全 文 ：第 4 卷
1 9 9
第 5 期
1 年 10 月
林 业 科 学 研 究 N o . 5
FO R E S T R E S E A R C H
V o l
O e t 1 9 9 1
水培胡杨抗盐特性的研究 *
罗 斌 周士威
(中国林业科学研究院林业研究所 )
摘耍 1 9 8 7和 1 9 8 9年 , 利用 1 、 2 年生胡杨苗 , 在水培条件下 , 通过电导率仪控制培养液 浓
度 , 对受盐害苗木进行了分析 。 研究结果表明 , 几种盐对苗木危害的排序是 : N a : C O 。> N a H C O 。
> N a C I> C a S0
4
) M g S O
。
) 以N a C I为主 的盐渍皮。C a S O ‘对苗木没有毒害作用。 1年生苗比2年
生苗受盐害后症状明显 , 但总的趋势是一致的。 蒸馏水催根苗木 , 在蒸馏水中加盐后死亡浓度是 :
N a Z C O : 0
.
0 5 %
、
N a H C O , 0
.
0 7 %
、
N a C I 0
.
1 7 %
、
C aS O 。 0 . 7 %
、
M g SO 一1
.
9 %
、 以N a C I
为主的盐演皮3 . 5 % 。 。. 1 % 相应盐水催根苗在盐水培养液中加盐后 , 抗盐极 限提 高 到 : N a CI
1
.
1 %
、
M g SO
. 3
.
5 %
、
N a CI 为主的盐渍皮 3 . 7 % 。说明胡杨幼苗经过抗盐处理后 , 可 以 显著地
提高拉盐害能力 。
关幼询 胡杨 , 水培 , 抗盐特性 , 电导位
胡杨(尸。p ul us ouP hla tica 0 1iv . )是我国西北地区主要耐盐树种 , 目前国 内对胡 杨 抗盐
特性的研究仅限于苗圃地和有林地的土壤调查 。 然而不同地区(甚至同一地区 )的调查结果差
异较大 , 同时有关这方面的研究报道也不多 , 为了进一步了解胡杨受盐害的症状 , 以及对西
北地区几种主要盐类毒害的比较 , 本课题采用电导法进行了系统研究 。 电导法测定灌溉水和
土壤可溶盐分总量 , 是一种快速、 简便和 比较准确的方法。 本文是根据全国第二次上壤普查
的要求 以25 ℃的电导率为指标 [ ’] , 通过电导法控制培养液含盐量 , 利用各种盐浓度梯度计算
出培养液渗透势(水势 ) , 进一步探讨胡杨苗木对不同盐类毒害的抗性 。 其结果 对 西 北 盐渍
(碱 )化地区营造胡杨林具有重要意义 。
1 试验材料与方法
试验在中国林科院温室进行 , 试材均为胡杨实生苗。 19 8 7年有 1 年生苗 1 4 0 株(由 新疆
伽师县林业局苗圃提供 ) 、 2 年生苗 1 40 0株 (由内蒙古巴彦卓尔盟林科所苗圃提 供 )。 1 9 8 9年
有 2 年生苗80 株(由内蒙古巴彦卓尔盟林科所苗圃提供 )。 盐溃皮采 自内蒙古巴彦卓尔 盟 中
国林科院沙漠林业实验中心一分场。 其化学成分见表 1 。
表 1 盐 渝 皮 化 学 成 分 (含 t : % )
全 盆 t N a + K + Ca Z + M g Z + CO : 2 一 H CO : 一 CI 一 5 0 一卜
43
.
33 0 0 9
.
3 0 0 0 0
,
01 6 5 0
.
2 8 2 9 1
.
4 3 1 5 0 0 2 3 6 0
.
0 76 1 1 1
.
7 73 9
.
