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Study on the Salt Resistance of Seven Species of Wild Perennial Flowers in Northern China

华北地区7种野生宿根花卉植物耐盐性研究



全 文 :林业科学研究 2005 ,18 (2) :187~190
Forest Research
  文章编号 :100121498 (2005) 0220187204
华北地区 7 种野生宿根花卉植物耐盐性研究
刘会超1 ,2 , 姚连芳2 , 孙振元1 , 彭镇华1 , 杜小娟3
(1. 中国林业科学研究院林业研究所 ,北京 100091 ;21 河南科技学院 ,河南 新乡 453002 ;
31 北京西山试验林场 ,北京 100093)
摘要 :将 NaCl 和 Na2 SO4 两种盐按 4∶1 配制 ,并作为复盐 ,基质中复盐含量分别为 0、215、5、10 g·kg - 1 。研究了 7 种野
生宿根花卉植物的耐盐性。结果表明 :7 种植物均不能在含盐量为 10 g·kg - 1的土壤基质中出苗 ,但在含盐量为 215
g·kg - 1基质中均能出苗、生长。在盐含量为 215 g·kg - 1基质中出苗率最高的是紫花地丁 ,比对照高出 46135 % ;在盐
含量为 5 g·kg - 1基质中只有马蔺、蒲公英、多变小冠花等 3 种植物出苗 ,且出苗时间明显推迟 ,出苗率明显降低。7
种野生宿根花卉植物在盐胁迫下脯氨酸含量成倍增加 ,但对可溶性糖含量影响不大。5 g·kg - 1盐处理 ,使出苗的 3
种植物丙二醛含量明显增加 ,说明对 3 种植物造成严重伤害。
关键词 :野生 ;宿根 ;花卉 ;耐盐性 ;华北地区
中图分类号 :S68211    文献标识码 :A
收稿日期 : 2004209203
基金项目 : 国家林业局“948”项目 (200024223)资助
作者简介 : 刘会超 (1964 —) ,男 ,河南南阳人 ,博士 ,副教授.
Study on the Salt Resistance of Seven Species of Wild Perennial
Flowers in Northern China
LIU Hui2chao1 ,2 , YAO Lian2f ang2 , SUN Zhen2yuan1 , PENG Zhen2hua1 , DU Xiao2juan3
(1. Research Institute of Forestry , CAF , Beijing  100091 ,China ; 2. He nan Scientific and Technological College ,Xinxiang  453002 , He’nan , China ;
3. Xishan Forest Experimental Farm ,Beijing  100093 ,China)
Abstract : Seven species of wild perennial plants were chosen as experimental materials , the salt resistance of these plants were
studied. The salt matrix include NaCl and Na2 SO4 , the salt content is 0 , 2. 5 g·kg - 1 ,5 g·kg - 1 and 10 g·kg - 1 . The results
showed that all the plants could not germinate with the salt of 10 g·kg - 1 . All these plants could germinate and grow in the saline
soil with the salt content of 2. 5 g·kg - 1 . In this treatment the most rate of germination was Viola prionantha(46. 35 % more than
that of control) . When the salt content is 5 g·kg - 1 , only Iris lacteal , Taraxacum mongolicum ,and Coronilla varia could germi2
nate and grow ,but the germination delayed , and the rate of germination decrease markedly. The salt treatment made the proline
increased markedly ,but less effect on soluble sugar when treated as 2. 5 g·kg- 1 or 5 g·kg - 1 . When the plants were treated as
5 g·kg - 1 , the content of MDA increased markedly. It suggested that it was seriously harmful to plants as salt content 5 g·kg - 1 .
