全 文 :植物营养与肥料学报 2015,21(1):269-276
JournalofPlantNutritionandFertilizer doi牶1011674/zwyf.20150130
收稿日期:2014-01-06 接受日期:2014-10-30
基金项目:新疆自治区“十二五”重大专项 “盐渍化低产田生产力提升关键技术研发与示范”课题(200731133-2);新疆自治区土壤学重点学
科资助。
作者简介:郭洋(1986—),男,江苏徐州人,硕士研究生,主要从事干旱区土壤环境研究。Email:hades9@163com
通信作者 Email:sjd_2004@126com
几种一年生盐生植物的吸盐能力
郭 洋,陈波浪,盛建东,胡浩东,徐财发
(新疆农业大学草业与环境科学学院,新疆乌鲁木齐 830052)
摘要:【目的】土壤盐渍化在新疆发生面积多,分布广,利用盐生植物对盐分的超富集能力,选育生物量大且体内盐
分浓度高的品种,可有效改良盐碱地。本试验比较了几种主要盐生植物的吸收离子类型和盐分积累量,为科学合
理利用盐生植物进行盐碱地改良提供科学依据。【方法】选取一年生盐角草(Salicorniaeuropaea)、盐地碱蓬
(Suaedasalsa)、高碱蓬(Suaedaaltisima)和野榆钱菠菜(AtripexaucheriMoq.)为材料进行人工种植,试验地土壤为
壤土和砂壤土,耕层土壤盐分均值为1023g/kg,pH为836,属于中度盐化土壤。采用完全随机排列设计,在生育
早期、中期和末期采样测定植物地上、地下部分干物质量和K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO2-4 浓度。【结果】生育末
期四种盐生植物地上生物量均占整株生物量的89%以上,高碱蓬(23302kg/hm2)>蓬野榆钱菠菜(20379kg/hm2)
>盐地碱蓬(18670kg/hm2)>盐角草(9096kg/hm2)。盐分总浓度盐角草(215g/kg)>盐地碱蓬(152g/kg)>高
碱蓬(137g/kg)>野榆钱菠菜(103g/kg)。不同植物离子含量不同,K+浓度以高碱蓬中最高,Na+、Cl-、SO2-4 在盐
角草中最高,Ca2+、Mg2+浓度在盐地碱蓬中最高;4种盐生植物对 Na+、Cl-、SO2-4 的吸收能力极强,按阴离子类型
划分盐角草属于SO2-4 -Cl
-型盐生植物,盐地碱蓬、高碱蓬、野榆钱菠菜属于 Cl--SO2-4 型盐生植物;盐分积累量
为高碱蓬(3499kg/hm2)>盐地碱蓬(3061kg/hm2)>蓬野榆钱菠菜(2180kg/hm2)>盐角草(2080kg/hm2)。【结
论】盐生植物对土壤的改良效果主要以生育末期刈割时单位面积从土壤中吸收的盐分总量来衡量,这取决于此时
地上部分生物量与植株体内盐分浓度的大小。植物会根据其生长需求选择吸收土壤中矿物质元素,盐角草对的
Na+、Cl-的吸收能力强于盐地碱蓬、高碱蓬和野榆钱菠菜,尤其对Cl-表现出极强的选择吸收能力。
关键词:人工种植;盐生植物;盐分离子;吸盐特征
中图分类号:S156.4 文献标识码:A 文章编号:1008-505X(2015)01-0269-08
Saltabsorptioncapacitiesofseveralannulhalophytes
GUOYang,CHENBolang,SHENGJiandong,HUHaodong,XUCaifa
(ColegeofGraslandandEnvironmentalSciences,XinjiangAgriculturalUniversity,Urumqi830052,China)
Abstract:【Objectives】SoilsalinizationhappensinlargeareainXinjiang,China.Cultivationofhalophytesis
oneofthemainremediationwaysofthesaltysoils.Thestudyontheircapabilitiestoabsorbsaltandionswil
providebaseforchoosingcorecthalophytesinXinjigan.【Methods】Afieldexperimentwasconductedinsaline
alkalisoil,andannualhalophytesSalicorniaeuropaea,Suaedasalsa,SuaedaaltisimaandAtripexaucheriMoq.
