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大花秋葵耐盐性研究



全 文 :大花秋葵耐盐性研究
马金贵,郭淑英,马书燕 (唐山职业技术学院,河北唐山 063004)
摘要 [目的]研究大花秋葵(Hibiscus grandiflorus)的耐盐性,为其在盐碱地上的应用提供依据。[方法]将大花秋葵种子清洗后,分别放
入 0. 2%、0. 4%、0. 6%、0. 8%NaCl溶液中培养,观察生长状况,测定相对电导率和脯氨酸含量,并计算成活率,以去离子水为对照。[结
果]NaCl胁迫抑制了大花秋葵种子发芽率和幼苗成活率;当 NaCl浓度超过 0. 8%时,大花秋葵种子发芽率和苗木成活率显著下降;随着
NaCl浓度的增加,大花秋葵叶片相对电导率和脯氨酸含量呈上升趋势,当浓度为 0. 8%时,叶片相对电导率和脯氨酸含量显著增加。
[结论]当 NaCl浓度≥0. 8%时,会对大花秋葵的生长、生理和成活率产生影响,且在 NaCl浓度为 0. 8%及以上的盐碱地无法通过播种来
建植大花秋葵群落。
关键词 大花秋葵;耐盐性;盐胁迫
中图分类号 S567. 23 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2012)21 -10776 -02
Research of Salt Resistance of Hibiscus grandiflorus
MA Jin-gui et al (Tangshan Vocational Technical College,Tangshan,Hebei 063004)
Abstract [Objective]The purpose was to study the salt resistance of Hibiscus grandiflorus,and provide a basis for its planting in saline and
alkaline land. [Method]Hibiscus grandiflorus seeds were cultured in 0. 2%,0. 4%,0. 6% and 0. 8% NaCl solution respectively after they
were cleaned,and then their growth status was observed,their relative conductivity and proline content were determined,and their survival
rate was calculated,taking deionized water as control. [Result]Salt stress inhibited Hibiscus grandiflorus’s seed germination rate and seedling
survival rate,and when NaCl concentration was more than 0. 8%,they decreased obviously. With increasing of NaCl concentration,Hibiscus
grandiflorus’s leaf relative conductivity and proline content showed a rising trend,and when its concentration was 0. 8%,they increased sig-
nificantly. [Conclusion]When NaCl concentration is equal or more than 0. 8%,it can affect Hibiscus grandiflorus’s growth,physiology and
survival rate,so Hibiscus grandiflorus community can not be constructed by sowing in the saline and alkaline land with NaCl concentration e-
qual or more than 0. 8% .
Key words Hibiscus grandiflorus;Salt resistance;Salt stress
基金项目 2010 年河北省教育厅科学研究计划项目“几种宿根花卉耐
盐性研究及推广应用”(Z2010327)。
