兩種半紅樹植物幼苗的耐鹽性研究

劉 秀，郝海坤，龐世龍，姜 英

(廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院，國家林業(yè)局中南速生材繁育實(shí)驗(yàn)室，廣西優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530002)

兩種半紅樹植物幼苗的耐鹽性研究

劉 秀，郝海坤，龐世龍，姜 英

(廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院，國家林業(yè)局中南速生材繁育實(shí)驗(yàn)室，廣西優(yōu)良用材林資源培育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530002)

以3個(gè)月苗齡的海芒果和黃槿實(shí)生苗為試材，進(jìn)行不同鹽分濃度脅迫試驗(yàn)，通過對(duì)苗高、地徑和根、莖、葉干重進(jìn)行測(cè)定，并分析葉片中葉綠素、丙二醛含量以及葉片相對(duì)電導(dǎo)率，綜合評(píng)價(jià)分析了兩種半紅樹植物的耐鹽性。結(jié)果表明：海芒果可以在鹽分濃度(鹽質(zhì)量/土壤質(zhì)量)低于0.8%時(shí)維持生長，黃槿可在鹽分濃度低于0.4%時(shí)生長，海芒果耐鹽性優(yōu)于黃槿。

半紅樹植物；海芒果；黃槿；耐鹽性；鹽分脅迫試驗(yàn)

海芒Cerbera manghas L.為夾竹桃科、海芒果屬樹種,常綠小喬木,喜溫暖濕潤氣候,具有一定耐鹽堿特性,是優(yōu)良的沿海防護(hù)林樹種。由于該樹種冠形優(yōu)美，花白色，也常被作為園林綠化樹種。我國主要分布于海南、廣東、廣西、臺(tái)灣和香港等地區(qū)[1-2]。黃槿Hibiscus tiliaceus屬錦葵科,木槿屬樹種。常綠小喬木,一般高度均在4～10 m。我國主要分布在廣東、廣西、海南、浙江、福建、臺(tái)灣等?。▍^(qū)）的沿海地區(qū)[3-4]。海芒果和黃槿均屬于半紅樹植物，是海灘與陸地過渡帶樹種，都有一定的耐鹽性。

隨著當(dāng)前已將開發(fā)北部灣上升為國家戰(zhàn)略，因此地方政府不斷加大沿海防護(hù)林建設(shè)力度，但由于鹽度是沿海灘涂造林成功與否的關(guān)鍵因子之一，所以對(duì)兩種半紅樹植物耐性研究意義重大。

本研究以海芒果和黃槿兩種半紅樹植物幼苗為研究對(duì)象，進(jìn)行不同鹽度梯度脅迫試驗(yàn)，通過生長及生理指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析，比較其耐鹽性，擬為今后營建沿海防護(hù)林在樹種選擇及引種等方面提供科學(xué)可靠的理論依據(jù)[5-7]。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用的海芒果及黃槿苗木均為3個(gè)月的實(shí)生苗，首先將種子在廣西林科院科研苗圃沙床催芽，待出土后移至規(guī)格為(14 cm×16 cm)黑色營養(yǎng)袋中進(jìn)行培育，以備試驗(yàn)用。2011年7月4日將兩種半紅樹植物幼苗移至規(guī)格為(16 cm×20 cm)的塑料花盆中，待苗木生長穩(wěn)定后，2011年7月14日開始第一次施鹽，全面開展鹽分脅迫試驗(yàn)。試驗(yàn)苗木基本情況見表1。

表1 試驗(yàn)苗木情況Table 1 Growth situation of seedlings in the test

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用海鹽(NaCl)對(duì)試驗(yàn)苗木進(jìn)行脅迫，試驗(yàn)共設(shè)置10個(gè)處理，分別為0%(對(duì)照)、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.5%、1.8%、2.0%(海鹽質(zhì)量/土壤質(zhì)量)等10個(gè)鹽分梯度，每個(gè)小區(qū)10株，共設(shè)4個(gè)重復(fù)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 鹽分脅迫處理

采用NaCl溶液形式進(jìn)行鹽分脅迫處理，為防止施鹽過程中鹽分流失，花盆下面放有配套的托盤。整個(gè)試驗(yàn)過程分7次施鹽，每7天施鹽1次，以防止發(fā)生鹽激現(xiàn)象。具體施鹽方案如表2。

