全 文 :2011年10月 甘 肃 农 业 大 学 学 报 第4 6卷
第5期101~105 JOURNAL OF GANSU AGRICULTURAL UNIVERSITY 双 月 刊
新疆盐桦的引种及耐盐性研究
苏卫国1,尹建道2,张富春3,赵玉芳2,丁学稳4
(1.天津农学院园艺系,天津 300384;2.天津理工大学环境科学与安全工程学院,天津 300191;3.新疆大学生命科学
与技术学院,新疆 乌鲁木齐 830046;4.天津优诚国际贸易有限公司,天津 300171)
摘要:阐述了耐盐植物盐桦的引种试验过程,通过炼苗、入土移栽等方法使其成活,然后进行耐盐试验.设定盐
分浓度梯度为0‰、3‰、5‰、7‰、10‰、13‰6个水平,进行为期37d的盐胁迫试验.结果表明:当盐分浓度高于
7‰时,盐桦幼苗全部死亡;当盐分浓度低于5‰时,盐桦幼苗生长良好.从而确定盐桦幼苗的耐盐极限为5‰,证实
盐桦幼苗期可在5‰以下的滨海盐碱地区正常生长.但在露地栽培条件下,天津地区的夏秋季节高温多雨,给盐桦
幼苗越冬带来困难,地上部分严重风干枯死,大面积栽培受到制约.
关键词:盐桦;引种;耐盐植物;盐碱地绿化
中图分类号:Q 94-3 文献标识码:A 文章编号:1003-4315(2011)05-0101-05
作者简介:苏卫国(1952-),男,高级实验师,主要从事园林树木及耐盐植物的栽培及技术研究工作.E-mail:swg_tj@163.com
通信作者:尹建道,男,教授,主要从事盐碱地造林绿化和盐渍土生态特性研究工作.E-mail:yjd0059@163.com
基金项目:新疆维吾尔自治区重点实验室开放课题;天津市科委自然科学基金项目.
收稿日期:2011-05-12;修回日期:2011-07-29
Research on introduction and salt tolerance of Betula halophila
SU Wei-guo1,YIN Jian-dao2,ZHANG Fu-chun3,ZHAO Yu-fang2,DING Xue-wen4
(1.Department of Horticulture,Tianjin Agricultural University,Tianjin 300384,China;2.Colege of Environmental
Science and Safety Engineering,Tianjin University of Technology,Tianjin 300191,China;3.Colege of
Life Science and Technology,Xinjiang University,Urumqi 830046,China;4.Tianjin Youcheng
International Trading Co,LTD,Tianjin 300171,China)
Abstract:Betula halophilais the secondary rare and endangered plants.In this paper we expounded its
introduction proces,including the process of making it survive for refined seedlings,transplanting.Six salt
gradients(0‰,3‰,5‰,7‰,10‰and 13‰)were set for testing the salt tolerance of Betula halopila.The
results showed that after 37days,the seedlings under 7‰,10‰and 13‰salt treatments were al died,
while those under 0‰,3‰and 5‰salt treatments grew wel.According to the results of salt tolerance
test,Betula halophila could grow wel at the saline-alkali area with salt content lower than 5‰.In Tianjin
City,it was difficult for Betula halophila to grow overwinter in open field,that was because of the high
temperature and heavy rain in summer and autumn,so widespread cultivation would be limited.
Key words:Betula halophila;introduction;salt-tolerant plant;saline-alkali greening
1 研究背景
1.1 盐桦的发现
1956年9月11日,著名植物分类学家秦仁昌
教授到新疆阿勒泰县的巴里巴盖进行野外采集,在
一片含盐度极高的沼泽地里发现了一株桦木属植
物,并采下一号标本(秦仁昌3151).根据该植物的
外部形态特征,与新疆分布的其他几种桦木属植物
进行区别,再加上它的生境为盐沼泽地带,故把这种
甘 肃 农 业 大 学 学 报 2011年
植物定名为桦木属中的新种———盐桦(Betula halo-
phila Ching ex P.C.Li)[1-2].
