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耐盐植物番杏在泉州湾的栽培试验



全 文 :收稿日期:2016 - 01 - 05
作者简介:赖兴凯,男,1984 年生,林业工程师。
通讯作者:纪剑锋,男,1973 年生,林业高级工程师
(466261924@ qq. com)。
基金项目:2013 年度泉州市科技计划项目 (2013N13)。
耐盐植物番杏在泉州湾的栽培试验
赖兴凯1,林南雄2,陈金章3,黄 磊1,纪剑锋1,陈若海1,梁雯清2,吴佳鑫2
(1. 福建省泉州湾河口湿地自然保护区管理处,2. 厦门泛海恒业环境科技有限公司,
3. 福建省泉州市林业科技推广中心)
摘 要:研究了盐度对番杏种子萌发的影响,结果表明:番杏种子在盐度为 0 和 5 g /L 时具有最
高的发芽率和萌发指数,在盐度 10 g /L时发芽率只有 9. 0%,在盐度 15 g /L时基本不萌发。番杏
在泉州湾的适生性研究结果表明,在海边未受海水淹没的盐碱地栽培番杏 100%存活,生长状况
良好,可完成整个生活史过程,相对生长率达到 1965. 28%;经常受到海水周期性淹没的地带不
适宜种植番杏。
关键词:番杏;种子;耐盐
DOI:10. 13651 / j. cnki. fjnykj. 2016. 01. 008
Studies on cultivation trial of salt-tolerant New Zealand spinach in Quanzhou Bay
LAI Xing-kai1,LIN Nan-xiong2,CHEN Jin-zhang3,HUANG Lei1,
JI Jian-feng1,CHEN Ruo-hai1,LIANG Wen-qing2,WU Jia-xin2
(1. Quanzhou Bay Management Office of Natural Reserve Area in the Estuarine Wetland,Fujian Province;
2. Xiamen Fanhaihengye Environmental Sci - Tech Co.,Ltd;
3. Quanzhou Popularization Center of Forestry Science and Technology)
Abstract:In this paper,effects of salinity on seed germination of New Zealand spinach were studied. The results showed
that there were highest germination rate and germination index at 0 g /L and 5 g /L salinity while was only 9. 0% of germina-
tion rate at 10 g /L salinity and basically lack of germination rate at 15 g /L salinity. The study on adaptability of New Zealand
spinach in Quanzhou Bay showed that it showed 100% survival rate at saline-alkali soil where did not flooded by seawater,
healthy growth condition,could complete whole life cycle and its relatively growth rate was 1965. 28%;while it could not
adapt to the areas where frequently flooded by seawater.
Key words:New Zealand spinach;seed;salt tolerance
泉州湾河口湿地省级自然保护区 (24°4721″N
至 24°5950″N,118°3744″E 至 118°4246″E)地处
福建省东南部,位于泉州境内晋江和洛阳江的出海
口,总面积 7008 hm2[1]。该区潮汐为正规半日潮,
湿地平坦开阔,底质为粉泥沙质,沉积层较厚,有
机质丰富,土壤盐度为 3. 9‰ ~ 34. 1‰[2]。由于土
壤高盐分导致植物渗透胁迫、离子毒害和营养亏
