王偉，萬(wàn)佳，蔡夢(mèng)影

（滁州學(xué)院·土木與建筑工程學(xué)院，安徽滁州239000）

黃山欒樹（Koelreuteria bipinnata var.integrifoliola）又名全緣葉欒樹、山膀胱、燈籠樹，是無(wú)患子科（Sapindaceae）欒樹屬（Koelreuteria）植物[1]。此樹種屬于落葉喬木，樹形高大優(yōu)美，夏季滿樹開黃花，秋葉鮮黃，果實(shí)紅艷，具有春觀紅葉、夏看黃花、秋賞“燈籠”之優(yōu)點(diǎn)，是長(zhǎng)江流域以南地區(qū)應(yīng)用非常廣泛的景觀樹種[2-3]。土地鹽漬化是當(dāng)今世界性的資源問題和生態(tài)問題，越來(lái)越嚴(yán)重地威脅到農(nóng)作物與觀賞植物正常的生長(zhǎng)發(fā)育[4]。本試驗(yàn)通過模擬鹽脅迫，對(duì)黃山欒樹幼苗多個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定和分析，為黃山欒樹在城市園林綠化中的推廣和應(yīng)用提供理論支持。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)材料選用的是黃山欒樹實(shí)生苗，種子采于校園（32°27′N，118°30′E）種植的黃山欒樹。于10月份種子成熟季節(jié)選取顆粒飽滿、品質(zhì)優(yōu)良的種子供實(shí)驗(yàn)使用。用0.1%的高錳酸鉀溶液消毒后去除外種皮，并放置培養(yǎng)箱（25℃）中培養(yǎng)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

待幼苗根長(zhǎng)約為3 cm時(shí)，選取規(guī)格一致的優(yōu)質(zhì)植株，測(cè)量根長(zhǎng)和苗高，并將幼苗移栽于規(guī)格為50 mL的圓柱形塑料容器中繼續(xù)培養(yǎng)。每個(gè)栽培容器中放入烘干后的苗圃土壤22.0 g，并以田間持水量的80%對(duì)其澆定根水。緩苗10 d后，進(jìn)行鹽脅迫試驗(yàn)。

鹽脅迫處理設(shè)置6個(gè)濃度梯度，分別為0（對(duì)照）、1.5‰、3.0‰、4.5‰、6‰、7.5‰（指每千克干土中含有的鹽質(zhì)量克數(shù)）。實(shí)驗(yàn)試劑為化學(xué)純NaCl。每4株為一組，進(jìn)行鹽分處理。重復(fù)試驗(yàn)4次。后期培養(yǎng)根據(jù)重量法[5]對(duì)植物進(jìn)行適量適時(shí)的補(bǔ)水。重量法即通過稱重，使土壤重量和水分重量保持相對(duì)一致，可有效減少實(shí)驗(yàn)過程中鹽分的稀釋與流失，減小實(shí)驗(yàn)誤差。

1.3 指標(biāo)測(cè)定

1.3.1 苗高和根增長(zhǎng)量

當(dāng)黃山欒樹種苗在鹽分處理前和鹽分處理30 d后，分別對(duì)其苗高和根長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)量。計(jì)算出在各鹽分梯度下苗高和根長(zhǎng)的增量。

1.3.2 生物量

在試驗(yàn)結(jié)束后，用蒸餾水將幼苗沖洗干凈，然后將植株分成地上部和地下部，分別測(cè)定其鮮重后放入烘干的鋁盒內(nèi)，在烘箱中105℃條件下殺青30 min，80℃烘干至恒重[6]，記錄苗木各部分的生物量的干重。

1.3.3 植物含水量

稱量植株鮮重為FW，烘干至恒重的植株干重為DW。

1.3.4 根長(zhǎng)、根表面積、根體積

用萬(wàn)深LA-S植物根系分析系統(tǒng)對(duì)黃山欒樹種苗的總根長(zhǎng)、根表面積、根體積等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。

1.3.5 葉綠素含量

用萬(wàn)深LA-S植物葉片分析系統(tǒng)對(duì)植物葉片的葉綠素含量等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫對(duì)黃山欒樹幼苗根長(zhǎng)和苗高的影響