Key words : wild ; perennial ; flowers ; salt tolerance ;Northern China
土壤盐碱化正威胁着生态环境和农业可持续发
展[1 ] ,种植适应盐碱地生长的植物是治理盐碱、改善
盐碱地区生态环境的有效措施[2 ] 。宿根花卉是组成
城市园林绿地的重要素材之一 ,在维持生态平衡方
面具有重要作用[3 ] 。发掘和研究具有抗盐性的野生
宿根观赏植物 ,对于盐碱地区的城市绿化及生态环
境改善具有重要的意义。本项研究以我国北方常见
的 7 种野生宿根花卉植物为试材 ,试图从中筛选出
耐盐的观赏植物 ,为将来在盐碱地区绿化上应用提
供参考。
1  研究方法
实验材料为马蔺 ( Iris lacteal Pall . var. Chinese.
Roem) 、射干 ( Belamcanda chinensis L. ) 、蛇莓 ( Duch2
esnea indica Focke) 、紫花地丁 ( Viola prionantha Cav. ) 、
甘野菊 ( Dendranthema lavandulifolium Ling) 、蒲公英
( Taraxacum mongolicum Hand2Mazz) 、多变小冠花 ( Co2
ronilla varia L. )等 7 种植物。
11 1  基质配制
我国北方滨海地区广泛分布着硫酸盐—氯化物
盐土 ,主要含有的盐分为 Na2 SO4 和 NaCl [4 ] ,根据这
一特点 ,将 Na2 SO4 和 NaCl 两种盐按比例配制 ,并作
为复盐 ,两种盐的摩尔比为 Cl - ∶SO4 2 - = 4∶1 ,设置 4
个处理 ,盐含量分别为 0、215、5、10 g·kg - 1 。按照壤
土 :沙子 = 7∶3 的比例、土壤含水量为 200 g·kg - 1 ,并
根据处理间盐含量的不同 ,分别将不同浓度的复盐
溶液、壤土、沙子 3 种成分混匀作为培养基质。
11 2  试材培养
将已经浸泡 8 h 的种子播入基质中 ,每盆 (1315
cm×1215 cm×12 cm)播 50 粒 ,播种后覆膜 ,重复 3 次。
10 d 后统一揭膜 ,每 3 d 用 HH2 型土壤盐分湿温测定
仪测土壤含水量 ,用蒸馏水进行补水 ,保持试验过程
中土壤的含水量不变。温室内温度控制在 25 ℃(昼)
和 14 ℃(夜) ,播种后 70 d 将实验苗从盆中取出 ,测定
生长量和生理指标 ,测定结果为 3 次重复的平均值。
113  生长指标与生理指标的测定
生长指标包括出苗时间、出苗率、地上部分和根
系的生长量。出苗时间为从播种到第 5 株出苗的天
数 ,不足 5 株的 ,以最后 1 株苗出土时间为准。将植
株从根茎结合部将其分开 ,在蒸馏水中冲洗根系 ,并
在滤纸上将水分吸干 ,分别称质量 ,即为地上部分和
根系的生长量。
参照《现代植物生理学实验指南》的方法[5 ] ,在
721 型紫外分光光度计上测定脯氨酸、丙二醛、可溶
性糖含量等 3 种物质的含量。
2  结果与分析
211  盐处理对 7 种野生花卉出苗的影响
由表 1 看出 ,7 种植物均能在盐含量为 215 g·
kg - 1的基质中出苗 ,从出苗时间看 ,除多变小冠花
外 ,均有所推迟 ,推迟时间最长的是紫花地丁 ,比对
照延长了 1013 d ;从出苗率来看 ,只有紫花地丁、甘
野菊比对照高 , 其中紫花地丁最高 , 高出对照
46135 %。盐含量为 5 g·kg - 1的处理只有 3 种植物出
苗 ,出苗时间均推迟 ,出苗率均下降。盐含量为 10 g
·kg - 1的处理均不能出苗。
表 1  盐处理对 7 种野生花卉植物出苗时间及出苗率的影响
种类
出苗时间Πd
