楊 晴，代 波，劉振林，張國君，楊俊明*

(河北科技師范學院a生命科技學院，b園藝科技學院；河北 秦皇島，066600)

四個檉柳新品系的耐鹽性評價

楊 晴a，代 波b，劉振林b，張國君b，楊俊明b*

(河北科技師范學院a生命科技學院，b園藝科技學院；河北 秦皇島，066600)

為了篩選耐鹽能力強的檉柳優(yōu)良品系，用濱海鹽堿土和海鹽配置土壤中鹽(NaCl)的質(zhì)量分數(shù)分別為0,4,6，8,10,12,14 g·kg-1的室內(nèi)鹽池，白花檉柳為對照，研究4個檉柳新品系的耐鹽性。結(jié)果表明：隨著土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)的增加，檉柳的存活率(SR)、耐鹽指數(shù)(STI)、相對生長率(RGR)、凈光合速率(Pn)和氣孔導度(Gs)逐漸下降，胞間CO2濃度(Ci)逐漸增高。檉柳STI和土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)之間的關(guān)系可以用邏輯斯蒂方程表示。通過為檉柳的SR，RGR和STI分別賦予0.40，0.35和0.25的權(quán)重，利用隸屬函數(shù)法計算隸屬函數(shù)值比較檉柳耐鹽能力，耐鹽能力從高到低順序是:密枝檉柳6號，密枝檉柳1號，海水1號，密枝檉柳4號。密枝檉柳6號和密枝檉柳1號是耐鹽能力較強的檉柳新品系。

檉柳；新品系；耐鹽性評價；隸屬函數(shù)；邏輯斯蒂方程

檉柳(TamarixchinensisLour.)又稱西河柳，為檉柳科檉柳屬植物，主產(chǎn)于新疆、遼寧、河北、山東等地。檉柳的嫩枝葉可入藥，主治風熱感冒、麻疹、皮膚瘙癢等癥[1，2]。近年的研究表明，檉柳具有保肝、抗腫瘤作用[3，4]，也是瀕危藥材管花肉蓯蓉的專性寄主[5]。檉柳耐干旱、耐鹽堿[6]、抗風沙是荒漠地區(qū)造林綠化的先鋒樹種[7]。國外檉柳作為入侵植物，主要研究其對生態(tài)環(huán)境的影響[8～10]，國內(nèi)對檉柳的開發(fā)利用[11]、藥用成分[12，13]和抗逆性[14]等進行了較深入研究。目前，喬來秋等[15]從中國檉柳中選育出2個優(yōu)良無性系, 已通過成果鑒定并推廣應用。冀東濱海地區(qū)是濱海鹽土分布面積廣、土壤積鹽高的地區(qū)之一。隨著沿海地區(qū)大規(guī)模建設，沿海土壤侵蝕對當?shù)丨h(huán)境和建設造成了不同程度的影響。本課題組自2009年承擔國家“十一五”科技支撐計劃項目以來，以24個耐鹽鄉(xiāng)土樹種為基本群體，利用“分遺傳層次遞進選育”策略，經(jīng)多年連續(xù)觀察、多輪次扦插繁殖和多地點造林觀測，選育出4個枝葉繁茂、樹形優(yōu)美、不開花等優(yōu)良特性品系。因此，筆者以上述4個檉柳新品系為試材，比較它們的光合特性和耐鹽能力，以期為后續(xù)育種工作提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試品系：密枝檉柳1號，密枝檉柳4號，密枝檉柳6號和海水1號均由楊俊明教授課題組提供，對照是從新疆引種的白花檉柳(T.androssowiiLitw.)。