從圖1可以看出，隨著NaCl濃度的增加，莖高呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì)，在鹽分濃度達(dá)到6‰時(shí)，莖高增長(zhǎng)量達(dá)到最大，鹽分濃度在1.5‰~3‰這一梯度中增加的幅度最大，在濃度達(dá)到7.5‰時(shí)，莖高增長(zhǎng)量驟減，甚至有些幼苗出現(xiàn)死亡現(xiàn)象，可見此鹽分濃度顯著抑制了幼苗的高生長(zhǎng)。隨著鹽脅迫濃度的增加，主根長(zhǎng)的變化不明顯，與對(duì)照相比，主根的生長(zhǎng)整體偏慢，這可能與植物根尖對(duì)鹽脅迫更加敏感有關(guān)[7]。

圖1 鹽脅迫對(duì)黃山欒樹幼苗根長(zhǎng)和苗高的影響Fig.1 Effects of NaCl treatment on the root length and seedling height of K.bipinnata var.integrifoliola seedlings

2.2 鹽脅迫對(duì)黃山欒樹種苗根系指標(biāo)的影響

分析表1數(shù)據(jù)可知，隨著鹽脅迫濃度的增加，根系各指標(biāo)呈先增加后降低的趨勢(shì)。在6‰的鹽分處理?xiàng)l件下，總根長(zhǎng)、根表面積均達(dá)到了最大值，而根體積是在4.5‰時(shí)達(dá)到了最大值，產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因可能是細(xì)根或生長(zhǎng)點(diǎn)的數(shù)量在該濃度下就開始減少，而根還可以繼續(xù)進(jìn)行增長(zhǎng)和增粗生長(zhǎng)。

表1 鹽脅迫對(duì)黃山欒樹幼苗根系指標(biāo)的影響Tab.1 Effects of NaCl treatment on the root indexes of K.bipinnata var.integrifoliola seedlings

2.3 鹽脅迫對(duì)黃山欒樹種苗生物量的影響

分析表2可知，隨著鹽脅迫濃度的增加，各部位生物量呈先增加后降低的趨勢(shì)，均在6‰的條件下達(dá)到最大值。當(dāng)鹽脅迫濃度達(dá)到4.5‰時(shí)，各指標(biāo)劇減，說(shuō)明此時(shí)黃山欒樹種苗的生長(zhǎng)已經(jīng)受到嚴(yán)重抑制。

表2 鹽脅迫對(duì)黃山欒樹幼苗生物量的影響Tab.2 Effects of NaCl treatment on the fresh weight of K.bipinnata var.integrifoliola seedlings

2.4 鹽脅迫對(duì)黃山欒樹種苗含水量的影響

鹽脅迫導(dǎo)致植物含水量隨NaCl濃度的升高而出現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。由表3可得，黃山欒樹種苗在鹽分濃度為1.5‰~6.0‰時(shí)，與對(duì)照組相比都呈現(xiàn)出逐漸增加的趨勢(shì)，且地上部含水量和根部含水量均在鹽分濃度為6‰時(shí)出現(xiàn)最大值，這與林武星[8]等人在研究臺(tái)灣欒樹幼苗在鹽脅迫下含水率的變化所得的結(jié)論相一致。

表3 鹽脅迫對(duì)黃山欒樹幼苗不同部位含水量的影響Tab.3 Effects of NaCl treatment on the water content of K.bipinnata var.integrifoliola seedlings

2.5 鹽脅迫對(duì)黃山欒樹種苗葉綠素含量的影響

由圖2可知，不同的鹽分處理下，黃山欒樹的葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨鹽分的增加呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。與對(duì)照組相比，葉綠素含量隨著鹽脅迫濃度的增加分別下降了4%、49%、59%、80%和84%，在濃度為3‰時(shí)，葉綠素含量減少速度最快。

圖2 鹽脅迫對(duì)黃山欒樹幼苗的葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響Fig.2 Effects of NaCl treatment on the chlorophyll content of K.bipinnata var.integrifoliola seedlings