表2 施鹽方案Table 2 The scheme of fertilizing salt

1.3.2 生長量測(cè)定

每個(gè)月定期利用鋼卷尺測(cè)定苗木高度生長情況；利用電子游標(biāo)卡尺測(cè)定苗木地徑生長情況。

1.3.3 生物量測(cè)定

試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，將苗木從花盆中全株取出，清洗干凈，吸干水分，然后分根、莖和葉放入烘箱，先用110 ℃殺青20 min，再設(shè)定80 ℃烘干至恒重，稱量其根、莖和葉的干重。

1.3.4 葉綠素含量測(cè)定

葉綠素含量的測(cè)定采用分光光度法進(jìn)行測(cè)定[8]。

1.3.5 相對(duì)電導(dǎo)率和丙二醛含量測(cè)定

相對(duì)電導(dǎo)率采用電導(dǎo)率儀測(cè)定；丙二醛(MDA)含量測(cè)定采用硫代巴比妥酸(TBA)法，以單位質(zhì)量鮮葉含丙二醛的量表示，單位為μmol·g-1[9-12]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用excel和spss16.0分析軟件進(jìn)行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鹽度處理對(duì)苗高、地徑生長的影響

植物受到外部環(huán)境脅迫后，一般會(huì)直觀的反映在形態(tài)上。海芒果和黃槿兩種半紅樹植物受到鹽分脅迫時(shí)也有一些明顯的癥狀表現(xiàn)出來。海芒果在鹽分濃度達(dá)到1.0%時(shí)出現(xiàn)萎蔫癥狀，苗高基本停止生長；黃槿在鹽分濃度為0.6%時(shí)，葉片開始萎蔫并出現(xiàn)干枯、腐爛和提早脫落癥狀，苗高和地徑基本停止生長。由圖1和圖2可以看出，脅迫2個(gè)月的海芒果苗木的苗高、地徑生長量均為對(duì)照最大，苗高最大增量為3.95 cm，地徑最大增量為1.64 mm；脅迫2個(gè)月的黃槿對(duì)照處理苗高增量最大為2.94 cm，而鹽分濃度為0.2%處理的地徑增量最大為1.42 mm。因此根據(jù)苗木外部形態(tài)及苗高、地徑兩個(gè)生長指標(biāo)的數(shù)據(jù)分析可知海芒果的生長情況和自身調(diào)節(jié)能力要高于黃槿，可以初步認(rèn)定海芒果耐鹽性優(yōu)于黃槿。

圖1 不同鹽度處理對(duì)苗高的影響Fig.1 Effects of different salinity on seedling height

圖2 不同鹽度處理對(duì)地徑的影響Fig.2 Effects of different salinity on seedling ground diameter

2.2 不同鹽度處理對(duì)根、莖、葉干重的影響

鹽分脅迫對(duì)植物的生長發(fā)育具有抑制作用，會(huì)導(dǎo)致根系吸收水分和營養(yǎng)物質(zhì)的能力下降，使生物量積累受到明顯抑制。從表3可以看出，兩種半紅樹植物根、莖、葉及總生物量的干重最高均為對(duì)照，其中海芒果的根、莖、葉干重最大值分別為34.43 g、28.30 g和18.90 g，總生物量最大值為81.63 g；黃槿的根、莖、葉干重最大值分別為31.92 g、28.99 g和13.87 g，總生物量最大值為74.78 g。經(jīng)方差分析得知，海芒果和黃槿對(duì)照處理的根、莖、葉干重及總生物量與其它鹽分處理均呈現(xiàn)顯著性差異(p＜0.05)。海芒果的根、莖、葉干重及總生物量在鹽分濃度大于0.6%時(shí)處理間差異不顯著。黃槿的根和莖干重在鹽分濃度大于0.8%時(shí)處理間差異不顯著。隨著鹽分脅迫濃度的增高，根、莖、葉干重隨著下降。由于黃槿在鹽分濃度達(dá)到0.8%時(shí)，葉片出現(xiàn)了提早脫落的現(xiàn)象，基本落光，植株處于死亡狀態(tài)，因此本試驗(yàn)未測(cè)定鹽分脅迫濃度大于0.6%的黃槿葉干重和總生物量。由植株外部形態(tài)及部分生物量指標(biāo)來綜合評(píng)價(jià)，可進(jìn)一步認(rèn)定海芒果的耐鹽性強(qiáng)于黃槿。