I U 5
本文于1 9 8 9 年1 2月 26 日收到 。
* 本试验系国家 . 七五 ’宜点攻关专题 ‘盐演化沙地树种选择及 其杭逆性 造林试验 ’的一部 分 , 承欲本所高尚武研究 员指
导 , 特表感谢 。 化学成分效据由林研所土镶室提供。
5 期 罗 斌等 : 水墙胡杨抗盐特性的研究
为确保试验用材数量 , 于1 9 8 7和 1 9 8 9年 4 月初为每个处理选健壮的 1 、 2 年生苗各40 株 ,
植于直径50 c m 、 高2 c扭 、 有刻度标志的容器中 。 催根培养液为蒸馏水 和浓 度为 0 . 1 % 的
几种盐溶浓。 蒸馏水在 25 ℃时的电导值是0 . 0 08 3 m o /c m , 苗干用蛙石固定。
(1) 按盐分类型预先配制各种浓度标准液。 用 D D S一n A 型电导率仪测定各种浓度梯度
的电导值 , 再用数理统计法计算出各种盐的回归方程式 [zJ 。 根据计算结果绘制出各种培养液
盐分含量与电导值的关系曲线。
(2) 5 月中旬停止催根处理 。 保留 1 、 2 年生壮苗各30 株 , 并记录苗木基础高度 、 生长
状况 、 培养液电导值和温度 , 根据电导值与盐分含量曲线确定培养液浓度。
(3) 根据计算出的培养液浓度分别加盐 , 配制成各种处理(见表 2 ) , 同时测定各种处理
的电导值并调至设计浓度 。
表 2 1 、 2 年生胡场实生苗试验处理 (处理苗 : 各 30 株 )
1 9 8 7年 1 98 9 年
催 根 条 件
N a : C O
设计加盆浓度(% )
0
.
0 1 ) 0
.
1 9增0 . 0 2
0
.
1 7十0 . 3 1增0 . 0 2
(同上 )
(同上)
(同上 )
(同上 )
0
.
1 0干1 . 9 0 增0 . 2
1
.
fo今3 . 7 0 增0 . 2
(同上 )
(同上 )
设计加盐浓 度 (% )
0
.
01 , 0
.
1 9增 0 . 02
N 几H CO
N a C I
(同上)
(同上 )
+ N a : C O 3
+ N a H CO
+ N a C I
(同上 )
(同上 )
0
.
1 0
一卜1 . 9 0增 0 . 2
蒸馏
+ Ca S O ‘
+ Mg SO
-
(同上 )
(同上 )
%.1盐渍皮浸出液
Ca SO -
M g S O
‘
盐 演 皮
C aCO s
。. 1 %盐债皮浸
出液 + ca CO 3
(同上)
(同上 )
(同上 )
(同上 )
(同上)
(同上)
1
.
7 0 , 3
.
9 0 增0 . 2
(同上 )
N aC I
相 应 盐 类
M g SO
-
盐 演 皮
+ N a C I
0
.
3 0 , 2
.
1 0增0 , 2
2
.
1 0 , 3
.
9 0增0 . 2
(同上)
(同上)
(同上 )
培 养 液 0 . 1%盐演皮浸出液
+ M gs o
;
(同上 )
(4) 每天记录苗木外部形态变化及死亡情况 , 同时给培养液补氧 6 次 , 每隔15 天测定一
次苗高和培养液电导值 , 经过计算加大溶液浓度 , 增大的浓度梯度为。。 02 % ~ 0 . 2 % , 直至
苗木死亡 (当根系由乳白色变为透明、 培养液电导值不再变化时 , 再将苗木置于蒸馏水中 , 以
苗木不再恢复作为死亡标准)。
拐8 林 业 科 学 研 究 4 卷
.
