全 文 : [收稿日期] 2009-12-05;2010-05-15修回
[基金项目] 山西林业职业技术学院院资金“盐碱草甸土绿化植物筛选”(QR/A0/ 71103)
[作者简介] 高福元(1969-),男 ,讲师 ,从事森林生态教学及研究。 E-mail:zhangliji123@163.com
[ 文章编号] 1001-3601(2010)05-0279-0046-03
盐胁迫对树锦鸡儿叶绿素含量和根系活力的影响
高福元1 , 张吉立2 , 刘振平3 , 郭芳芳3
(1.山西林业职业技术学院 , 山西 太原 030009;2.大庆职业学院 , 黑龙江 大庆 163255;
3.山西农业大学 , 山西 太谷 030801)
[摘 要] 以盐碱草甸土常用灌木树锦鸡儿为试材 ,以不同浓度的 NaCl处理 1年生幼苗 ,研究其在盐胁
迫下叶片中叶绿素含量 ,根系活力的变化情况 ,以确定该树种在园林应用中不影响观赏价值的盐浓度。结果表明 ,低浓度的盐胁迫能够促进叶片中叶绿素的形成 ,从而提高观赏价值 ,高浓度的盐胁迫降低叶绿素的形
成;在春末夏初 ,低浓度的盐胁迫可以使根系活力略有升高 ,后期 ,高浓度的盐胁迫根系活力下降明显 ,低浓度的处理影响不明显 。认为 , 6g/kg 以下的盐胁迫下树锦鸡儿受到影响较小 。[关键词] 锦鸡儿;盐胁迫;叶绿素;根系活力[中图分类号] S793.9 [文献标识码] A
Effects of Salt Stress on Chlorophyll Content and Root
Activity of Caragana arborescens
GAO Fu-yuan1 , ZHANG Ji-li2 , LIU Zhen-ping3 , GUO Fang-fang3
(1.Shanxi Forestr y Vocational and Technological College , Taiyuan , Shanxi 030009;2.Daqing Vocational
College , Daqing , Heilongj iang 163255;3.Shanxi Agricultural University , Taigu, Shanxi 030801 , China)
Abstract:Caragana arborescens seedling s w ith one year age w ere t reated wi th di fferent NaCl
concentrations to study effects of dif ferent sal t st ress on leaf chlorophyll content and roo t activity and
dete rmine its tolerance to salt in garden application.The results show ed that low sal t concentration could
promo te formation of leaf chlo rophy ll , which could improve i ts o rnamental v alue.Low salt concentration
could enhance its roo t activi ty during spring end and primary summer.High sal t concentrat ion reduced i ts
roo t activi ty.The g row th of Caragana arborescens seedling s is no t affected by below 6 g/kg salt
concentration.
Key words:Caragana arborescens;sal t st ress;chlorophy ll;roo t activity
随着全球环境的恶化 ,土壤的沙漠化 、盐碱化问
题已日益威胁着人类赖以生存的有限的土壤资
源[ 1] ;由于城市土壤中常混有建筑废弃物如水泥 、砖
块等杂物 ,而这些物质一般为强碱性 ,最终会使城市
土壤碱化 。另外 ,冬季路面大量喷洒融雪剂 、融冰剂
以及工业用盐 ,建筑防冻剂的大量应用 ,这些盐分便