作者简介 马金贵(1964 - ) ,男,河北丰润人,副教授,从事园林植物栽
培教学与研究工作,E-mail:tsguoshuying@ 163. com。
收稿日期 2012-03-26
大花秋葵(Hibiscus grandiflorus)又名美芙蓉、草芙蓉,为
锦葵科宿根多年生草本植物[1]。大花秋葵植株高大,生长健
壮,花大色艳,花期较长,是良好的夏、秋季观赏花卉。其生
性强健,较耐旱,易于栽培,对土壤要求不严,有一定的耐盐
碱力,植于岸边、池边、路旁,则有花灌木和花篱的效果,近几
年广泛用于园林绿化[2]。由于唐山地处环渤海湾中心地带,
在沿海各县,土壤含盐量较高,加之地下水位高、水的矿化度
高,在滨海盐碱地上进行推广应用显得尤为重要。为此,笔
者通过对其种子和植株耐盐性的研究与评价,分析了大花秋
葵种子及苗木耐盐指标,旨在为大花秋葵在盐碱地上的应用
提供依据。
1 材料与方法
1. 1 种子耐盐性试验
1. 1. 1 试验材料。大花秋葵的种子来源于北京天卉苑花卉
研究所。
1. 1. 2 试验方法。将大花秋葵种子清洗后,每个培养皿中
铺 2层滤纸,然后播种,种子上再覆盖 2 层滤纸。播种后分
别加入 0. 2%、0. 4%、0. 6%、0. 8% NaCl 溶液(对照加去离子
水)各 10 ml直到滤纸吸收饱和并稍有溢出为止。将培养皿
盖上,置于 24. 5 ℃培养箱。每 24 h更换 1 次相应浓度的盐
溶液,对照更换去离子水,以保持 NaCl溶液浓度基本不变和
良好的通气状况。
1. 1. 3 测定指标及方法。种子发芽率 =发芽终期全部正常
发芽的种子数 /供试种子数 ×100%。
1. 2 幼苗耐盐性试验
1. 2. 1 试验材料。供试材料大花秋葵幼苗于 2010年 3月播
种在唐山职业技术学院苗圃,播后加盖塑料拱棚,7 d左右出
苗,3 ~4片真叶时移植上盆,盆栽基质选用苗圃原土与沙3∶ 1
混合。栽后正常管理,当苗高 20 cm左右时,选择株高、叶片
大致一致的苗木开始试验,每个处理 15盆。
1. 2. 2 试验方法。用化学纯 NaCl 配制成浓度梯度为
0. 2%、0. 4%、0. 6%、0. 8%的溶液,每隔 5 d 浇灌 1 次胁迫
液,每次500 ml,对照浇灌等量自来水,在盐处理后第 10、20、
30天采大花秋葵幼苗叶测定叶片的电导率、脯氨酸含量并进
行形态指标观测。
1. 2. 3 测定指标及方法。
(1)电导率[3]。取不同盐处理大花秋葵鲜叶 0. 5 g 加蒸
馏水 20 ml,100 ℃恒温浸提 30 min,然后用 DDS-11A 型直读
电导仪测定电导率(C1) ,再将样品在沸水浴上浸取 20 min,
冷却再测其电导率(C2)。叶片质膜相对透性用相对电导率
表示:相对电导率 =(C1 /C2)×100%。
(2)脯氨酸含量[3]。取样 0. 5 g,加 5 ml 3%磺基水扬酸
沸水10 min抽取,吸取2 ml提取液,加2 ml冰醋酸和2 ml酸
性茚三酮,沸水加热 30 min,冷却后加入 4 ml 甲苯萃取,于
520 nm下比色,其 OD 值通过标准曲线,换算成脯氨酸含量
并折成每克鲜植物重的脯氨酸微克数。
(3)生长状况及成活率[4]。在盐胁迫 10、20、30 d 后对
全部植株进行盐害调查,确定不同盐处理下大花秋葵花的盐
责任编辑 姜丽 责任校对 况玲玲安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2012,40(21):10776 - 10777,10785
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2012.21.123
害程度。可分为以下几个等级:0 级,无盐胁迫危害症状;Ⅰ
级,有少部分叶尖、叶缘和叶脉变黄;Ⅱ级,约有 1 /2 的叶尖、
叶缘焦枯;Ⅲ级,大部分叶片有叶尖、叶缘焦枯和落叶现象;Ⅳ
级,枝枯、叶落直至死亡。
成活率:在盐胁迫后 10、20、30、60、90 d进行调查。成活
率 =成活的植株数 /总的植株数 ×100%。
2 结果与分析
2. 1 NaCl胁迫对大花秋葵种子发芽的影响 由图 1 可知,
大花秋葵种子的发芽率随着盐浓度的提高而显著下降,显示
出盐分对种子萌发产生抑制作用。从不同浓度下种子发芽
情况看,当 NaCl浓度为 0. 2%时,发芽率与对照相似,仍然可
以达到 90%,可能是低浓度的 NaCl 溶液对大花秋葵种子发
芽影响不大,当 NaCl浓度为 0. 6%时,发芽率可达到 68%,但
当 NaCl浓度为 0. 8%,大花秋葵的种子发芽率只有 25%。
图 1 NaCl胁迫对大花秋葵种子发芽率的影响