0 g·kg - 1 215 g·kg - 1 5 g·kg - 1 10 g·kg - 1 出苗率 Π%0 g·kg - 1 215 g·kg - 1 5 g·kg - 1 10 g·kg - 1
马蔺 3215 3211 5912 1417 313 210
射干 3218 3812 4210 2216
蛇莓 2013 2018 2816 1816
紫花地丁 819 1912 2713 4010
甘野菊 611 616 1210 1416
蒲公英 918 1112 2115 1817 713 510
多变小冠花 3313 2015 2213 1410 1010 617
212  盐处理对 7 种野生花卉植物地上部分和根系
生物量的影响
  由表 2 可知 ,盐处理使地上部分与根系的生物
量有一定程度的减少。215 g·kg - 1盐处理的 7 种植
物的地上部生物量均比对照低 ,减少最多的是蛇莓 ;
5 g·kg - 1盐处理下 ,出苗的马蔺、蒲公英、多变小冠花
等 3 种植物的地上部分生物量分别减少了 8218 %、
9317 %、8312 % ,均有明显的下降。对于根系生长的
影响 ,215 g·kg - 1 盐处理后 ,除多变小冠花外其它 6 种植物的生物量分别减少 5216 %、3115 %、9314 %、7915 %和 7714 % ,蛇莓减少量最大 ,而多变小冠花增加了 216 % ;5 g·kg - 1盐处理后 ,出苗的马蔺、蒲公英、多变小冠花等 3 种植物根系生长量分别减少了 9318%、9216 %、5318 %。这说明 ,除多变小冠花外 ,盐含量为 215 g·kg - 1的盐胁迫下 ,植物根系生长受到的抑制作用比地上部分大 ;在盐含量为 5 g·kg - 1 的盐胁迫下 ,已出苗的马蔺、蒲公英、多变小冠花等 3 种植物的地上部分和根系生长均受到了明显的抑制。
881 林  业  科  学  研  究 第 18 卷
表 2  盐处理对 7 种野生花卉植物生物量的影响 g
种类
地上部分
0 g·kg - 1 215 g·kg - 1 5 g·kg - 1 10 g·kg - 1 根系0 g·kg - 1 215 g·kg - 1 5 g·kg - 1 10 g·kg - 1
马蔺 11225 0170 0121 0197 0146 0106
射干 4191 4117 2186 1196
蛇莓 3188 0132 2175 0118
紫花地丁 4165 1112 4135 0189
甘野菊 2134 1139 0139 0139
蒲公英 5154 1133 0135 6151 1147 0148
多变小冠花 1179 1135 0130 0139 0140 0118
213  盐处理对 7 种野生花卉植物脯氨酸、丙二醛、
可溶性糖含量的影响
  由表 3 可见 ,盐处理后 ,已出苗植物的脯氨酸含
量明显增高 ,215 g·kg - 1的盐处理 ,与对照相比增加
了 119~410 倍 ,而且随盐含量的增高出苗的 3 种植
物脯氨酸含量急剧增高。215 g·kg - 1盐处理对植物 中丙二醛含量没有明显的影响 ;5 g·kg - 1的盐处理下出苗的 3 种植物的丙二醛含量有明显增加。5 g·kg - 1和 215 g·kg - 1两个处理的可溶性总糖的含量与对照相比没有明显的变化 ,除多变小冠花、蒲公英较对照低外 ,紫花地丁、马蔺基本上与对照一致 ,射干、甘野菊较对照高。
表 3  盐处理对 7 种植物脯氨酸、丙二醛、可溶性糖含量的影响
种类 脯氨酸
1)Π(μg·g - 1)
0 g·kg - 1 215 g·kg - 1 5 g·kg - 1 丙二醛1)Π(μmol1g - 1)0 g·kg - 1 215 g·kg - 1 5 g·kg - 1 可溶性糖2)Π(mg·g - 1)0 g·kg - 1 215 g·kg - 1 5 g·kg - 1