表 3 生物量調(diào)查?Table 3 Data of biomass

2.3 不同鹽度處理對(duì)葉片葉綠素含量的影響

鹽脅迫條件下，葉綠體是最敏感的細(xì)胞器之一。植物受到鹽脅迫后，葉綠素含量會(huì)明顯下降，其含量變化，可以在一定程度上反映植物受到傷害的程度[13-15]。從表4可以看出，兩種半紅樹植物受到鹽分脅迫后，葉片葉綠素含量隨著鹽分濃度的增加呈現(xiàn)波

表4 葉片中葉綠素含量變化?Table 4 Changes of chlorophyll content in leaves

動(dòng)變化，總體呈下降趨勢(shì)，但沒有一定規(guī)律性。在鹽分脅迫濃度為0.2%時(shí)，海芒果和黃槿葉片中葉綠素總含量達(dá)到最高，其中海芒果葉片中葉綠素總含量為28.03 mg/g，是對(duì)照的101.6%，經(jīng)方差分析，鹽分脅迫濃度為0.2%時(shí)，與對(duì)照、0.8%及1.0%三個(gè)處理差異不顯著，與其它處理均呈現(xiàn)顯著性差異(p＜0.05)；黃槿葉片中葉綠素總含量為22.73 mg/g，是對(duì)照的141.2%，經(jīng)方差分析，該鹽分濃度脅迫下葉綠素總含量與其它處理均呈現(xiàn)顯著性差異(p＜0.05)。

2.4 不同鹽度處理對(duì)葉片丙二醛含量的影響

丙二醛是膜脂過氧化作用的產(chǎn)物之一，其含量變化可反映植物遭受逆境傷害的程度[12-16]。由圖3可知，隨著鹽度濃度的增加，海芒果和黃槿兩種半紅樹植物幼苗葉片中丙二醛的含量均呈現(xiàn)先增加后下降再增加的趨勢(shì)。海芒果葉片中丙二醛的含量在鹽分脅迫濃度低于0.8%時(shí)變化不大，說明海芒果受到鹽分脅迫濃度低于0.8%時(shí)，仍可通過自身調(diào)節(jié)進(jìn)行生長，當(dāng)鹽分濃度高于0.8%時(shí)，葉片中丙二醛的含量急劇增長，在鹽分濃度為1.2%時(shí)，葉片中丙二醛的含量達(dá)到最大值26.87 μmol·g-1，隨后又出現(xiàn)了下降趨勢(shì)，說明隨著鹽分濃度的不斷提高，對(duì)海芒果已造成了不可逆轉(zhuǎn)的傷害。對(duì)黃槿而言，在鹽分濃度達(dá)到0.2%時(shí)，葉片中丙二醛的含量即達(dá)到了最高值8.47 μmol·g-1，說明黃槿對(duì)鹽分脅迫極為敏感，自身調(diào)節(jié)能力相對(duì)較弱，此時(shí)已受到嚴(yán)重傷害。由葉片中丙二醛含量的積累情況分析可知黃槿的耐鹽性要弱于海芒果。

圖3 不同鹽度處理對(duì)葉片丙二醛含量的影響Fig.3 Effects of different salinity on MDA content in leaves

2.5 不同鹽度處理對(duì)葉片相對(duì)電導(dǎo)率的影響

相對(duì)電導(dǎo)率能夠表示細(xì)胞膜透性的大小，可以反映植物細(xì)胞膜在逆境條件下透性的變化和受損傷程度[13-14]。由圖4可見，海芒果和黃槿兩種半紅樹植物幼苗葉質(zhì)膜對(duì)鹽分脅迫比較敏感，隨著鹽分脅迫濃度的增加，兩種半紅樹植物葉片相對(duì)電導(dǎo)率的值均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。海芒果在鹽分濃度為2.0%時(shí)，相對(duì)電導(dǎo)率值達(dá)到最大26.87%，在鹽分濃度為0.8%時(shí)相對(duì)電導(dǎo)率值為20.08%，是對(duì)照的1.36倍；黃槿在鹽分濃度為0.8%時(shí)達(dá)到最大值為47.87%，是對(duì)照的1.70倍。黃槿葉片相對(duì)電導(dǎo)率值隨鹽分脅迫濃度的變化而增加的幅度遠(yuǎn)高于海芒果，說明黃槿對(duì)鹽分脅迫的自身調(diào)節(jié)及耐受能力弱于海芒果。