2. 2 NaCl胁迫对大花秋葵形态指标的影响 由表 1 可知,
随着 NaCl浓度的增加大花秋葵的伤害增加。NaCl 浓度为
0. 2%时大花秋葵幼苗生长正常;NaCl 浓度为 0. 4%时,大花
秋葵幼苗受到伤害,表现为有少部分叶尖、叶缘和叶脉变黄;
NaCl浓度为 0. 6%时,伤害加剧,表现为约有 1 /2 的叶尖、叶
缘焦枯,严重影响了锦带花幼苗的生长;NaCl 浓度超过
0. 8%时,开始表现枝枯、叶落直至死亡。
表 1 NaCl胁迫下大花秋葵的盐害症状
NaCl浓度∥%
盐胁迫天数∥d
10 20 30
0(CK) 0 0 0
0. 2 0 0 0
0. 4 0 0 1
0. 6 0 1 Ⅱ
0. 8 Ⅱ Ⅲ Ⅳ
2. 3 盐胁迫对大花秋葵成活率的影响 由表 2 可知,随着
NaCl浓度和胁迫天数的增加,大花秋葵的成活率呈下降趋
势,当 NaCl浓度超过 0. 6%时,下降速度增加。当 NaCl浓度
为 0. 8%时,在 NaCl 胁迫 10 d后就呈现出大部分叶片有叶
尖、叶缘焦枯和落叶现象,在盐胁迫 20 d后大部分的大花秋
葵枝枯、叶落直至死亡,其成活率为 0%。
2. 4 NaCl胁迫条件下大花秋葵叶片电导率变化 在逆境
条件下,植物细胞内会发生一定的生理变化以适应变化的环
境条件,在 NaCl胁迫条件下,植物的细胞膜透性也会发生变
表 2 NaCl胁迫下大花秋葵的成活率 %
NaCl浓度∥%
盐胁迫天数∥d
10 20 30
0(CK) 100 100 100
0. 2 100 100 100
0. 4 100 100 95
0. 6 90 85 50
0. 8 35 0 0
化,其变化的幅度往往取决于 NaCl 的质量浓度[5]。由图 2
可知,大花秋葵叶片相对电导率随 NaCl 浓度的增高和处理
天数的延长而增大。NaCl 胁迫 6 d时,与对照相比,相对电
导率都有不同程度的增加,当 NaCl 胁迫 12 d 时,NaCl 浓度
0. 8%时增幅高达 108%,这直接导致大花秋葵在 NaCl 浓度
为 0. 8%时第 12天后植株逐渐死亡。在 NaCl处理后20 d细
胞膜透性继续增加,与对照相比,NaCl 浓度为 0. 2%时与对
照差异不显著;NaCl 浓度为 0. 4%、0. 6%间差异显著,大花
秋葵在 NaCl浓度为 0. 4%、0. 6%时的伤害程度大于 NaCl浓
度为 0. 2%时。这说明,30 d内,在 NaCl浓度达到 0. 8%以下
时,不会对大花秋葵造成不可逆转的伤害。
图 2 不同浓度 NaCl胁迫对大花秋葵相对电导率的影响
2. 5 NaCl胁迫条件下大花秋葵脯氨酸含量变化 脯氨酸
是植物体内一种重要的渗透调节物质,在外界胁迫下植物体
内会迅速积累脯氨酸,这些累积的脯氨酸通过质量作用定律
进行渗透调节,以维持细胞一定的含水量和膨压势,从而增
强植物的抗逆性[6]。由图 3可知,在 NaCl胁迫 10 d后,大花
秋葵叶中脯氨酸含量在 NaCl浓度小于 0. 8%时逐渐升高,与
对照相比,NaCl 浓度为 0. 2%、0. 4%、0. 6% 时分别增加
0. 100、0. 342、0. 524 mg /g,其中在 NaCl浓度为 0. 6%时,增加
图 3 盐胁迫对大花秋葵脯氨酸含量的影响
(下转第 10785 页)
7770140 卷 21 期 马金贵等 大花秋葵耐盐性研究
这与国内外学者采用终水浇灌叶菜类作物[24]、粮食类作
物[25]、牧草[26]、观赏性花类[27]等所得到的结论类似。
(4)胶清废水和 UASB厌氧出水的多个处理中的芫荽硝
酸盐含量限值均超过了国家标准[14],由于造成硝酸盐积累
的因素是多方面的,包括光照[15]、土壤水分[16]、温度[17]、生
物遗传特性[18]、肥料配施比例[19]、采收时间[20]等,因此应该
综合考虑以上各方面的影响来提出这一问题的解决方案。
3. 2 结论
(1)与清水浇灌相比,除未稀释的胶清废水灌溉对芫荽
的生长有强烈的负面影响外,其余废水处理均对芫荽的生物
量及品质有一定的促进作用。
(2)在不同稀释度的胶清废水灌溉条件下,浓度 10%胶
清废水对芫荽的生物量和品质的促进作用最明显;在不同稀
释度的 UASB厌氧出水灌溉中,浓度 50%UASB厌氧出水的
促进作用最明显;好氧生物处理对芫荽生物量和品质的促进
作用优于清水灌溉。
(3)好氧生物处理终水直接灌溉芫荽其地上部分硝酸盐
含量符合国家标准(GB 19338-2003)限值,胶清废水和 UASB
厌氧出水灌溉存在硝酸盐积累问题。
参考文献
[1]蒋菊生.海南天然橡胶产业发展概况[J].世界热带农业信息,2008
(8):17 -22.