缺[3],常规植物无法生长,该区潮间带以红树植物
为主,潮上带以耐盐植物为主。研究表明,生长在
滨海盐渍土的耐盐植物能明显改善盐渍土土壤质
量[4]。耐盐植物根系生长能提高土壤的孔隙度,改
善土壤结构,降低土壤盐度和容重,其生命活动合
成的有机物能增加土壤有机质和总氮含量,植物生
长能为土壤输送氧气,提高土壤的生物活性,土壤
微生物和土壤酶含量也有显著提高[5 - 6]。
番杏为番杏科一年生或多年生蔓生性草本植
物,主要分布在热带和温带,在中国东南沿海有天
然分布[7]。番杏具有速生、根系发达、不择土壤、
耐高温和低温、抗干旱等特征,广泛生长于海岸沙
地、鱼塘点、红树林林缘及基岩海岸高潮线附
近[8],是我国热带、亚热带盐土的指示植物,在泉
州湾也有自然分布[9]。此外,番杏抗逆能力强,极
少发生病虫害,嫩茎清香可食,且营养丰富,含有
大量人体所需的无机盐、微量元素、类胡萝卜素等
物质,还含有抗菌素物质番杏素[10 - 12],具有较高
42 2016 年第 1 期
的经济价值,在开发盐渍土中具有广阔的应用前
景,已作为特种蔬菜引种于全国各地[13 - 14]。
当前番杏的研究主要集中在栽培技术、繁
殖[15 - 16]、营养价值以及盐胁迫等方面[12,17]。
Yousif 等[18]通过短期低盐刺激番杏,研究其对番杏
生长和光合作用的影响,但该研究未反应番杏的耐
盐能力。贺林等[7]通过温室砂培方式对番杏进行盐
处理,研究盐分对番杏生长和光合特征的影响及适
宜生长的盐度范围,但未对其在滨海盐渍地的生长
情况进行研究。
本文通过研究番杏种子盐胁迫下的萌发情况以
及在滨海盐渍土栽培和耐海水水湿试验,探讨番杏
的耐盐能力和对滨海盐渍土的生长适应性,为其应
用于泉州湾滨海湿地生态修复提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 不同盐度胁迫下番杏种子发芽试验
供试番杏种子采自泉州湾保护区 (24°5410. 0″
N,118°3924. 8″E)。
将番杏果实置于 40 ~ 45℃温水中浸泡 24 h,去
除果皮,小心挑出果实里的种子。配置 NaCl 单盐
溶液,浓度设 0 (CK)、5、10、15、20、25、30
g /L 7 个处理。在 90 mm 培养皿内放 3 层滤纸,分
别添加上述溶液至淹没滤纸,均匀放入番杏种子 50
粒,3 次重复。将 21 个培养皿置于 25°C 恒温培养
箱中培养,逐日统计发芽种子数,并补充蒸发的水
分,各处理盐浓度维持不变。8 d 后,计算种子发
芽率和萌发指数 (Gl) :
Gl =∑ (Gt /Dt)
其中,Gt为不同发芽时间 (d)的发芽率;Dt
为不同发芽试验天数 (d) ;
发芽率(%)=发芽数 /供试种子数 × 100
1. 2 泉州湾番杏生长适应性试验
在泉州湾保护区桃花山下 (24° 54 14. 3″ N、
118°3913. 8″E)的潮上带盐渍地开辟苗圃,清理杂
草和垃圾,按苗床长 15. 0 m、宽 1. 5 m、高 0. 1 m
整垄,用重量法测得土壤盐度 3. 4‰ ~ 4. 6‰。在苗
床上穴播番杏种子,株间距 45 cm × 45 cm,每穴
1 ~ 2 粒。每日浇水 1 ~ 2 次,定期记录出苗情况和
植株生长情况。试验从 2013 年 3 月 8 日 (番杏种
子大量出苗)开始,至 6 月 17 日结束。定期随机
采集 3 株测定各项生长指标,包括最大茎长、茎重、
叶片数、叶重和根重,计算各生长指标的增量,以
及植株相对生长率 (RGR)和绝对生长率 (AGR) ,
并于 2013 年 9 月采摘番杏种子,估算种子产量。
增量 = 最终值 -初始值
RGR(%)=(Bi + t - B i)/(Bi·t)× 100
AGR(g)=(Bi + 1 - Bi)/ t
其中,Bi 为第 i 月单株番杏的平均重量 (g) ,
Bi + t为第 (i + t)月单株番杏的平均重量 (g) ,t 指
栽培时间 (月)。
1. 3 番杏耐海水水湿试验
选择生长一致、高度 20 cm 的营养杯苗,分别
移栽于泉州湾海边滩涂的潮上带、潮间带的高潮
区,株间距 20 cm × 20 cm。试验从 2013 年 4 月 11
日开始,5 月 6 日结束。每天统计植株死亡数,计
算死亡率。
1. 4 数据统计
利用 SPSS 16. 0 (One-way ANOVA)软件进行
差异显著性分析,各处理组平均值多重比较采用
LSD法检验。
2 结果与分析