(5 ) 根据中 二 一 C R T i, i = i + a (无一 1 )￡3 ]计算溶液渗透势。
‘是等渗系数 , a 为电解质的电离度 , k 为一个电解质 “分子”电离后生成的离子数 , 而
强 电解质在溶液中全部电离 [’] , 中是溶液水势(渗透势 ) , 单位为大气压换算成巴 (1 . 0 13 巴 =
1 大气压 ) , 10 巴 = 1 兆帕 , C 是溶液克分子浓度(克分子/ 升) , T 是绝对温 度 即 : 2 7 3 + t
(当时退度), R 是气体常数 , 即 : 。。。8 2( 大气压/升 . 克分子 . 度 ) 。根据土壤溶液电 导 值换
算盐演皮浸出液电导值为渗透势(及 :—。. 36 b/ m 。/c m )’)。
2 试验结果与分析
2
。
1 , 木受盆一的症状及杭盆性
试验表明 , 1 年生苗受盐害后外部形态反应明显(见表 3 ) , 2 年生苗与 l 年生苗相比症
状不明显 , 但总的趋势是一致的。 受 N a刃0 : 或 N a H CO 。危害的苗根 、 叶变黑 , 苗 干 没有
盐析结晶现象 。 受 N a cl 危害苗叶变为深绿色 , 根系呈透明状坏死 , ,受 M g SO . 危害苗叶变
黄 , 根系呈浅棕色坏死 。
(1 ) 不同盐类对胡杨幼苗危害程度大小排序是 : N a : CO : > N a H C0 3 > N aC I> C asq >
M g SO
. > 以 N aC I为主的盐渍皮 。 表 4 说明不同盐类培养液渗透势(水势 )对胡杨幼苗生长量
的抑制程度不同 , 从 N a声O : 至M g SO . 渗透势由 一 。. 02 至一 。。 04 , 绝对值呈 加大趋势 , 而
苗木生长量从。. 3 c m 增加到5 . 7 c m , 即说明从 N a刃 0 : 至M g S O . 对胡杨苗的危害程度逐渐
减轻 , 这是因为渗透压 (与渗透势符号相反)被认为与植物生长减慢程度呈正 比, 即渗透压愈
大生长量愈小 。
表 5 从苗木的耐盐害极限证明了上述排序 , 蒸馏水催根苗木加盐后 , 耐盐极限是 : N az C仇
o
。
0 5 %
、
N a H CO : 0
.
0 7 %
、
N a CI0
.
1 7 %
、
C aSO . o
.
7 %
、
M g S O
. i
。
9 %
、以 N aC I为主的
盐债皮是3 。 5 % 。N a ZC0 3、 N a H CO : 和N aC I中的 N a + 在死亡苗体的积累量分别为0 . 2 1 4 1 % 、
0
.
2 5 9 5 %和。. 30 2 2 % , 逐渐加大 , 说明苗木对此 3 种盐的 N a+ 毒害抗性也是逐渐增大 。
(2 ) 以 N aC I为主的盐渍皮较之各种单盐对苗木毒害轻 , 这是因为盐渍皮中离子拮抗作
用和腐殖质对溶液起缓冲作用之故 。 同样各种单盐分别加入。. 1 %盐渍皮浸出液后 , 蒸馏水催
根苗的耐盐害极限提高到 : N a : CO : 0 . 0 9 % 、 N aH C仇 0 . 0 9 % 、 N a CI0 . 9 % , 即对苗木的
毒害均小于纯盐培养液(见表 5 ) , 苗体内N a + 也较纯单盐处理相应增加。
(3 ) 盐渍土的危害程度既取决于盐溃化程度 , 也取决于主要危害盐分 类型 。 当 组 成以
N a刃O。为主时 , 尽管盐渍化程度不高 , 也会造成严重危害 ; 当组成 以 N a cl 或 M g SO ‘为主
时 , 尽管盐渍化程度较高 , 也不会造成严重危害。 因为 N a ZCO : 的毒害比 N acl 、 M g S O ; 大
得多。
(4) Ca SO . 饱和培养液(肠 ℃电导值为2 . 2 m 0 /c m , 浓度为。。 7 % )已经构成了苗木的致
死危害(见表 5 ) , 其致死的原因还有待进一步研究。
(5) 离子的毒害作用与阴、 阳离子的具体组成情况有关 。 N a声O : 与 N a C I相 比阴离子
不同 , 后者对苗木毒害作用比前者轻 (见表 4 、 5 )。 说明不同的阴离子在某种程度上可以缓
解或加强阳离子的毒害作用。
1) R
.
H
.