wereplanted.Thesoilsareloamandsandy,inwhichtheaveragetotalsaltcontentare1023g/kg,pH836,
belongingtomiddlesalinization.ThecontentsofK+,Na+,Ca2+,Mg2+,Cl-andSO2-4 andtotalsaltinabove
andundergroundpartsweremeasuredinearly,midandlategrowthofthehalophytes.【Results】Theabove
groundbiomassofthefourhalophytesinthelategrowthperiodisintheorderofSuaedaaltisima(23302kg/ha)>
AtripexaucheriMoq.(20379kg/ha)>Suaedasalsa(18670kg/ha)>Salicorniaeuropaea(9096kg/ha),averaged
morethan89% ofthetotaldrymater.TheorderforsaltcontentisSalicorniaeuropaea(215g/kg)>Suaedasalsa
(152g/kg)>Suaedaaltisima(137g/kg)>AtripexaucheriMoq.(103g/kg).K+contentofSuaedaaltisima,
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 21卷
Na+,Cl-,SO2-4 contentsofSalicorniaeuropaeaaswelastheCa
2+,Mg2+contentsofSuaedasalsaarethehighest.
AlthefourtypesofhalophyteshaveastrongabsorptivecapacityforNa+、Cl-、SO2-4 Salicorniaeuropaeabelongsto
SO2-4 -Cl
- typehalophytesandSuaedasalsa,Suaedaaltisima,AtripexaucheriMoq.areCl--SO2-4 type
halophytes,accordingtoaniontype.TheorderofsaltaccumulationisSuaedaaltisima(3499kg/ha)>Suaeda
salsa(3061kg/ha)>AtripexaucheriMoq.(2180kg/ha)>Salicorniaeuropaea(2080kg/ha).【Conclusions】The
halophyte’scapabilityonimprovingsalinesoilmainlydependsontheaccumulatedamountofsaltsandthetotal
biomassoftheplant.Amongthehalophytestested,SalicorniaeuropaeashowedthehighestuptakecapacitytoNa+、
Cl-thantheotherthreeones.
Keywords牶planted牷halophytes牷saltions牷characteristicsofsaltabsorption
土壤盐渍化问题正受到社会越来越普遍的关
注,全世界约有1/3的土壤盐渍化,严重制约着农业
生产,也是影响生态环境的重要因素之一。我国约
有250多万 hm2的各种盐渍化土壤,且有逐年增加
的趋势;新疆是我国盐碱地面积最多、分布范围最广
的地区[1]。到目前为止,通过物理方法实现的“淡
水洗盐”仍是新疆盐渍化土壤改良行之有效的方
法,但因新疆干旱缺水,灌排工程施工量大,成本高,
部分研究者开始考虑利用具有一定经济价值的盐生
植物补偿生长来治理盐碱地,盐生植物的开发利用
对于拓宽盐渍化土壤的利用空间,实现农业、生态、
经济的良性发展具有重要的现实意义。
新疆盐生植物种类丰富,分布广泛。根据郗金
标等文献,新疆现有盐生植物共305种15变种7亚
种,隶属38科124属[2],其中,一年生盐生植物群落
分布广泛,分布频率较高的有碱蓬属(Suaeda)、滨
藜属(Atriplex)、盐角草属(Salicornia)等。由于一年
生盐生植物生活史短、易于种植试验、繁殖后代和基
因转化,成为耐盐植物研究的重要选择对象[3]。
目前对一年生盐生植物的究主要集中于盐生植