随雨雪进入城市土壤中 ,使城市土壤中的含盐量大
大提高 ,久而久之 ,城市土壤便成为盐碱地。土壤盐
碱化严重影响着植物的生长与发育[ 2] 。因此 ,在进
行城市绿化时植物的抗盐碱能力是非常重要的。本
试验以大庆市绿化中常用的灌木树锦鸡儿(Cara-
gana arborescens Lam.)为试材 ,研究其在盐胁迫下
生理生化变化情况 ,以确定树锦鸡儿在城市绿化中
的应用前景。
1 材料与方法
1.1 试验时间及地点
室外试验于 2009年 5月 1日至 2009年 9 月 1
日在黑龙江八一农垦大学实验场进行 ,室内试验于
2009年 5月 20日至 2009年 9月 10日在黑龙江八
一农垦大学植物营养实验室内进行。
1.2 材料
材料取自大庆市晓军苗圃内 ,树锦鸡儿苗木为
1年生 ,其高度 、粗度和长势基本一致。
1.3 方法
采取盆栽试验 ,共设 5个 NaCl浓度处理和 1个
清水对照 ,处理 1 ~处理 5 NaCl浓度(即单株施用量)
分别为:1.5g/kg 、3 g/kg 、4.5 g/kg 、6 g/kg 和7.5g/
kg。各处理随机区组设计 ,每个处理 3次重复。
取洁净河沙用自来水冲洗数遍 ,然后用蒸馏水
冲洗干净 ,阴凉处晾干 ,称重装入花盆中。将 1年生
树锦鸡儿苗木根系冲洗干净 ,栽植在花盆中 ,并移入
室外 ,在自然条件下生长 ,降雨时移入温室内。根据
花盆中装入河沙的重量按照试验设计浓度称量
NaCl后溶解于 1L 蒸馏水中 ,于 5月 1 日栽植时 ,6
月 20日 ,7月 10日分 3次浇入花盆中。用营养液
供给植株养分 ,使其能够正常生长 ,营养液配方为园
林通用营养液配方[ 3] 。分别在处理后的 15 d 、30 d 、
45 d 、60 d 、75 d 、90 d取样 ,进行叶绿素(浸提法[ 4])和
根系活力(TTC 法[ 5])的测定。
贵州农业科学 2010 , 38(5):46 ~ 48 Guizhou Ag ricultural Science s
1.4 数据分析
试验数据用 Excel表格处理 ,方差采用 DPS 软
件分析。
2 结果与分析
2.1 叶绿素含量
叶绿素是植物进行光合作用的重要物质 ,其含
量的多少对光合速率有直接影响 ,是反映植物叶片
光合能力的一个重要指标 ,以说明某种措施或环境
条件对植物产生的影响[ 6] 。由表 1 可知 ,树锦鸡儿
叶绿素含量在 5-7月份逐渐升高 ,7-9 月份逐渐
下降 ,叶绿素含量在 7月 20日达到最高值。在 5月
份 ,虽然树体萌芽不久 ,但是盐胁迫对于树体叶片叶
绿素含量的影响已经表现得很明显 。各处理与对照
相比 ,叶绿素含量均显著高于对照 ,处理 2 ~ 5 极显
著高于对照 ,处理 5显著高于处理 1 ~ 3 ,极显著高
于处理 1和处理 2;6月份 ,随着气温的转暖 ,树锦鸡
儿开始生长 ,新枝条开始生长 ,此时基部叶片大小已
经接近成叶 ,基部叶片叶绿素含量可以反映出盐胁
迫对叶绿素的影响。由表看出 ,高浓度的盐胁迫使
树锦鸡儿的叶片叶绿素含量升高显著 ,其中 ,处理 2
~ 5显著高于对照 ,并且盐浓度越高 ,叶绿素含量越
高 ,但是处理 2 ~ 5无显著差异 ,说明 ,6 月份盐胁迫
的效应还没有充分显现出来;7月 1 日 ,老叶已经长
成 ,老叶中的叶绿素含量可以认为是盐胁迫对于出
生叶片的直接影响 ,此时 ,除处理 1外 ,其余各处理
与对照相比差异显著 ,处理 2 ~ 3与对照差异极显
著 ,处理 5与对照差异不显著。由此看来 ,高浓度的
盐胁迫虽有促进叶绿素形成的作用 ,但是效应不显
著 ,较低浓度的盐胁迫促进作用较为明显 。
7月 20 日 , 正值试验地树锦鸡儿旺盛生长季
节 ,此时树体代谢旺盛 ,虽然各处理之间叶绿素含量
存在差异 ,但是差异不显著 ,同时叶绿素含量达到最
高值 ,此时也是树锦鸡儿的最佳观赏时期 。由表看
出 ,处理 1的叶绿素含量最高 ,这与黄瓜的表现规律
相似[ 6] 。8月份 ,树体生长基本结束 ,此时叶绿素含
量开始下降 ,但是不同的处理下降程度不同 。此时
对照与处理 1叶绿素含量较高 ,显著高于其他处理 ,
同时也可以看到 ,盐处理浓度越高 ,叶绿素含量下降
程度越大 ,处理 3 ~ 5 间差异达极显著程度。9 月
份 ,试验地气温明显下降 ,部分老叶开始脱落 ,叶绿