2. 1 不同盐度对番杏种子萌发的影响
如图 1A 所示,番杏种子的发芽率随着盐度升
高呈下降趋势。其中,CK和盐度 5 g /L处理的发芽
率最高,均为 89. 0%;随着盐度升高,种子发芽率
显著下降,盐度 10 g /L时发芽率仅为 9. 0%;盐度
高于 10 g /L,番杏种子发芽率极低。说明高盐抑制
种子萌发。
发芽率说明种子群中能萌发的种子数目,萌发
指数则说明种子萌发的速度和整齐程度。从图 1B
可以看出,不同盐度处理的番杏种子萌发指数变化
趋势与萌发率相似。低盐 (0 ~ 5 g /L)处理对萌发
指数无显著影响,高盐 (≥10 g /L)处理降低种子
萌发指数,盐度 15 g /L以上番杏种子基本不萌发。
2. 2 番杏在泉州湾潮上带的生长适应性表明
生长适应性试验结果表明,番杏在泉州湾潮上
带生长良好,经过 2 个月的生长,单株生物量达到
最大值,为 1310. 86 g,由于 6 月份高温多雨,影
响了番杏的生长,生物量有所降低,为 966. 40 g
(图 2)。番杏的绝对生长率为 322. 12 g,相对生长
率为 1965. 28%。说明番杏是生长快速的植物品种。
在栽培期间,番杏完成生长、开花和结果整个生活
史过程 (表 1)。
522016 年第 1 期 赖兴凯等:耐盐植物番杏在泉州湾的栽培试验
图 1 番杏种子发芽率 (A)与萌发指数 (B)
表 1 番杏绝对生长率和相对生长率
生物量(g)
初始重量 3 个月后重量
相对生长率
(%)
绝对生长率
(g)
0. 03 ± 0. 00 966. 40 ± 83. 86 1965. 28 322. 12
番杏种子于 9 月成熟,随机采集 5 株成熟的番
杏果实,记录数量,并将种子晒干后进行称重,结
果表明:番杏单株结果数 400 ~ 600 粒、千粒重
(121. 30 ± 5. 67)g。
图 2 番杏单株生物量累积 (2013 年)
2. 3 番杏耐海水水湿情况
番杏耐海水水湿试验结果表明,种植于高潮区
的番杏,在泉州湾半日潮的影响下,每日淹没 2 次,
种植后第 9 d全部死亡,无法存活;而种植于潮上带
的番杏在移栽 16 d后依然存活,且生长良好。
3 小结与讨论
盐分是盐生环境中限制种子萌发的最重要的环
图 3 海水水淹时间与番杏植株存活率的关系
境因子,高盐度会抑制许多盐生植物的种子萌
发[19]。一般来说,低盐浓度下种子的发芽与无盐条
件下的情况差别不大[20 - 21],随着盐浓度的升高,
萌发过程逐渐受到抑制[22 - 25]。这与本试验结果相
一致,在无盐和低盐 (5 g /L)处理时,番杏种子
萌发情况无差别,而当 NaCl 溶液浓度大于等于 20
g /L 时,其种子萌发受到完全抑制,可见番杏所能
耐受的极限 NaCl 溶液浓度低于一些盐生植
物[26 - 28]。
在泉州湾潮上带开展番杏生长试验结果表明,
在土壤盐度 3. 4‰ ~ 4. 6‰的条件下能正常萌发生
长,并开花结果,能完成正常的生活史。Greenway
和 Munns[29]对盐生植物的定义为盐渍生境含有 3. 3
bar 以上渗透压盐水的生境 (相当于 70 mmol /L
NaCl)下能完成正常的生活史的植物。因此,番杏
属于盐生植物。这一结论也与 Yousif 等[18]一致。
本试验的番杏果实千粒重达 121. 30 g,而相关研究
62 赖兴凯等:耐盐植物番杏在泉州湾的栽培试验 2016 年第 1 期
认为番杏果实千粒重仅 80 ~ 100 g[30 - 31],说明盐分
胁迫会导致番杏果实干重积累增加,这与贺林等[7]
的结论一致。
植物生长需要氧气,而淹水胁迫阻碍植物与大
气环境间的气体交换,造成植物受淹组织缺氧,进
而影响植物的生理代谢和生长发育,因此淹水胁迫
往往会对作物的生长和产量造成严重影响[32]。淹
水试验结果表明,种植于潮间带高潮区的番杏由于
受潮汐周期性淹没影响,在移栽第 9 d后全部死亡,
无法存活,而移栽于潮上带的番杏生长良好。说明
番杏不耐涝和水湿。
据泉州湾河口湿地自然保护区资料,泉州湾内
湾海区水体盐度小于 15 g /L,河口湿地自然分布有
番杏。因此,番杏可以作为特种蔬菜在泉州湾沿海
沙地中直接育苗种植,也可作为滨海盐渍地景观植
物种植,以改善滨海生态。
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(责任编辑:刘新永)
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