物的抗盐机理、盐生植物与根系土壤的相互作用方
面。孙黎[4]等研究了新疆荒漠地区10种藜科盐生
植物的抗盐生理生化特征,发现盐生植物组功能叶
中的平均脯氨酸(Pro)含量、丙二醛(MDA)含量、有
机酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶
(POD)活性明显高于非盐生植物;姚世响等[5]通过
研究不同盐胁迫对新疆耐盐植物藜叶片钾、钠元素
含量及相关基因表达的影响,得出藜在低浓度 NaCl
胁迫时可选择性吸收钾离子,在高浓度NaCl胁迫时
有较强的富集钠离子能力;赵振勇[6]等研究了新疆
两种盐生植物对重盐渍土脱盐效果,结果表明盐角
草和盐地碱蓬对Na+、Cl-、SO2-4 具有较强的摄取能
力,尤其对Cl-表现出更强的选择吸收倾向;张科[7]
等研究了盐土和沙土对新疆常见一年生盐生植物生
长和体内矿质组成的影响,发现盐土不仅影响一年
生盐生植物的生长,也显著影响这些植物对矿质元
素的吸收和累积;弋良朋[8]等通过研究盐胁迫对3
种荒漠盐生植物苗期根系特征及活力的影响,得出
一定浓度的盐分可以促进盐生植物生长,但较高浓
度的盐分则会抑制其生长,特别是对根系生长的抑
制作用比较大;赵可夫[9]等研究了盐浓度对3种单
子叶盐生植物渗透调节剂及其在渗透调节中贡献的
影响,发现星星草(Puccineliatenuiflora)、碱草
(ElymusdahuricusTurcz)、獐茅(Angiospermae)的渗
透调节能力随盐浓度的升高而增大。然而,关于新
疆一年生盐生植物不同生育阶段的吸盐特征的研究
还尚不多见。
本 研 究 选 取 新 疆 4 种 一 年 生 藜 科
(Chenopodiaceae)盐生植物进行人工种植试验,通过
定期采集样品,分析比较这4种盐生植物对土壤盐
分及其离子的吸收特性,为揭示盐生植物耐盐机理
提供基础数据,也为科学合理利用盐生植物进行盐
碱地改良提供科学依据。
1 材料与方法
11 研究区概况
本研究选择地为南疆喀什地区岳普湖县(76°
23′E 77°25′E,38°48′N 39°20′N),该地地处塔
里木河源流区,盖孜河下游,土地总面积3327km2。
地势平坦,地面自西南向东北方向倾斜,海拔
11701250m,年降水量约517mm,多年平均蒸发量
为2651mm,年均温度117℃,无霜期214d,≥10
℃的年有效积温约为4354℃。土壤类型主要有潮
土、灌淤土、草甸土、盐土和风沙土。试验地土壤以
壤土、砂壤土为主,耕层土壤盐分均值为 1023
g/kg,pH为836,属于中度盐化土壤,土壤有机质
072
1期 郭洋,等:几种一年生盐生植物的吸盐能力
(1358mg/kg)和速效磷(1420mg/kg)为中级水
平,而碱解氮(5649mg/kg)和速效钾(15808
mg/kg)为低级水平。自然植被主 要 有 柽 柳
(Tamaricaceae)、盐爪爪(Kalidiumfoliatum)、骆驼刺
(Alhagisparsifolia)、西 伯 利 亚 白 刺 (Nitraria
sibirica)、花 花 柴 (Karelinia caspica)、芦 苇
(Phragmitescommunis)、甘草(Glycyrhizauralensis)、
苦豆子(Sophoraalopecuroides)、泡泡刺(Nitraria
sphaerocarpa)、芨芨草(Achnatherumsplendens)等。
12 研究材料
选取的四种一年生盐生植物分别为:盐角草
(Salicorniaeuropaea),盐角草属,藜科;盐地碱蓬
(Suaedasalsa),碱蓬属,藜科;高碱蓬 (Suaeda
altisima),碱蓬属,藜科;野榆钱菠菜(Atripexaucheri
Moq.),滨藜属,藜科。盐角草为茎肉质化真盐生植
物,盐地碱蓬、高碱蓬为叶肉质化真盐生植物。由于
滨藜属植物一般都有盐腺,其叶片又有不同程度的
肉质化,具有一定的渗透调节能力[10],故将野榆钱
菠菜也被归为叶肉质化真盐生或向内泌盐的盐生植
物。植物种子由中国科学院新疆生态与地理研究所
提供。
13 研究方法
试验在岳普湖县农技推广中心实验站进行,采
用完全随机排列设计,于2012年3月25日种植盐
角草、盐地碱蓬、高碱蓬、野榆钱菠菜,每种植物种植
三个重复,每个重复面积222m2,共12个处理,总试
验面积2664m2。灌溉方式为膜下滴灌,膜宽 12
m,按一膜双管布设滴灌带,采用人工开沟条播方式
将盐生植物播种于滴灌带两侧15cm范围内,株行