素开始分解。从试验结果看出 ,对照与处理 1和处
理 2无显著差异 ,而与处理 3 ~ 5 差异极显著 ,并且
处理 3与处理 4 ,处理 4与处理 5差异极显著 ,处理
5叶绿素含量最低 ,对照最高 。由此证明 ,较高浓度
的盐胁迫会加速叶绿素的分解。
总之 ,盐胁迫对叶绿素的影响与生育时期有关。
生育初期 ,高浓度的盐胁迫会促进叶绿素的合成 ,到
7月 20 日快速生长期 ,盐胁迫对叶绿素含量无影
响;夏季末期 ,特别是 9月份开始时 ,由于气温下降
生长停滞 ,高浓度的盐胁迫却加速了叶绿素的分解。
表 1 盐胁迫对树锦鸡儿叶绿素含量的影响
Table 1 Effect of salt stress on leaf chlo rophyll content of Caragana arborescens mg/ g
处理
T reatment
日期/(月/日)Date
5/ 20 6/ 10 7/1 7/20 8/ 10 9/ 1
CK 120.01 dC 185.55 cC 263.49 cC 392.52 aA 302.49 aA 205.00 aA
1 120.63 cBC 187.55 bcBC 270.23 cBC 403.17 aA 302.79 aA 205.33 aA
2 120.71 cB 193.34 abABC 281.96 bAB 402.74 aA 299.45 bAB 203.01 aA
3 120.93 bcAB 197.28 aAB 287.12 abA 402.12 aA 295.93 cB 191.32 bB
4 121.21 abAB 197.38 aAB 292.52 aA 400.08 aA 289.46 dC 170.06 cC
5 121.42 aA 198.23 aA 268.89 cC 391.12 aA 280.19 eD 150.76 dD
2.2 根系活力
根系活力是衡量树木根系抗御逆境能力大小的
重要生理指标 ,根系活力的高低可以反映出该树种
抗盐能力的高低 。由表 2看出 ,在整个试验期间 ,根
系活性的变化规律表现出升高-降低-升高的“S”型
曲线 ,这与根系的生长规律有关。在盐胁迫下 ,根系
活力受到了一定的影响 。5月份 ,处理 4 和处理 5
的根系活力显著高于其他处理和对照 ,处理 1 、处理
2和处理 3与对照相比差异不显著 ,由此看来 ,此时
盐胁迫对于根系活力的影响较小 ,也可能与树体移
栽不久有关。6月份 ,根系活力与 5月份相比明显
升高 ,不同的处理升高幅度不同。处理 4升高幅度
最大 ,升高了 0.14μg/(g ·h),处理 5 升高幅度最
小 ,仅仅升高了 0.04μg/(g ·h)。处理 1 ~ 4与对照
相比差异极显著 ,处理 5与对照相比差异不显著 ,处
理 1 ~ 3间差异不显著 ,与处理 4 间差异极显著 。7
月 1日 ,由于土壤温度的升高 ,根系活动加速 ,因此
根系活力达到最高值。由于受到盐胁迫 ,不同处理
根系活力表现差异较大 。处理 1 ~ 5 间均存在极显
著差异 ,处理 1根系活性虽然高于对照 ,但是差异不
显著 ,处理 5根系活性低于对照 ,差异显著 。7月 20
日 ,根系活力下降 ,达到试验期内的最低值 。此时根
系活力仍然存在较大差异 ,对照根系活力最大 ,对照
与处理 1相比差异不显著 ,与其他处理差异极显著。
处理 5根系活力最小 ,极显著低于其他处理和对照。
8-9 月份 ,根系活力开始升高 ,但是此时对照的根
系活力最高 ,各处理的活力均低于对照 。在这 2个
月 ,处理 5根系活力最低 ,但是与处理 4相比差异不
显著 ,与处理 1 ~ 2相比差异极显著。
—47— 第 5 期 高福元 等 盐胁迫对树锦鸡儿叶绿素含量和根系活力的影响
表 2 盐胁迫对树锦鸡儿根系活力的影响
Table 2 Effect of salt st ress on roo t activity of Caragana arborescens μg/(g· h)
处理
T reatment
时间/(月/日)Date
5/ 20 6/ 10 7/1 7/20 8/ 10 9/ 1
CK 0.22 cB 0.32 cC 0.43 dDE 0.09 aA 0.19 aA 0.34 aA