圖4 不同鹽度處理對(duì)葉片相對(duì)電導(dǎo)率的影響Fig.4 Effects of different salinity on relative conductivity in leaves

2.6 綜合評(píng)價(jià)分析耐鹽性

目前評(píng)價(jià)植物耐鹽性的強(qiáng)弱仍沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，由于選取的評(píng)價(jià)指標(biāo)及研究探討的角度不同，最終所得結(jié)果會(huì)存在很大差異。本試驗(yàn)選取兩種半紅樹植物的苗高、地徑、根干重、莖干重、葉干重和葉片葉綠素含量等6個(gè)指標(biāo)，并結(jié)合苗木實(shí)際生長情況來選擇耐鹽指數(shù)[17]，對(duì)海芒果和黃槿兩種半紅樹植物的耐鹽性進(jìn)行綜合比較分析。由表5可以看出，海芒果的得分情況要遠(yuǎn)高于黃槿，因此可認(rèn)定海芒果的耐鹽性好于黃槿。

表5 兩種半紅樹植物耐鹽指數(shù)綜合分析?Table 5 Comprehensive analysis on salt-tolerance index of two semi-mangrove species

3 結(jié)論與討論

(1)海芒果和黃槿兩種半紅樹植物均有一定的耐鹽能力，但均不適于高鹽環(huán)境下生長。從試驗(yàn)結(jié)果可知，海芒果可在鹽分濃度小于0.8%的情況下生長，與邱鳳英等[7]的研究結(jié)果一致，而黃槿可在鹽分濃度低于0.4%的條件下生長。

(2)根據(jù)苗高、地徑、根干重、莖干重、葉干重、葉片葉綠素含量、葉片丙二醛含量及葉片相對(duì)電導(dǎo)率等指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)分析，海芒果的耐鹽性強(qiáng)于黃槿。

(3) 沿海灘涂造林會(huì)受到鹽分、潮位以及波能等多個(gè)因子影響，本試驗(yàn)是在大棚內(nèi)開展，存在一定的局限性，若將海芒果和黃槿兩個(gè)半紅樹植物作為沿海防護(hù)林樹種進(jìn)行大面積引種，需考慮更多環(huán)境因子并做進(jìn)一步深入研究。

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A study on salt tolerance of seedlings of two kinds of semi-mangrove species

LIU Xiu, HAO Hai-kun, PANG Shi-long, JIANG Ying
(Key Lab. of Central South Fast-growing Timber Cultivation of Forestry Ministry of China Guangxi Key Lab. of Superior Timber Trees Resource Culivation, Guangxi Forestry Reasarch Institute, Nanning 530002, Guangxi, China)

∶ Three-month-old seedlings of two kinds of semi-mangrove species, Cerbera manghas and Hibiscus tiliaceus were tested with salt gradient concentrations, and the seedling height, basal diameter, the dry weights of root, stem and leaf, the content of chlorophyll,malondialdehyde in leaves and the relative conductivity of leaf were measured. A comprehensive analysis was carried out to compare the salt tolerance of the two species. The results show that C. manghas could maintain growth when salt content (mass of salt/ mass of soil)below 0.8 %, and H.tiliaceus could grow when salt content below 0.4 %. C. manghas is better than H.tiliaceus in aspect of salt tolerance.

∶ Cerbera manghas; Hibiscus tiliaceus; salt stress; semi-mangrove

S722.5；Q945

A

1673-923X (2012)06-0043-06

2012-01-10

廣西科技廳科研院所基本業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目“兩種半紅樹植物苗木耐鹽脅迫研究”；國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目專題“北部灣沿海困難灘涂紅樹林帶構(gòu)建技術(shù)研究與示范”（2009BAD2B04-02）

劉 秀（1981—），男，遼寧沈陽人，工程師，碩士，主要從事珍貴樹種及紅樹林方面研究；E-mail:xiuliu1010@126.com

[本文編校：文鳳鳴]