1.2 方法

試驗于2013年3月3日～7月6日在河北科技師范學院農(nóng)場大棚內(nèi)進行(北緯39.5度，東經(jīng)119.3度)。建鹽池一座，面積150 m2(2.5 m×60 m)，土壤取自秦皇島市昌黎縣黃金海岸(土壤有機質(zhì)10.62 g·kg-1, 堿解氮70.7 mg·kg-1，速效磷32.8 mg·kg-1，速效鉀130.59 mg·kg-1，pH 7.96)，并用海鹽配成土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)分別為0,4,6,8,10,12,14 g·kg-1的鹽土。土層厚度0.7 m，鹽池內(nèi)襯2層聚氯乙烯塑料布防水，底部埋有2根PVC多孔排水管。試驗期間的平均氣溫23.6 ℃，平均日照時間8.0 h。3月3日用營養(yǎng)缽在大棚內(nèi)扦插1年枝條，當枝條開始萌動后，4月13日棄去營養(yǎng)缽，稱鮮質(zhì)量，裸根移栽，每個樹種每一土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)種30株，株距10 cm，行距15 cm，完全隨機區(qū)組設計，3次重復。鹽脅迫期間定期澆水，采用噴灌式澆水。澆水量控制：自地表以下0.2 m土層內(nèi)水分飽和后即停止灌水。

1.2.1 存活率測定 檉柳存活率按照以下公式計算：

SR=(M/N)×100%

其中，SR為檉柳存活率，M為收獲時各處理存活植株數(shù)量，N為各處理在4月13日移栽到7月6日收獲期間發(fā)芽最多的株數(shù)量(每周調(diào)查1次)。

1.2.2 相對生長率測定 相對生長率按照以下公式計算：

RGR=(B-A)/A

其中，RGR為相對生長率，A和B分別是移栽時植株質(zhì)量和收獲時成活質(zhì)量。

1.2.3 耐鹽指數(shù)測定 參照杜中軍等[16]方法，略作改動，將苗木受鹽害狀況分為5級(表1)。耐鹽指數(shù)(STI)=1-(1×S1+2×S2+3×S3+4×S4)/(調(diào)查總株數(shù)×4)，其中：S1，S2，S3，S4分別為1，2，3，4級受害程度的苗木株數(shù)。每周觀察受害情況，到5月3日受害癥狀基本穩(wěn)定，因此用本次觀察的結(jié)果來計算耐鹽指數(shù)。

1.2.4 耐鹽參數(shù)的分級界定

耐鹽適宜的鹽質(zhì)量分數(shù)：耐鹽指數(shù)達到對照75%時相對應的土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)；

耐鹽半衰的鹽質(zhì)量分數(shù)：耐鹽指數(shù)達到對照50%時相對應的土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)；

耐鹽極限的鹽質(zhì)量分數(shù)：耐鹽指數(shù)達到對照10%時相對應的土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)[17～20]。

表1 檉柳苗木鹽處理后受害等級狀況

1.2.5 耐鹽能力評價 楊俊明教授根據(jù)實踐中各個指標的重要性，對SR，RGR，STI分別賦予0.40，0.35，0.25的權(quán)重，利用隸屬函數(shù)法計算隸屬函數(shù)值[21]，然后乘以相應的權(quán)重所得的乘積求和進行耐鹽性分析。

1.2.6 光合參數(shù)測定 2013年5月10日，用GFS-3000光合儀(德國WALZ公司生產(chǎn))， 設CO2體積分數(shù)為750 μL·L-1，相對濕度45%，葉室溫度25 ℃，光照強度1 500 μmol·(m2·s)-1，測定凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)和胞間CO2體積分數(shù)(Ci)。每個處理測定3株，每株選取第3～4葉序功能葉，測完光合參數(shù)后，帶回實驗室烘干稱質(zhì)量，重新計算光合參數(shù)。

1.2.7 數(shù)據(jù)處理 利用Excel 2003進行數(shù)據(jù)處理和繪制圖表。用DPS 7.05軟件進行Duncan二因素統(tǒng)計分析，并建立了鹽質(zhì)量分數(shù)和耐鹽指數(shù)間的邏輯斯蒂方程。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)對檉柳耐鹽指數(shù)、存活率和相對生長率的影響