配置为 60cm、30cm宽窄行,播种量盐角草 30
kg/hm2,盐地碱蓬45kg/hm2、高碱蓬45kg/hm2、野
榆钱菠菜 45kg/hm2。试验期间,根据实际需水状
况分6次滴灌,总灌水量3600 3900m3/hm2。试
验地播种前施用复合肥(N∶P2O5∶K2O=20∶14∶6)
600kg/hm2,分别于5月10日和7月28日两次追
肥,每次均为225kg/hm2。5月31日(生育初期)、7
月10日(生育中期)、8月31日(生育末期)分别采
集植物样品,每个重复随机取5m×5m的样方 3
个,调查每个样方株数和鲜重,烘干后称量干物
质量。
将植物刈割后清洗,按不同组织器官分离,置于
烘箱中在105℃下杀青30min,然后于80℃条件下
烘干至恒重并粉碎。称取适量样品灰化后冷却至恒
重,用蒸馏水溶解后,转移至100ml容量瓶中定容
制备待测液。K+、Na+的测定采用火焰光度法;
Ca2+、Mg2+的测定采用EDTA滴定法;Cl-的测定采
用硝酸银滴定法,SO2-4 测定使用硫酸钡比浊法
[11]。
每个指标重复3次,取平均值。
14 数据分析
采用Excel2003进行数据分析,采用 DPS650
软件进行显著性差异分析。
2 结果与分析
21 不同盐生植物的生物量比较
从盐角草、盐地碱蓬、高碱蓬与野榆钱菠菜地上
部分生物量(表1)可以看出,生育初期4种盐生植
物之间差异显著;生育中期4种盐生植物之间的差
异性除盐地碱蓬和高碱蓬之间不明显外,均达到显
著水平;生育末期高碱蓬(23302kg/hm2)生物量是
盐角草、盐地碱蓬、野榆钱菠菜的26倍、13倍和
11倍。从盐角草、盐地碱蓬、高碱蓬与野榆钱菠菜
地下部分生物量来看(表1),生育初期盐地碱蓬、高
碱蓬与野榆钱菠菜之间差异性均达到显著水平;生
育中期,盐地碱蓬、高碱蓬和野榆钱菠菜之间差异不
显著,但三者与盐角草之间的差异均达到显著水平;
生育末期高碱蓬(2535kg/hm2)最高,是盐角草、盐
地碱蓬和野榆钱菠菜的 229倍、124倍和 370
倍。由表1中整株生物量可知,生育初期四种盐生
植物中盐地碱蓬(398kg/hm2)最高;生育中期4种
盐生植物之间的差异性除盐地碱蓬和高碱蓬之间不
明显外,均达到显著水平;生育末期除盐地碱蓬和野
榆钱菠菜之间不明显外,均达到显著水平。
盐角草、盐地碱蓬、高碱蓬和野榆钱菠菜的生物
量由生育初期到生育中期分别增长7544、345、510
和1158kg/hm2,而由生育中期到生育末期分别增长
2550、19992、24978和19876kg/hm2,可见除盐角草
的生长旺盛期在生育中期外,其他三种盐生植物均
在生育后期。
由于盐生植物成熟后整体收割,故其对盐渍化
土壤改良的效果主要体现在生育末期,此时四种盐
生植物地上部分生物量均占整株生物量的89%以
上,主要生物量积累于地上部分,地下部分所占的比
例非常小。
172
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 21卷
表1 不同时期盐生植物地上部、地下部生物量(kg/hm2)
Table1 Thebiomassofabovegroundandundergroundpartsofhalophytesindiferentgrowthstages
盐生植物
Halophytes
生育初期Earlygrowthstage
地上部
Aboveground
part
地下部
Underground
part
整株
Whole
plant
生育中期Middlegrowthstage
地上部
Aboveground
part
地下部
Underground
part
整株
Whole
plant
生育末期Finalgrowthstage
地上部
Aboveground
part
地下部
Underground
part
整株
Whole
plant
盐角草
Salicornia
europaea
109±7c — 109±7c6967±259a 686±50a 7653±307a9096±89d 1108±31c10203±103c
盐地碱蓬
Suaedasalsa
354±15a 44±1b 398±16a669±21c 74±1b 743±22c18697±429c2038±27b20735±449b
高碱蓬
Suaedaaltisima
301±10b 49±4a 349±9b 756±26c 103±3b 859±29c23302±122a2535±52a 25837±79a
野榆钱菠菜
Atripexaucheri
Moq.