1 0.23 bcAB 0.33 bB 0.44 dD 0.08 abABC 0.17 abA 0.29 bAB
2 0.22 cB 0.34 bB 0.49 cC 0.06 bcBCD 0.13 bB 0.25 cBC
3 0.23 bcAB 0.35 bB 0.53 bB 0.05 cCD 0.12 bcBC 0.22 cdCD
4 0.24 abAB 0.38 aA 0.58 aA 0.04 cD 0.11 cC 0.19 dD
5 0.25 aA 0.29 cC 0.38 eE 0.02 eE 0.10 cC 0.18 dD
总之 ,在春末夏初 ,低浓度的盐胁迫可以使根系
活力略有升高 ,后期 ,盐胁迫受害症状开始显现 ,盐
处理浓度越高 ,根系活力下降越明显 ,但是低浓度的
处理影响不明显 ,只有较高浓度(如处理 5)对根系
活力的影响极为显著 。
3 结论与讨论
1)盐胁迫对于植物叶绿素的影响研究较多 ,不
同的植物表现出不同的规律。本试验研究发现 ,在
旺盛生长期到来之前 ,盐胁迫可以使叶绿素含量升
高 ,这与郭文忠[ 8] ,章文华[ 9] ,张吉立[ 7] 的研究结果
相似 ,即盐胁迫在一定程度上可以促进叶绿素的合
成 ,但是到了生长后期 ,高浓度的盐胁迫明显促进叶
绿素的分解 ,这与黄瓜[ 7] ,苦瓜[ 10] ,番茄[ 11] 的研究结
果相似 ,只是树锦鸡儿能够忍耐的盐浓度较高 。
2)盐胁迫下 ,植物根系的活性出现一定的变
化。前期 ,根系活性在一定的浓度范围内随浓度升
高略有升高 ,当超过一定的浓度 ,活力却降低 。后
期 ,在盐胁迫下根系活力上升量随着盐浓度的升高
上升幅度逐渐减小 ,低浓度的盐胁迫影响小于高浓
度的盐胁迫。
3)试验中 ,前期无论是叶绿素含量还是根系活
力 ,在一定浓度范围内均表现为升高较明显 ,而后期
变化却低于对照 ,这可能是试验中移栽因素造成的 ,
后期由于度过了缓苗期 ,盐胁迫的效应开始显现。
4)从实验结果来看 ,部分数据可能受到移栽因
素影响 ,在后期试验研究中 ,建议从幼苗开始 ,使其
在实验容器中度过一个生长季和一个休眠季节 ,然
后再进行研究。
5)综合两项指标可以看出 ,树锦鸡儿在盐浓度
6g/kg 以下生长受到的影响较小 ,且适宜的低浓度
盐胁迫有利于提高观赏价值 ,这与事实相符 ,由此也
证明了在盐碱草甸土城市大庆市广泛应用树锦鸡儿
的正确性。
[ 参 考 文 献]
[ 1] 章文华.植物的抗盐机理与盐害防治[ J] .植物生理学
通讯 , 1997 , 33(6):479-479.
[ 2] 赵可夫 , 范 海.盐生植物及其对盐渍生境的适应生
理[ M] .北京:科学出版社 , 2004:23-24.
[ 3] 苏金乐.园林苗圃学[ M ] .北京:中国农业出版社 ,
2003:222-223.
[ 4] 李合生.植物生理生化实验原理和技术[ M] .北京:中
国农业出版社 , 2001:45.
[ 5] 王金胜.农业生物化学技术[ M] .山西:山西科学技术
出版社 , 1997:23.
[ 6] 李红霞.盐胁迫对柠条生长生理效应影响[ D] .太谷:
山西农业大学 , 2009:29.
[ 7] 张吉立 , 冯志红.Na2 SO4和 CaCl2胁迫对黄瓜种子萌
发和幼苗影响的研究初报[ J] .吉林农业大学学报 ,
2005 , 27(2):175-178.
[ 8] 郭文忠.宁夏日光温室土壤次生盐渍化及其对番茄生
长的影响[ D] .北京:中国农业大学 , 2003:22.
[ 9] Zhang Wenhua.relationship between H +-ATPase ac-
tivity and fluidity of tonoplast in bar ley roo ts under
NaCl stress[ J] .Acta Bo tanica sinica , 2002 , 44(3):
292-296.
[ 10] 陈 坚 , 周木虎.盐胁迫对不同苦瓜品种萌发以及幼
苗生长的影响[ J] .湘潭师范学院学报 , 2002 , 24(4):
44-48.
[ 11] 姜冷若.不同浓度氯化钠胁迫对番茄种子发芽特性的
影响[ J] .江苏农业科学 , 2005(5):41-42.
(责任编辑:聂克艳)
—48— 贵 州 农 业 科 学 2010 , 38 卷