1.2 盐桦的形态特征和生态学习性
盐桦(Betula halophila Ching ex P.C.Li)属桦
木科桦木属植物,仅存于我国新疆阿勒泰地区.灌
木,高2~3m;小枝被绒毛及腺点,叶长2~4.5cm,
宽1~3cm,侧脉4~5对,先端渐尖或锐尖,叶基部
近圆形至宽楔形,叶柄长5~10mm,果穗长2~
3cm,果苞长5~7mm,侧裂片长圆形,向两侧伸展
下弯;果翅为果宽的2倍[2].盐桦具有极强的耐盐能
力,对促进干旱、半干旱地区盐碱地造林、盐碱地绿
化等,具有很高的生态和经济价值.
1.3 盐桦原产地气候条件
由于新疆远离海洋,高山环绕,所以光热丰富,
降水稀少.在盐桦原分布区内,气候较干旱,冬季十
分寒冷,年平均降水量180mm,年平均蒸发量1 900
mm,年平均温度为4℃,极端最低温-50℃,极端
最高温37.6℃,气象灾害种类繁多,如低温冻害、霜
冻等[3].
1.4 天津地区气候条件
天津市位于中纬度欧亚大陆东岸,属暖温带半
湿润大陆季风性气候,有由陆到海的过渡特点,四季
明显,季风显著,日照较足,冬季寒冷干燥;夏季气温
高、湿度大、雨水集中,年平均气温为 11.4~
12.9℃,年平均降水量为520~660mm,降水日数为
63~70d;日照时间较长,年日照时数为2 500~
2 900h.
天津地区的土壤盐分以 NaCl为主,含盐量高
(0.2%~1.5%),滨海地区地下水位高(0.5~
1.0m),地下水矿化度大(6~20g/L),春季风大且
空气干燥.
2个地区总体比较,气候条件差距较大,但土地
盐碱危害都较重.盐桦原产于新疆阿勒泰县境内克
朗河下游的巴里巴盖,分布在海拔1 500m处的潮
湿盐碱滩上,其生态特性为喜光、耐盐碱、耐水湿、耐
寒冷和气侯干旱[1].这些特点与天津地区有相似之
处,若盐桦能在天津地区正常生长,将会丰富耐盐植
物资源,产生很好的生态和经济效益.
2 盐桦的引种与移栽
2.1 盐桦苗的引种
2007年5月9日,由新疆大学引进15瓶盐桦
组培苗.由于新疆气温较低,先把组培苗放在光照培
养箱(低温)处理1d,然后放置自然环境中.自然光
照数日后,打开瓶塞练苗,以叶子不蔫为准,然后再
移出试管,入土栽培[4].
2.2 炼苗保活
5月16日开始将组培苗由三角瓶移栽到口径
5cm的花盆中,培养基质为粗蛭石∶细蛭石∶珍珠岩
=3∶3∶2.共移出91株,放入塑料薄膜小拱棚内.白
天气温保持在25℃左右,湿度控制在80%~90%,
间歇通风.6月1日起撤去小拱棚,放在实验室阴面
的实验台上,逐渐适应自然环境.
2.3 幼苗移栽
移栽后35d左右,幼苗萌发新叶和新芽,共有
78株成活,幼苗移栽成活率为85.7%.8月6日移
栽到直径为15cm的盆中(用当地土壤、自来水浇
灌),并摆放在野外自然环境条件下生长,调查其生
长动态(表1).
由表1可以看出,移栽后35d左右为适应阶
段,幼苗生长缓慢;7月10日生长加快,平均苗高为
5.18cm,变动系数为36.30%,高低参差不齐;8~9
月份为苗木的速生阶段,苗木叶色浓绿,粗度增加,
表1 盐桦苗高生长量调查结果
Tab.1 The investigated high growth quantity of the Betula halophila seedling
调查日期(月/日) 6/21 7/10 8/6 8/29 10/8
移栽后天数/d 35 55.00 82.00 105.00 145.00
平均苗高/cm 5.18 10.93 20.51 28.84
标准差 炼苗保 1.88 2.41 4.07 5.71
变动系数/% 活阶段 36.30 22.00 19.80 19.80
调查株数 77.00 67.00[注] 64.00 64.00
[注]:随机取出10株放在天津农学院哓园苗圃中露地培养.