24±1d 6±0c 30±1d 1077±18b 112±4b 1188±21b20379±117b 685±14d 21064±107b
注(Note):同列数据后不同字母表示差异达5%显著 Valuesfolowedbydiferentletersinacolumnaresignificantat5% level;“—”表示盐
角草初期根系极小,忽略不计 RepresentsaverysmalrootsofSalicorniaeuropaeaintheearlygrowthstage,therewilnotbediscussed.
22 不同盐生植物中盐分离子含量差异比较
221生育初期不同盐生植物中盐分离子含量 由
图1可以看出生育初期盐地碱蓬、高碱蓬、野榆钱菠
菜的地上部分对 K+、Cl-、SO2-4 的吸收能力低于地
下部分,而对Na+的吸收均表现为地上部分高于地
下部分;盐地碱蓬地上部分 Ca2+吸收高于地下,高
碱蓬地上部分对 Ca2+、Mg2+吸收低于地下部分,而
野榆钱菠菜地上部分对Ca2+、Mg2+吸收高于地下部
分,3种盐生植物离子合量均为地上部分小于地下
部分。
不同盐生植物地上部盐分离子浓度有差异(图
1),高碱蓬含K+量达22g/kg,显著高于盐角草和盐
地碱蓬(P<005);盐角草 Na+、Mg2+、Cl-、SO2-4 、
总离子浓度分别为50、11、125、107和310g/kg,显
著高于其他3种植物(P<005);野榆钱菠菜 Ca2+
含量(5g/kg)显著高于其他3种植物(P<005)。
盐生植物地下部对盐分离子的吸收差异表明
(图1):野榆钱菠菜K+浓度(27g/kg)显著高于盐
地碱蓬和高碱蓬(P<005)。盐地碱蓬对 Na+、
Ca2+、Mg2+、Cl-、离子合量(浓度分别为40g/kg、4
g/kg、9g/kg、117g/kg和294g/kg)的吸收能力最
强,显著高于高碱蓬和野榆钱菠菜(P<005)。高
碱蓬 SO2-4 浓度 (107g/kg)最高,但与盐地碱蓬和
高碱蓬无显著性差异。
222生育中期不同盐生植物盐分离子含量 由图
2中盐生植物地上、地下六种离子浓度比较可以看
出,除盐角草、盐地碱蓬、高碱蓬地上部分 SO2-4 的
含量低于地下部分外,均为地上部分较高。
生育中期4种盐生植物地上部盐分离子浓度差
异显示(图2),野榆钱菠菜K+浓度最高(15g/kg),
盐角草Na+、Mg2+、Cl-、离子合量浓度最高(分别
为47、15、161和338g/kg),盐地碱蓬 Ca2+浓度最
高(为7g/kg),野榆钱菠菜 SO2-4 浓度最高(为96
g/kg)。
生育中期不同盐生植物地下部盐分离子浓度差
异表明(图2),盐角草Na+、离子合量浓度显著高于
其他三种盐生植物;野榆钱菠菜Ca2+浓度显著高于
盐角草、盐地碱蓬、高碱蓬;盐地碱蓬Mg2+浓度显著
高于盐角草、高碱蓬和野榆钱菠菜。
223生育末期不同盐生植物盐分离子含量 图3
显示,四种盐生植物地上部分对 Na+、Cl-的吸收能
力大于地下部分,而对 SO2-4 的吸收能力小于地下
部分。盐角草、盐地碱蓬、高碱蓬的地上部分 K+、
离子合量浓度高于地下部分,野榆钱菠菜则相反。
盐地碱蓬地上部分Ca2+含量高于地下部分,而盐角
草、高碱蓬、野榆钱菠菜则相反。盐角草、盐地碱蓬、
野榆钱菠菜地上部分Mg2+含量高于地下部分,而高
碱蓬相反。
272
1期 郭洋,等:几种一年生盐生植物的吸盐能力
图1 生育初期不同盐生植物盐分离子浓度比较
Fig.1 Comparisonofsaltionconcentrationsamongdiferenthalophytesinearlygrowthstage
[注(Note):柱上不同字母表示差异达5%的显著水平 ThediferentsmalletersabovethebarsmeanthesignificantdiferenceatP<005level.;
盐角草初期根系极小,此处忽略不计,不予讨论 TherootsofSalicorniaeuropaeaintheearlygrowthstagewereverysmal,therewilnotbe
discussed.]
