)等器官的生長發(fā)育，使植物生長受到抑制。在鹽脅迫下，三葉草的生長會(huì)受到抑制，表現(xiàn)為植株較矮、冠幅變小、葉面積擴(kuò)展速率下降等，而且抑制作用會(huì)隨著鹽脅迫的增加而增強(qiáng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)葉片失綠、失水皺縮、干枯死亡等現(xiàn)象。

三葉草（L.）是多年生或一年生草本植物，生長范圍廣、易于種植、便于管理、固氮性能優(yōu)，在促進(jìn)畜牧業(yè)發(fā)展和維持草地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定等方面發(fā)揮著重要作用。三葉草在新疆維吾爾自治區(qū)（以下簡稱新疆）分布廣泛，不僅可以美化環(huán)境、降低噪聲、凈化空氣、調(diào)節(jié)溫度和濕度，還可以作為優(yōu)質(zhì)的牧草。為探索不同可溶性鹽濃度（EC值）對(duì)三葉草植株特性、分枝數(shù)、最長莖長度和葉面積等指標(biāo)的影響，在盆栽條件下研究不同EC值對(duì)植株特性、分枝數(shù)、最長莖長度和葉面積等生長指標(biāo)的影響，為三葉草的耐鹽育種和栽培提供參考依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以5個(gè)三葉草品種/系作為試驗(yàn)材料，試驗(yàn)材料信息如表1所示。

表1 供試材料信息

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)EC值（3、6、9、12 mS/cm）進(jìn)行鹽脅迫處理，其中可溶性鹽原液為呼圖壁鹽堿地的土壤浸提液和達(dá)坂城鹽湖水（濃縮后的混合液濃度為38.85 mS/cm），用稀釋液（由含有5%MS培養(yǎng)基的自來水配制）稀釋至相應(yīng)濃度，以稀釋液為對(duì)照［CK，EC值為（0.8±0.2）mS/cm］，每盆每次澆灌500 mL處理液，4 d處理1次，共處理8次。處理間隔期每天每盆澆灌100 mL稀釋液，防止干旱對(duì)其造成脅迫。每個(gè)處理設(shè)4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)4盆。

1.3 試驗(yàn)方法

在新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)三坪實(shí)習(xí)農(nóng)場牧草與草坪實(shí)驗(yàn)站自然光培養(yǎng)室培養(yǎng)三葉草，光照時(shí)間14 h、暗培養(yǎng)10 h，陰雨天用補(bǔ)光燈補(bǔ)光。2019年8月10日進(jìn)行種子育苗，30 d后選擇長勢(shì)一致的幼苗進(jìn)行脅迫處理，每個(gè)花盆保留1株。花盆下口徑×上口徑× 高=12 cm×15 cm×20 cm，花盆中基質(zhì)為（花土）∶（黃土）=1∶1。

1.4 測量指標(biāo)與方法

脅迫處理結(jié)束后，觀測不同三葉草品種（系）的植株特性。植株特性=（幅寬+幅長+絕對(duì)株 高）/3。同時(shí)，測量三葉草植株莖直徑、分枝數(shù)、最長莖長度、葉長、葉寬、葉柄長和葉面積等指標(biāo)。其中，莖直徑、分枝數(shù)、最長莖長度采用常規(guī)方法測量，葉長、葉寬、葉柄長和葉面積用LI-3000C型號(hào)的葉面積儀器測量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Excel進(jìn)行繪圖，采用SPSS 21.0軟件利用One-Way ANOVA方法進(jìn)行單因素方差分析，采用隸屬函數(shù)法進(jìn)行耐鹽性綜合評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫對(duì)不同三葉草生長發(fā)育的影響

如表2所示，隨著可溶性鹽濃度的增加，5種三葉草的植株特性均呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)，SYC04在EC值為6 mS/cm時(shí)植株特性達(dá)到最大值，而其他4種材料均在EC值為3 mS/cm時(shí)達(dá)到最大值。隨著可溶性鹽濃度的增加，5種三葉草的莖直徑、最長莖長度、分枝數(shù)、葉面積、葉長、葉寬和葉柄長均呈不規(guī)律變化。

表2 鹽水澆灌對(duì)三葉草生長的影響

2.2 三葉草生長指標(biāo)之間的相關(guān)性分析

相關(guān)性分析用來評(píng)價(jià)不同變量間的關(guān)聯(lián)性，通常相關(guān)系數(shù)越接近1，關(guān)聯(lián)性越強(qiáng)。如表3所示，對(duì)鹽脅迫下三葉草各指標(biāo)間的相關(guān)性分析結(jié)果顯示：最長莖長度和分枝數(shù)呈極顯著正相關(guān)（＜0.01），相關(guān)系數(shù)為0.688；葉長和葉寬、葉柄長分別呈顯著正相關(guān)、極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.560、0.699。

2.3 不同三葉草耐鹽性綜合評(píng)價(jià)

結(jié)合植株特性、分枝數(shù)、最長莖長度、葉面積，采用隸屬函數(shù)法對(duì)各材料的耐鹽性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果見表4。綜合評(píng)價(jià)值越高，表明三葉草耐鹽性越強(qiáng)。如表4所示，5種三葉草的耐鹽性為SYC04＞SYC03＞SYC05＞SYC02＞SYC06。

表4 三葉草耐鹽性評(píng)價(jià)

3 結(jié)論與討論

該試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著可溶性鹽濃度的增加，5種三葉草的植株特性均呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，SYC04在EC值為6 mS/cm時(shí)最高，其他4種材料在EC值為3 mS/cm時(shí)最高，說明土壤中有一定濃度的礦物質(zhì)離子能促進(jìn)三葉草生長；5種三葉草的莖直徑、最長莖長度、分枝數(shù)、葉面積、葉長、葉寬和葉柄長均呈不規(guī)律變化。由表3可知，最長莖長度和分枝數(shù)呈極顯著正相關(guān)（＜0.01），相關(guān)系數(shù)為0.688；葉長和葉寬、葉柄長分別呈顯著正相關(guān)、極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.560、0.699。綜合分析認(rèn)為，5種三葉草的耐鹽性由強(qiáng)到弱依次是SYC04、SYC03、

表3 鹽脅迫下三葉草各指標(biāo)間的相關(guān)性分析

SYC05、SYC02、SYC06。

雖然大多數(shù)研究認(rèn)為鹽脅迫對(duì)植物的生長有顯著的抑制作用，但是陳火英等的鹽脅迫對(duì)番茄種子萌發(fā)的影響研究、高玲的鹽脅迫對(duì)小麥幼苗生長和保護(hù)酶活性的影響研究以及王樹鳳等的鹽脅迫對(duì)櫟樹苗期生長和根系生長發(fā)育的影響研究表明，低鹽濃度下各櫟樹品種的生長指標(biāo)均高于對(duì)照。謝德意等和賀安娜等認(rèn)為，低濃度鹽脅迫能促進(jìn)植物生長，與該試驗(yàn)結(jié)果一致。由此可知，植株生長狀況是體現(xiàn)植物耐鹽性的直接指標(biāo)之一。在不同濃度的鹽脅迫下，三葉草的植株特性、最長莖長度、葉面積和分枝數(shù)均不相同，低濃度的鹽脅迫對(duì)部分指標(biāo)有促進(jìn)作用。因此，研究鹽脅迫對(duì)三葉草生物量的影響可為三葉草培育、充分發(fā)揮三葉草資源的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益提供支持。