201
第5期 苏卫国等:新疆盐桦的引种及耐盐性研究
抗性增强.
2007年底对盐桦幼苗进行统计,盐桦幼苗存活
率达到80%以上,当年平均苗高近30cm,且生长健
壮,表现良好,为下一步的试验研究提供了条件.
3 盐桦幼苗的耐盐试验
3.1 盐分种类
天津滨海盐碱土受海水影响,盐分以 NaCl为
主,重盐碱地NaCl所占的比例更高(约80%左右).
本试验大致模拟滨海盐渍土的盐分组成配制成复合
盐,其中NaCl占80%,MgSO4占20%.
3.2 试验方法
第1年冬藏过后,盐桦幼苗顺利发芽展叶,将长
势相同的苗木放在一起,并均匀分成6组,参照新疆
已报道的盐桦耐盐程度(1.6%)以及不同盐离子的
盐害程度,设置6个盐浓度试验水平(0‰(对照)、
3‰、5‰、7‰、10‰、13‰),除对照组6盆苗木外,其
他5组每组8盆幼苗,共计46盆,在正常抚育管理
条件下,分3次加入以上不同浓度的盐水,并在1周
内完成,观察记录不同盐胁迫条件下的苗木生长状
况,并定期测量苗木的高度和地径,通过对苗木生长
表现的观察分析,确定盐桦幼苗的耐盐极限.
3.3 盐桦耐盐试验
3.3.1 试验前准备 花盆内的土壤基质为农田土,
含盐量为1‰左右,过筛混合均匀后装盆备用,每盆
装土3.5kg(土壤的含水率为8%,即实际质量为
3.3kg/盆).挑选生长状况相似的盐桦幼苗移入大
盆,盆底放置托盘,以防止盐分溢出.
3.3.2 耐盐试验 2008年4月7日开始进行耐盐
胁迫试验,首先测量盐桦幼苗的高度和地径,作为耐
盐试验的基础数据,然后每周进行1次测量,将观测
结果进行汇总(表2).
3.4 测量与观察
每周一、三、五定期观察、浇水,使盆土保持间湿
间干.每周的周三测量苗木高度、地径等测定指标.
3.4.1 基础数据 2008年4月7日开始加盐,同
时进行了1次全面调查,作为盐胁迫的起点(基础数
据,代号为第0次).从表2、表3中可以看出,刚开
始的苗木高度和地径基本一致,所有盐分浓度水平
的起点大体相同.
表2 盐桦耐盐试验苗木高度
Tab.2 The seedling wood height of Betula halophilain salt tolerance experiment cm
株次
0‰
0周 1周 2周 3周 4周 5周
3‰
0周 1周 2周 3周 4周 5周
5‰
0周 1周 2周 3周 4周 5周
第1株 24.0 26.5 33.9 35.0 38.5 42.5 36.6 39.0 43.5 37.1 51.0 55.5 34.5 38.0 42.6 45.5 46.0 48.0
第2株 23.5 28.5 36.1 39.1 44.2 49.0 34.5 36.5 41.4 44.3 47.9 50.3 32.0 34.5 37.8 39.0 40.5 42.0
第3株 34.5 38.5 43.7 44.5 48.2 51.0 33.0 36.3 40.0 42.2 35.2 46.0 31.2 33.5 - - - -
第4株 31.5 33.5 40.2 41.5 45.8 49.5 26.9 29.7 34.2 37.1 41.1 45.0 27.0 29.5 31.9 32.1 - -
第5株 23.5 37.5 35.5 39.8 45.5 50.5 27.1 29.5 34.9 37.5 41.2 45.0 26.5 28.5 31.4 - - -
第6株 27.0 29.5 38.6 43.5 50.5 57.0 28.1 32.0 38.0 41.8 46.5 49.0 26.8 30.0 - - - -
第7株 25.4 29.3 32.5 38.9 43.3 46.8 25.8 28.9 - - - -