图2 生育中期不同盐生植物盐分离子浓度
Fig.2 Comparisonofsaltionconcentrationsamongdiferenthalophytesinmiddlegrowthstage
[注(Note):柱上不同字母表示差异达5%的显著水平 ThediferentsmalletersabovethebarsmeanthesignificantdiferenceatP<005level.]
生育末期盐生植物地上部盐分离子含量差异显
示(图3),几种盐生植物中K+、Na+、Cl-、SO2-4 、离
子合量浓度最高的植物与生育初期一致:高碱蓬含
K+量(8g/kg)最高;盐角草 Na+、Cl-、离子合量浓
度(22、112、215g/kg)显著高于盐地碱蓬、高碱蓬和
野榆钱菠菜(P<005);盐地碱蓬 Ca2+、Mg2+浓度
(2、3g/kg),显著高于其他三种盐生植物(P<
005)。
生育末期几种盐生植物地下部盐分离子含量差
异(图3)显示,野榆钱菠菜K+、SO2-4 浓度显著高于
盐角草、盐地碱蓬、高碱蓬(P<005),盐角草 Na+、
Cl-含量最高(9、22g/kg),盐地碱蓬 Mg2+含量(2
g/kg)最高,高碱蓬 Ca2+、离子合量浓度(4、118
g/kg)最高。
盐分吸收能力盐角草>盐地碱蓬>高碱蓬>野
榆钱菠菜,且盐角草盐分含量在生育中期达到峰值。
4种盐生植物对 Na+、Cl-、SO2-4 的吸收能力极强,
盐角草Cl-含量高于SO2-4 含量,SO
2-
4 /Cl
-为069,
在025 100之间,按阴离子类型划分属于 SO2-4
-Cl-型盐生植物[12];而盐地碱蓬、高碱蓬、野榆钱菠
菜组织内 Cl-含量低于 SO2-4 ,SO
2-
4 /Cl
-为 125、
131、304,在1 4之间,按阴离子类型划分属于
Cl--SO2-4 型盐生植物
[12],说明不同4种盐生植物
均具有一定的抗盐碱性,且对不同盐分离子的吸收
具有选择性。
23 不同盐生植物盐分离子吸收积累特征
不同时期不同盐生植物的盐分、离子积累量受
372
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 21卷
图3 生育末期不同盐生植物盐分离子浓度比较
Fig.3 Comparisonofsaltionconcentrationsamongdiferenthalophytesinfinalgrowthstage
[注(Note):柱上不同字母表示差异达5%的显著水平 ThediferentsmalletersabovethebarsmeanthesignificantdiferenceatP<005level.]