马蔺   4513   13618 34619 0125 0129 0156 614 616 619
射干 615 1814 0127 0140 419 710
蛇莓 614 2519 0118 0125 511 612
紫花地丁 813 1811 0112 0123 713 713
甘野菊 10012 21416 1178 2137 411 513
蒲公英 1613 3811 8215 0146 0164 0181 417 413 515
多变小冠花 1818 3516 9612 0157 0165 0185 614 518 616
  注 :1)为鲜质量的含量 ;2)为干质量的含量
3  讨论
不同种类植物的耐盐性存在差异。红花、田箐、
碱苋菜、碱蓬等 4 种植物在小于 100 mmol1L - 1 NaCl
的胁迫下 ,生长及一些生理指标变化不大 ,当处理浓
度为 200 mmoL·L - 1时 ,红花、田箐、碱苋菜等 3 种植
物明显产生盐害 ,而碱蓬还能正常生长[6 ] 。本实验
中 ,7 种地被植物均能在盐含量为 215 g·kg - 1胁迫下
出苗并生长 ,但只有马蔺、蒲公英、多变小冠花等 3
种植物能在含盐量为 5 g·kg - 1的盐胁迫下出苗 ,所
有 7 种植物在盐含量为 10 g·kg - 1盐胁迫下均不能出
苗 ,说明 7 种植物耐盐能力有明显的差异 ,存在一个
耐盐的极限。在 5 g·kg - 1 盐胁迫下 ,马蔺、蒲公英、
多变小冠花等 3 种植物虽能出苗 ,但出苗时间、出苗
率、生物量等指标与对照相比明显减少 ,说明其生长
与发育受到明显的抑制 ,3 种植物中 ,多变小冠花的
生物量减少最小 ,初步判定其为最耐盐的植物。
盐渍条件下 ,植物都要受到渗透胁迫的伤害。
MDA 作为脂质过氧化物作用的产物 ,其含量多少可
代表膜损伤程度的大小[7 ] 。从本次试验结果来看在
215 g·kg - 1的盐处理 ,丙二醛并没有明显增加 ,而在 5
g·kg - 1的盐处理下 ,其含量有明显的增加 ,说明 215 g
·kg - 1的盐处理对植物并没有造成严重伤害 ,但 5 g·
kg - 1处理对植物造成的伤害是非常明显的。已出苗
的 3 种植物中 ,地上部分和根系的生物量减少了
5318 %~9318 % ,也佐证了这一点。
植物通过渗透调节减轻盐胁迫造成的伤害[8 ] ,
可溶性糖、脯氨酸、无机离子等物质是植物体内重要
的渗透调节剂[9 ] 。盐胁迫下 ,植物体内蛋白质合成
受到抑制而其分解却被促进 ,结果使氨基酸含量尤
其是脯氨酸含量上升 ,这一点在小麦、苜蓿、大豆等
植物上得到验证[10 ] 。本试验结果也如此 ,当盐含量
为 215 g·kg - 1 和 5 g·kg - 1 时 ,脯氨酸含量均成倍增
加 ;在 215 g·kg - 1的低盐处理下 ,可溶性糖没有明显
981第 2 期 刘会超等 :华北地区 7 种野生宿根花卉植物耐盐性研究
的变化 ;当盐含量为 5 g·kg - 1 时 ,却有明显的增加 ,
联系到本实验中 MDA 含量与盐浓度之间的变化趋
势 ,推测盐含量高的处理 ,细胞膜受到伤害 ,激发了
植物体内可溶性糖的合成。细胞中可溶性糖的增
加 ,对细胞膜和原生质胶体具有稳定作用[11 ] ,高盐
胁迫下 ,细胞外的渗透势急剧下降 ,需要增加可溶性
糖降低细胞渗透势 ,平衡细胞内外的渗透压 ,以尽可
能减少盐胁迫对植物自身的伤害。
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091 林  业  科  学  研  究 第 18 卷