土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)、不同檉柳及二者互作對SR，STI和RGR的影響顯著或極顯著。土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)在0～4 g·kg-1之間，所有參試檉柳都能正常存活；而土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)在6～8 g·kg-1之間，只有密枝檉柳4號的SR達到100%，其它檉柳的SR都有不同程度下降，但是土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)再升高，密枝檉柳4號的SR快速下降(圖1)。總體來看，SR從高到低依次為：密枝檉柳6號，海水1號，密枝檉柳4號，密枝檉柳1號，白花檉柳。隨著土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)增加，STI和RGR逐漸下降：土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)在0～6 g·kg-1之間，檉柳的STI差異不顯著；RGR下降迅速(圖2)。土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)大于8 g·kg-1，不同檉柳的STI差異顯著，白花檉柳的STI顯著低于其它檉柳，但其它檉柳間的STI差異不顯著；RGR都緩慢下降，不同檉柳相比，密枝檉柳6號和密枝檉柳1號的RGR明顯高于其它檉柳的(圖3)。

圖1 土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)對檉柳存活率的影響 圖2 土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)對檉柳耐鹽指數(shù)的影響

2.2 不同檉柳的耐鹽適宜濃度、半衰濃度、極限濃度和回歸方程

土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)和STI的關(guān)系可以用邏輯斯蒂增長模型來表示，相關(guān)系數(shù)大于等于0.93，而且達到了極顯著水平(P≤0.01)。不同檉柳隨著土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)增加，STI的變化規(guī)律基本一致。4個參試的檉柳品系的耐鹽適宜的鹽質(zhì)量分數(shù)、耐鹽半衰的鹽質(zhì)量分數(shù)和耐鹽極限的鹽質(zhì)量分數(shù)均明顯高于對照白花檉柳(表2)。

表2 檉柳的耐鹽適宜的鹽質(zhì)量分數(shù)、半衰的鹽質(zhì)量分數(shù)、極限的鹽質(zhì)量分數(shù)和回歸方程

注：R2為相關(guān)系數(shù)；P﹤0.05表示相關(guān)性顯著，P﹤0.01表示相關(guān)性極顯著。

2.3 不同檉柳耐鹽能力分析

利用隸屬函數(shù)方法計算各檉柳綜合耐鹽指數(shù)，結(jié)果表明不同檉柳的綜合耐鹽指數(shù)差異顯著(圖4)。密枝檉柳6號和密枝檉柳1號耐鹽能力最強，但二者差異不顯著；白花檉柳綜合耐鹽指數(shù)顯著低于其它檉柳；海水1號和密枝檉柳4號綜合耐鹽指數(shù)介于密枝檉柳1號和白花檉柳之間，而且與其它檉柳的差異顯著。

圖3 土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)對檉柳相對生長率的影響 圖4 不同檉柳的耐鹽能力評價

2.4 土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)對檉柳光合參數(shù)的影響

土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)、不同檉柳和二者互作對Pn的影響顯著或極顯著(圖5)。隨著土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)增加，各檉柳Pn逐漸降低。從觀測的平均值來看，本課題組選育的品系密枝檉柳1號、密枝檉柳4號和密枝檉柳6號的Pn顯著高于白花檉柳和海水1號。土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)在0～8 g·kg-1之間，隨著土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)的增加，Pn快速下降；當土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)再增加，Pn緩慢下降。

土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)和不同檉柳對Gs的影響極顯著，二者互作對Gs的影響不顯著。隨土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)的增加，Gs逐漸降低。不同檉柳間相比，海水1號和白花檉柳的Gs明顯低于其它檉柳(圖6)。

圖5 土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)對檉柳光合速率的影響 圖6 土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)對檉柳氣孔導度的影響

圖7 土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)對檉柳胞間CO2體積分數(shù)的影響

土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)、不同檉柳和二者互作對Ci的影響均極顯著。隨土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)增加，Ci也逐漸增加。土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)在0～8g·kg-1之間，各檉柳間差異不大；鹽的質(zhì)量分數(shù)再增加，各檉柳間差異達到顯著，土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)達到14g·kg-1，檉柳基本上都不能成活，Ci都接近于環(huán)境中的CO2體積分數(shù)(圖7)。