植株生物量和体内盐分、离子浓度共同影响,呈现出
与生物量(表1)和盐分、离子浓度(图1、图2、图
3)不同的特征。
四种盐生植物盐分离子积累量差异显示(表
2),生育初期高碱蓬K+积累量显著高于盐角草、盐
地碱蓬和野榆钱菠菜,盐地碱蓬 Na+、Ca2+、Mg2+、
Cl-、SO2-4 的积累量显著高于盐角草、高碱蓬和野榆
钱菠菜(P<005);生育中期盐角草6个离子的积
累量均最高;生育末期 K+、Na+、Cl-、SO2-4 积累量
均以高碱蓬(211、445、1224和1599kg/hm2)最高,
而 Ca2+和 Mg2+积累量均以盐地碱蓬(46、56
kg/hm2)最高。
从离子合量来看(表2),盐地碱蓬、高碱蓬、野
榆钱菠菜的积累量随着时间的增加不断递增,但盐
角草总盐积累量从生育中期时开始缓慢降低。生育
初期盐地碱蓬积累量显著高于盐角草、高碱蓬和野
榆钱菠菜(P<005),分别高出 223%、20%和
1615%;生育中期盐角草积累量分别是盐地碱蓬、高
碱蓬和野榆钱菠菜的 1384倍、1429倍和 1068
倍。生育末期高碱蓬的积累量(3499kg/hm2)分别
比盐角草、盐地碱蓬和野榆钱菠菜高了68%、14%
和60%。
结合不同部分生物量与盐分、离子浓度可知,与
地上部分相比,盐生植物根部生物量和盐分、离子浓
度都较低[13],盐分、离子积累量较低,对盐渍土的改
良影响甚微。由于生育末期盐生植物仅刈割地上部
分,对土壤的改良效果主要以单位面积带出的盐分
多少来衡量,这取决于此时植物地上部分生物量与
盐分浓度的大小。
3 讨论与结论
盐渍化土壤盐分过量是植物生长主要的胁迫因
素[14],但盐渍土也是一种重要的欠开发土壤资源,
需经改良才能发挥其资源潜力。利用盐生植物,特
别是具有一定经济价值的盐生植物对盐分的吸收来
改良盐碱地,不仅可以降低土壤盐分,推动盐渍土资
源的开发,同时有助于促进当地的农业经济发展。
本研究中,4种盐生植物地上部分含盐量由生
育初期到生育中期增降幅度不明显,而从中期到末
期有显著下降的趋势(P<005),分别由中期的
338、256、208和 204g/kg下降到末期的 215、152、
137和103g/kg;地下部分含盐量由生育初期到生
育中期下降明显(P<005),而中期到末期的下降
幅度不明显。植株体内的盐分及离子浓度降低是生
物稀释的结果,但由于盐地碱蓬、高碱蓬和野榆钱菠
菜生育中期到生育末期为生长旺盛期,生物量剧增,
使植株盐分及离子积累量随之剧增,故应让植株有
一个充分生长的过程。盐角草在生育中期盐分、离
子浓度与积累量达到最大值,此时开始刈割以带出
更多的盐分。通过四种盐生植物的对比可知,生物
量的大小对于不同植株总盐、离子积累量的多少起
到至关重要的作用,单位质量含盐量较低,但生物量
大的植株盐分积累量高于生物量小的植株。4种盐
生植物生育末期地上部分生物量高碱蓬为 23302
kg/hm2,蓬野榆钱菠菜为 20379kg/hm2,盐地碱蓬
为18670kg/hm2,盐角草为9096kg/hm2(表1),总
离子浓度为盐角草(310g/kg)>盐地碱蓬(270
g/kg)>高碱蓬(253g/kg)>野榆钱菠菜(207
g/kg),二因素共同作用导致盐分摄取量为高碱蓬
472
1期 郭洋,等:几种一年生盐生植物的吸盐能力
表2 四种盐生植物盐分积累量比较(kg/hm2)
Table2 Comparisonofsaltaccumulationamongfourhalophytes
生育时期
Growthstage
盐生植物
Halophytes
K+ Na+ Ca2+ Mg2+ Cl- SO2-4
离子合量
Totalsalt
生育
初期
Early
growth
stage
盐角草
Salicorniaeuropaea
154±
010c
542±
016c
032±
001c
121±
006c
1361±
045c
1161±
035c
3371±
046c
盐地碱蓬
Suaedasalsa
514±
026b
1731±
056a
101±
003a
347±
019a
4222±
195a
3957±
188a
10872±
451a
高碱蓬
Suaedaaltisima
781±
069a
1270±
027b
056±
001b
170±
008b
3252±
117b
3495±
177b
9025±
370b
野榆钱菠菜
AtripexaucheriMoq.