3 討論與結(jié)論

低濃度的鹽脅迫會(huì)促進(jìn)植物的生長(zhǎng)，對(duì)于黃山欒樹而言，其自身具有一定的抗鹽性，因此在一定范圍內(nèi)的鹽分濃度下，會(huì)表現(xiàn)出促進(jìn)生長(zhǎng)的特征。多項(xiàng)指標(biāo)在鹽脅迫濃度為6 g·kg-1及以下時(shí)，呈現(xiàn)出促進(jìn)生長(zhǎng)的效果。研究發(fā)現(xiàn)，在對(duì)鹽的適應(yīng)機(jī)制中，黃山欒樹主要是通過小枝葉的凋落將鹽離子排出體外的避鹽機(jī)制[7]。

當(dāng)鹽分濃度達(dá)到某一個(gè)最高值時(shí)，黃山欒樹的抗鹽機(jī)制就會(huì)被破壞，進(jìn)而影響到生存，所以在NaCl濃度為7.5‰時(shí)，黃山欒樹的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)都表現(xiàn)出較大的下降趨勢(shì)。實(shí)驗(yàn)過程中，也發(fā)現(xiàn)黃山欒樹的種苗根系在NaCl濃度為3.0‰時(shí)，最先出現(xiàn)植物根系的顏色變化，顏色深淺程度隨著鹽分濃度的增加而逐漸加深，在7.5‰的高濃度鹽分中表現(xiàn)出較深的紅褐色，而且部分種苗出現(xiàn)了明顯的枯萎、死亡現(xiàn)象，這與潘秀[9]等人在研究鹽脅迫對(duì)植物的傷害作用時(shí)有一致的結(jié)論，即植物在鹽脅迫下根冠減少，新根生長(zhǎng)與代謝都受到一定程度上的破壞，外界離子會(huì)進(jìn)入地上部，使植物失水死亡。此時(shí)，根系不僅沒有增長(zhǎng)，有些反而出現(xiàn)了爛根等現(xiàn)象，使得根系增長(zhǎng)量為負(fù)數(shù)，從側(cè)面也可以反映出根系對(duì)鹽分脅迫更加敏感。

有研究表明，在低鹽脅迫下，Na+可作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)進(jìn)入植物體內(nèi)，部分代替K+維持細(xì)胞滲透壓，增加作物吸水[10]，因此，黃山欒樹種苗在低鹽脅迫下表現(xiàn)出水含量的增加，但當(dāng)鹽分含量過高時(shí)，即在NaCl濃度為7.5‰時(shí)，黃山欒樹種苗的含水量下降，因?yàn)榇藭r(shí)植物體內(nèi)Na+和K+的比值已經(jīng)打破了平衡，植物處于失水狀態(tài)。

在鹽脅迫作用下，黃山欒樹幼苗的葉綠素含量逐漸下降，說(shuō)明鹽脅迫影響了黃山欒樹的葉綠素的合成，有關(guān)資料顯示，植物在鹽脅迫下葉綠素含量減少的原因可能是：葉綠體片層中捕光Chl a/b pro復(fù)合體合成受到抑制，也可能是鹽脅迫提高了葉綠素酶的活性，加速了葉綠素的降解，使葉綠素的合成受到抑制[11]，或者是鹽脅迫導(dǎo)致植物葉片細(xì)胞中的葉綠素與葉綠體蛋白間結(jié)合變松弛，使葉綠素遭到破壞[12]。另外，一些研究顯示，NaCl脅迫會(huì)造成植物體內(nèi)的Mg2+含量發(fā)生變化，Mg2+/Na+的值與鹽濃度呈負(fù)相關(guān)，而Mg2+是葉綠素分子的重要組成部分，也是植物進(jìn)行光合作用必需的條件[13]，所以黃山欒樹葉綠素含量和光合速率降低可能與這個(gè)也有一定的關(guān)系。

土壤退化的趨勢(shì)依然非常嚴(yán)重，而黃山欒樹對(duì)鹽脅迫環(huán)境具有一定的適應(yīng)性，已經(jīng)成為非常重要的園林綠化樹種之一，所以進(jìn)一步研究如何提高它在種苗期的耐鹽性對(duì)其今后的繁殖與運(yùn)用都有突破性的指導(dǎo)作用。