3 結(jié)論與討論

檉柳的Pn和Gs的變化規(guī)律基本一致，二者和Ci的變化趨勢相反，這和張喜煥等[22]的研究結(jié)果一致。白花檉柳Pn和Gs最低，Ci最高，所以在鹽脅迫下它的RGR較低，其SR和STI也最低，所以白花檉柳的綜合耐鹽指數(shù)最低。同時，白花檉柳的耐鹽最適鹽質(zhì)量分數(shù)和半衰的鹽質(zhì)量分數(shù)、極限的鹽質(zhì)量分數(shù)都是最低(表2)，也說明本課題組選育的檉柳新品系耐鹽能力都較強。

目前，關(guān)于園林植物耐鹽能力評價方法較多，歸納起來主要有3種：第一種直接法，即在不同土壤中鹽的質(zhì)量分數(shù)的大田中進行試驗，通過觀測發(fā)芽率、形態(tài)性狀和產(chǎn)量等指標對園林植物進行耐鹽性評價[23～25]。第二種生理生化指標法，通過測定園林植物內(nèi)部一些生理生化因子，然后根據(jù)它們的變化來區(qū)分耐鹽程度，此方法不但可以確定植物的耐鹽性，而且還能在一定程度上解釋植物的耐鹽機理。但生理指標的測定受環(huán)境和人為因素影響較大，同時測定困難，不易確定哪些生理指標能準確而又方便的表達植物耐鹽能力高低[26]。第三種混合法，在進行植物耐鹽性評價時既考慮生長狀況等形態(tài)指標，又考慮生理生化因子，此方法使用較多，也相對比較科學。筆者認為，存活是植物生長發(fā)育的前提，正常生長發(fā)育才是硬道理[27]，對于園林植物來說，優(yōu)質(zhì)的表觀性狀是必不可少的。同時，謝小丁等[28]采用存活率和生長量對部分園林植物進行了耐鹽性評價。因此，本次研究選用的存活率、相對生長率和耐鹽指數(shù)3個指標，分別賦予0.40，0.35，0.25權(quán)重的這一方法在本課題組十幾年的實踐經(jīng)驗證實是可靠的，同時考慮到檉柳的光合參數(shù)來共同評價檉柳的耐鹽性。

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(責任編輯：朱寶昌，陳于和)

Evaluation of Salt-tolerance Ability of FourT.chinensisStrains

YANG Qinga, DAI Bob, LIU Zhenlinb, ZHANG Guojunb, YANG Junmingb

(a. College of Life Science & Technology, b. College of Horticulture Science & Technology; Hebei Normal University of Science & Technology, Qinhuangdao Hebei, 066600, China)

In order to breed newTamarixchinensisof high salt-tolerance ability, fourT.chinensisstrains (MIZHI1, MIZHI4, MIZHI6 and Haishui1) were studied in greenhouse and a salt pond of seven soil salt concentrations(0,4,6,8,10,12,14 g·kg-1) was established with of saline-alkali soil and sea-salt, takingTamarixandrossowiiLitw. as the control. The results showed that the survival rate (SR), salt tolerance index (STI), relative growth rate (RGR), net photosynthetic rate (Pn) and stomatal conductance (Gs) showed a downward trend, but Intercellular CO2concentration (Ci) increased with the salt concentration. The relation ofSTIand soil salt concentrations was showed by logistic growth equation. The weight coefficient 0.40, 0.35, 0.25 were endowed onSR, STR andRGR, respectively, the values of membership function were calculated. Salt tolerance ability could be sorted by MIZHI6, MIZHI1, Haishui1, MIZHI4 and T.androssowii. Sum up, MIZHI6 and MIZHI1 could be the best strains in the paper.

TamarixchinensisLour；new strains；evaluation of salt-tolerance ability; membership function;logistic equation

10.3969/J.ISSN.1672-7983.2016.04.004

國家林業(yè)科技支撐計劃項目(項目編號：2009BADB2B0105)；中央財政支持項目(項目編號：(2015)005)；河北省科技廳科技支撐計劃項目(項目編號：10225520)。

2016-12-06；修改稿收到日期: 2016-12-27

S688

A

1672-7983(2016)04-0023-06

楊晴(1974-)，女，碩士，副教授，主要研究方向：植物逆境研究。

*通訊作者(1957-)，男，教授，碩士研究生導師。主要研究方向：園林植物良種繁育理論與技術(shù)。E-mail：2939607736@qq.com。