第8株 25.8 29.1 35.3 37.3 42.5 44.0 24.1 26.5 - - - -
平均值 27.3 32.3 38.0 40.6 45.5 49.9 29.7 32.7 37.6 40.8 43.6 47.7 28.5 31.2 35.9 38.9 43.3 45.0
株次
7‰
0周 1周 2周 3周 4周 5周
10‰
0周 1周 2周 3周 4周 5周
13‰
0周 1周 2周 3周 4周 5周
第1株 32.1 34.5 - 均已 均已 均已 36.6 38.0 均已 均已 均已 均已 33.1 35.2 均已 均已 均已 均已
第2株 30.5 31.9 - 死亡 死亡 死亡 30.5 32.3 死亡 死亡 死亡 死亡 30.2 30.2 死亡 死亡 死亡 死亡
第3株 30.5 30.6 - 25.5 28.0 26.5 27.8
第4株 28.5 31.0 - 27.0 29.5 28.3 28.2
第5株 28.0 29.8 - 27.5 29.6 27.0 27.5
第6株 26.0 30.0 32.5 25.8 27.3 27.0 28.5
第7株 28.0 31.5 - 25.5 26.8 25.5 29.0
第8株 23.0 28.1 - 26.0 28.0 22.0 23.5
平均值 28.3 30.9 32.5 28.1 29.9 27.5 28.7
-:表示苗木死亡,下同.
301
甘 肃 农 业 大 学 学 报 2011年
表3 盐桦耐盐试验幼苗地径
Tab.3 The seedling wood ground path of Betula halophilain salt tolerance experiment mm
株次
0‰
0周 4周
3‰
0周 4周
5‰
0周 4周
7‰
0周 4周
10‰
0周 4周
13‰
0周 4周
第1株 5.24 6.08 5.07 6.29 5.23 5.30 6.09 4.96 5.43
第2株 4.71 7.23 5.27 6.18 5.21 5.05 4.60 5.22 4.69
第3株 5.05 6.88 5.06 6.03 5.18 - 4.85 4.47 5.38
第4株 4.78 5.82 4.85 5.83 5.01 - 4.78 均已 4.53 均已 4.39 均已
第5株 4.09 5.06 4.57 5.86 4.97 - 4.92 死亡 4.29 死亡 4.87 死亡
第6株 4.55 6.26 4.46 5.22 4.82 - 4.53 4.58 4.89
第7株 4.45 4.80 4.58 - 4.74 4.64 4.25
第8株 4.93 5.88 4.46 - 4.24 4.35 4.07
平均值 4.74 6.22 4.83 5.76 4.93 5.18 4.84 4.63 4.75
3.4.2 第1周观测 当盐分浓度为3‰时,盐桦幼
苗生长正常,长势旺盛,叶子浓绿;当盐分浓度为
5‰时,盐桦幼苗生长正常,但新叶较小;当盐分浓度
为7‰时,有3株幼苗生长正常;当盐分浓度为10‰
时,有2~3株幼苗叶子发蔫,整体情况尚可;当盐
分浓度为13‰时,有6~7株幼苗已表现出盐害症
状,叶子开始下垂.
3.4.3 第2周观测 当盐分浓度为3‰时,盐桦幼
苗生长正常,长势旺盛,叶子浓绿;当盐分浓度为
5‰时,有1株幼苗叶子萎蔫,其他7株正常生长;当
盐分浓度为7‰时,有5株幼苗叶子下垂,盐害作用
明显,2株生长正常,叶色浓绿,剩下的1株有盐害
表现,但顶芽尚好;当盐分浓度为10‰时,有3株幼
苗生长正常,其他5株叶子下垂,盐害作用明显;当
盐分浓度为13‰时,8株盐桦幼苗受盐害作用明显,
叶子和顶芽都下垂,萎缩.