067±
003d
087±
005d
013±
000d
015±
001d
190±
002d
262±
009d
634±
012d
生育
中期
Middle
growth
stage
盐角草
Salicorniaeuropaea
10957±
358a
34043±
1204a
1114±
084a
11007±
1150a
114994±
5856a
73763±
3250a
245877±
10786a
盐地碱蓬
Suaedasalsa
726±
023c
2152±
039b
036±
002b
915±
051b
6920±
283b
7017±
065c
17765±
300b
高碱蓬
Suaedaaltisima
1057±
044c
2854±
082b
042±
002b
222±
015b
5201±
439b
7836±
148c
17212±
649b
野榆钱菠菜
AtripexaucheriMoq.
1756±
102b
2981±
041b
011±
000d
327±
018b
6575±
402b
11367±
319b
23018±
387b
生育
末期
Final
growth
stage
盐角草
Salicorniaeuropaea
8260±
169d
21137±
1003c
683±
018d
1665±
035c
104301±
2458c
71995±
3467c
208041±
6951d
盐地碱蓬
Suaedasalsa
16137±
457b
29172±
1056b
4644±
269a
5635±
124a
111212±
1348b
139303±
6594b
306103±
7138b
高碱蓬
Suaedaaltisima
21060±
771a
44494±
1123a
1442±
022c
588±
008d
122397±
3042a
159870±
4572a
349851±
2804a
野榆钱菠菜
AtripexaucheriMoq.
12477±
348c
16073±
677d
3050±
093b
3778±
173b
45220±
2516d
137434±
5379b
218031±
2278c
注(Note):相同时期同列数据后不同字母表示差异达5%的显著水平 Valuesfolowedbydiferentletersofthesamestageinacolumnare
significantlydiferentat5% level.
(3499kg/hm2)>盐地碱蓬(3061kg/hm2)>蓬野榆
钱菠菜(2180kg/hm2)>盐角草(2080kg/hm2),说
明选育生物量大且体内盐分浓度高的品种,对于改
良盐碱地十分关键。
本试验末期盐角草、盐地碱蓬生物量略低于赵
振勇[6]研究盐生植物对重盐渍土脱盐效果中的生
物量 (盐角草 11044kg/hm2,盐地碱蓬 19119
kg/hm2),这可能与种植密度、土壤养分含量有关。
本试验区域耕层盐分含量(1023g/kg)低于其验区
域耕层盐分含量(1528 2305g/kg),而对于盐
生植物来说,一定量的盐分是促进植株生长发育的
关键因素,这也可能是本研究中盐角草和盐地碱蓬
生物量相对较低的因素之一。
土壤矿物质特征影响植物的矿质成分特征,但
由于植物具有根据其生长需求选择吸收的特性,所
以土壤矿物质特征又不能完全决定植物的矿质成分
特征[7],从几种盐生植物组织内 Na+、Cl-、SO2-4 的
含量显著大于其他离子便可得到验证(图1、图2、
572
植 物 营 养 与 肥 料 学 报 21卷
图 3)。四种盐生植物对三种主要盐胁迫离子
(Na+、Cl-、SO2-4 )的积累量高于其他离子,适合作
为盐碱地改良的优良材料。
不同盐生植物对不同盐分离子的吸收具有选择
偏向性,针对不同盐生植物对生境离子选择吸收的
差异,可根据盐渍土壤分类特征有目的的选择不同
种类盐生植物修复盐渍化土壤。本研究中,盐角草
体内的Na+、Cl-浓度显著高于其他三种盐生植物,
尤其对Cl-表现出极强的选择吸收能力,使其较其
他三种盐生植物更适宜于南疆氯化物盐渍土的
改良[15]。
参 考 文 献:
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