[2]李宗良,蒋一帆,黎燕飞.天然橡胶加工废水处理工艺设计探讨[J].广
东化工,2010,37(11):160 -162.
[3]唐勤.浅议橡胶废水处理技术[J].云南环境科学,2003,22(3):137 -
138.
[4]李宗辉.天然橡胶加工洗胶废水的 CMAS 光催化氧化处理试验研究
[D].儋州:华南热带农业大学,2007.
[5]汪秀华.潜流式人工湿地处理天然橡胶加工废水的试验研究[D].儋
州:华南热带农业大学,2004.
[6]马东锦.芫荽高产高效栽培技术[J].中国果菜,2007(3):22.
[7]沈红芬,杨丽兰.芫荽反季节栽培技术[J].温州农业科技,2001(4):44.
[8]熊庆娥.植物生理学实验教程[M].成都:四川科学技术出版社,2003:
55.
[9]李合生.植物生理生化实验原理和技术[M]北京:高等教育出版社,
2000:123 -124,246 -247.
[10]沈剑敏.生物化学与分子生物学实验[M].兰州:兰州大学出版社,
2009(8):34 -36.
[11]KULKARNI P R,臧向莹.制胶废水的利用[J].世界热带农业信息,
1979(4):25 -26.
[12]JOHN C K,ANG S H,BROUGHTON W J. Effect of rubber factory efflu-
ents on soil properties and growth of HEVEA Brasiliensi Muell ARG[R].
Soil Microbiology and Plant Nutrition,1979:21 -32.
[13]夏福君.天然橡胶初加工清洁生产工艺的研究[D].儋州:华南热带农
业大学,2002.
[14]范荣辉,李岩,杨辰海.蔬菜中硝酸盐含量的安全标准及减控策略
[J].河北农业科学,2008(11):50 -51.
[15]MAN H M,ABD-EIBAKI G K,STEGMANN P,et al. The activation state
of nitrate reductase is not always correlated with total nitrate reductase ac-
tivity in leaves[J]. Plant,1999,209(4):462 -468.
[16]CORREIA M J,FONSECA F,AZEDO-SILVA J. Effects of water deficit on
the activity of nitrate reductase and content of sugars,nitrate and free a-
mino acids in the leaves and roots of sunflower and white lupin plants
growing under two nutrient supply regimes[J]. Physiol Plant,2005,124
(1):61 -70.
[17]陶正平,尹凯丹.环境因子对大白菜硝酸盐含量的影响[J].农业工程
学报,2008,24(8):245 -248.
[18]邱孝煊,黄东风.施肥对蔬菜硝酸盐累积的影响研究[J].中国生态农
业学报,2004,12(2):111 -114.
[19]HE R X,WU D Y,HE C H,et al. Nutrient balance in relation to high
yield and good quality of potato on acid purple soil in Chongqing,China
[J]. Pedosphere,2001,11(1):82 -92.
[20]段立珍,汪建飞,赵建荣.不同氮素形态配比对菠菜氮素营养代谢的
影响[J].安徽科技学院学报,2007,21(2):24 -26.