3.4.4 第3~4周观测 4月18日观察并拍照,与
上次观察结果相同.4月23日第5次观测,当盐分
浓度为5‰时,有2株幼苗生长正常,无盐害作用,3
株有盐害表现,处于半枯死状态,其余3株均死亡;
当盐分浓度为7‰时,有1株幼苗处于致死状态,但
顶芽尚好,其余均死亡;当盐分浓度为10‰和13‰
时,盐桦幼苗均已死亡.
3.4.5 第5周观测 当盐分浓度为5‰时,有2株
幼苗生长正常,其余均枯死;当盐分浓度为7‰、
10‰、13‰时,幼苗全部枯死.受盐害作用的叶子表
现为以叶尖为中心,叶子边缘先缺绿,枯萎,并逐渐
向内卷曲、干缩.
随着盐胁迫时间的延长,盐分梯度高的试验幼
苗生长量明显降低,且当盐分浓度为7‰、10‰、
13‰时盐桦幼苗均在盐害作用下致死.说明随着盐
分梯度水平的增高,苗木生长量也成梯度降低.
3.4.6 观测结果总结 经试验观测,盐桦苗木的耐
盐极限为5‰,苗木一部分成活且有生长量;当盐分
浓度高于5‰时,盐胁迫幼苗陆续全部死亡.其生长
动态的调查结果见表4和表5.
表4 盐桦耐盐试验幼苗地径变化
Tab.4 The seedling wood ground path change of
Betula halophilain salt
tolerance experiment mm
盐分梯度/‰ 4月7日 5月7日 增长量
0 4.74 6.22 1.48
3 4.83 5.76 0.93
5 4.93 5.18 0.25
7 4.84 - -
10 - - -
13 - - -
表5 盐桦耐盐试验苗木高度变化
Tab.5 The seedling height change of Betula halophilain salt tolerance experiment cm
盐分梯度/‰ 4月7日 4月14日 4月23日 4月30日 5月7日 5月14日
0 27.3 32.3 38.0 40.6 45.5 49.9
3 29.7 32.7 37.6 40.8 43.6 47.7
5 28.5 31.2 35.9 38.9 43.3 45.0
7 28.3 30.9 32.5 - - -
401
第5期 苏卫国等:新疆盐桦的引种及耐盐性研究
续表5
盐分梯度/‰ 4月7日 4月14日 4月23日 4月30日 5月7日 5月14日
10 28.1 29.9 - - - -
13 27.5 28.7 - - - -
4 盐桦的露地栽培
2007年5月20日将10株组培苗拿到天津农
学院哓园实验基地进行露地培养.先将幼苗移入直
径15cm的瓦盆中,培养30d后移栽到露地.第1
批栽5株,另5株在温室培养做为备份.
2007年11月冬季来临,架拱棚覆膜越冬.2008
年春拆开拱棚,3株地上部枯死,地下长出新芽,另2
株未发芽.长新芽的3株盐桦幼苗2008年生长正
常,高度达60cm.2008年冬季未覆膜防寒,2009年
春3株盐桦幼苗均未发新芽.
2009年春季又从温室拿出3株盐桦幼苗露地
移栽,当年秋末高度达到110cm.
2009年冬季未用任何防寒措施,2010年春3株
幼苗全部干枯死亡,因为2009年天津的冬季比往年
早,而且冷.但温室内的2株幼苗生长正常,2011年
1株长出了花苞(雌花).从花苞的形态观察,符合盐
桦的形态特征[2].
5 小结与讨论
1) 通过试验观测,5‰(0.5%)滨海地区盐浓
度为盐桦幼苗的耐盐极限,与有关报导提供的盐桦
耐盐极限(1.6%)有较大差距.
2) 盐桦幼苗死亡的原因除高盐度外,天津地
区夏秋季节高温多雨,造成盐桦徒长,降低了植株的
抗寒能力.春季的干燥多风,又造成失水,是影响盐
桦幼苗成活的主要因素.
3) 通过5a的引种观察和耐盐试验,证明盐
桦不适合在天津地区以及我国东部沿海地区大面积
推广应用.
参考文献
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快速繁殖[J].植物生理学通讯,2004,40(6):714-715
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培养的研究[J].新疆农业科学,2006(3):616-617
(责任编辑 许涛)
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