[21]赵凤莲,孙钦平,李吉进.不同来源沼肥对油菜、西芹产量及氮素利用
率的影响[J].中国农学通报,2011,27(8):156 -161.
[22]陈永杏,尚斌董,红敏.猪粪发酵沼液对油菜(Brassica chinensis L.)品
质的影响[J].中国农业科技导报,2011,13(3):117 -121.
[23]高红莉.施用沼肥对青菜产量品质及土壤质量的影响[J].农业环境
科学学报,2010,29(S1):43 -47.
[24]夏伟立,罗安程,周焱,等.污水处理后灌溉对蔬菜产量、品质和养分吸
收的影响[J].科技通报,2005,21(1):79 -83.
[25]焦志华,黄占斌,李勇,等.再生水灌溉对土壤性能和土壤微生物的影
响研究[J].农业环境科学学报,2010,29(2):319 -323.
[26]张志华,陈为峰,石岳峰,等.再生水灌溉对苜蓿生长发育和品质的影
响[J].应用生态学报,2009,20(11):2659 -2664.
[27]胡宏友,卢昌义,叶勇,等.污水灌溉对凤仙花植物 -土壤系统影响的
研究[J].厦门大学学报:自然科学版,2005,44(4):
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
584 -588.
(上接第 10777 页)
显著。但在NaCl浓度为0. 8%时有所下降。可见,在大花秋葵
能够承受的盐胁迫范围内,可以通过脯氨酸的增加来提高其耐
盐性,但超过其自调节系统时,其将失去脯氨酸的调节作用。
3 结论与讨论
大量研究表明,一定的 NaCl 浓度对植物种子的萌发及
出苗有显著的抑制作用,且其抑制程度随着 NaCl 浓度的增
加而增强。该研究结果表明,NaCl胁迫显著降低大花秋葵种
子的出苗率,与对照相比,在 NaCl浓度为 0. 8%时,其出苗率
显著下降,因此在 NaCl浓度为 0. 8%及以上的盐碱地无法通
过播种来建植大花秋葵群落。
大花秋葵叶片相对电导率随 NaCl浓度的增高和处理天
数的延长而增大,对照及 0. 2%、0. 4% NaCl 处理的大花秋葵
叶片相对电导率无差异,表明大花秋葵在盐浓度达到 0. 4%
时,不会对大花秋葵造成不可逆转的伤害。当 NaCl 浓度大
于 0. 8%时对大花秋葵的生理产生影响。
在 NaCl胁迫环境下,脯氨酸含量在 NaCl 浓度≤0. 6%
时呈现逐渐增加的趋势,在 NaCl 浓度为 0. 8%时有所下降。
由此可见,在大花秋葵能够承受的 NaCl胁迫范围内,可以通
过脯氨酸的增加来提高其耐盐性,但超过其自调节系统时,
其将失去脯氨酸的调节作用。
在 NaCl胁迫下大花秋葵的形态指标和成活率与上述指
标测定结果基本一致。NaCl 浓度大于 0. 8%时成活率明显
下降,表现枝枯、叶落直至死亡。
参考文献
[1]朱宝娣,迟晓莉,于海鹰,等.美国秋葵引种与栽培技术试验研究[J].
园林科技,2009(4):10 -11.
[2]袁惠贞,马建昭,李海军,等.大花秋葵的繁殖栽培技术[J].河北林业
科技,2009(S1):68.
[3]王学奎.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,
1980:278 -282.
[4]任志彬.锦带花耐盐性研究[D].保定:河北农业大学,2011.
[5]刘寅.天津滨海耐盐植物筛选及植物耐盐性评价指标研究[D].北京:
北京林业大学,2011.
[6]刘淑贤.几种露地花卉种子萌发期耐盐性研究[J].内蒙古民族大学学
报:自然科学版,2002(3):228 -230.
[7]桂枝,高建明,袁庆华. 6个紫花苜蓿品种的耐盐性研究[J].华北农学
报,2008(1):133 -137.
[8]徐艳霞.利用 TOPSIS法综合评价芽苗期青贮玉米种质耐盐性[J].杂
粮作物,2010,30(2):101 -104.
5870140卷 21期 黄亚文等 天然橡胶初加工废水灌溉对芫荽生物量及品质的影响