N ei m a n 等 , 1 97 8( 宋景芝等译 , 1分8 0) , 帅透耐趁植物, 国外农业科扶资料 , 江宁省 农业科学 院 科技情报
研究所 。
5 期 罗 斌等 : 水培胡杨抗盐特性的研究 4 89
表 5 1 年生胡杨实生苗受盆容症状
碳 酸 氢 钠 以抓化钠为主的盐演皮
标 准 液 试 验 液 受 害 症 状 标 准 液 试 验 液 受 害 症 状
生长盆浓度导电生 值长盘叶 根 茎 叶度浓电导值浓度电导值浓度电导值
黄绿色0
.
1 2
0 3 0
0
‘
0 1 0
0
.
4 8 5 0
0
.
6 7 0
0 6 0
.
0 0 4 绿色 乳
2 6 0
.
0 2 5 深绿色 白
47 0
.
0 4 8 色
6 7 0
.
0 7 黑 褐
4
。
3
1
.
8
0
0
黄绿色色
几“”自Unl.舀Ž片」0…UC一
浓度0 . 07 % 时死亡 , 共历时5 8 d
硫 酸 钙 水肿
簇生
盐析结晶
高 5
乳白色
色绿深
标 准 液 试 验 液 受 害 症 状 C m
生长量
叶 茎
2
.
6 3 0
.
1 0
5
,
8 5 0
.
5 0
1 0
.
6 7 1
.
10
1 3
.
8 9 1
.
50
1 5
.
5 0 1
.
7 0
2 0
.
3 2 2
.
3 0
2 1
.
9 3 2
.
5 0
2 3
.
5 4 2
.
7 0
2 5
‘
1 0 2
.
90
2 8
.
3 6 3
.
3 0
2 9
.
9 7 3
.
5 0
1
.
8 5 0
.
0 0 3
3
.
6 4 0
.
2 2 5
8
.
6 6 0
.
8 5 0
12
.
0 0 1
.
2 7
1 4
.
0 0 1
.
5 0
1 9
.
2 0 2
.
1 6
2 0
.
0 0 2
.
3 0
23
.
0 0 2
.
6 3
24
.
6 0 2
.
8 3
2 8
.
1 0 3
.
2 7
2 9 9 7 3
.
5 0
黄
色
脱落 透明 千黄 色
5
.
9
4
.
3
3
.
2
2
.
3
1 2
0
.
6
0
.
3
0
.
2
0
0
0
浓度电浓 导值度电导值
黄色绿乳白色绿色0 。 1 0
0
.
3 0
0
。
5 0
0
_
7 0
1
.
5 2 0
.
0 2
1
.
68 0
.
1 0
1
.
88 0
.
3 8
2
.
2 0 0
.
7 0
5
.
3 浓度3 . 5 % 时死亡 , 从 1 . 9纬~ 3 . 5 %共历时 1 3O d
3
.
5
浅黄
黄色
1
.
7
抓 化 钠
透明 干黄 色 O 标 准 液 试 验 液 受 害 症 状
几Žn甘”n甘6820‘上,勺自人,翻
生长最浓度电导浓度 值电导值浓 度0 . 70 %时死亡 , 共历时60 d
硫 敌 镁
叶 根
标 准 液 试 验 液 受 害 症 状 } 二一1 2 黄绿色盆析结晶高 4乳自色.0ŽUn甘4臼门才6‘b259,占⋯几U‘19“介移曰比舀10口d上3st价 ‘U”1勺月上,二1山⋯八”0ŽUnl”臼nŽU50曰的臼7勺习n‘J吮几心O口,自月2,山比O生长量浓度电导值浓度电导值 5 . 74 . 93 . 0 0 . 0 3 90 . 0 90 。1 1 80 。 1 480 1 7 绿色深绿水肿黄色脱落 4 . 81 . 31 . 00 , 20透 明 C r n干黄浓度0 . 17 % 时死亡 , 共历时1 3 1 d黄绿色盐析结晶高10
干黄色
1
.
5
0
。
3
0
0
碳 酸 钠
标 准 液 试 验 液 受 害 症 状
乳白色浅棕
生长t棕色透 明
色绿黄浅绝;!之JJ崖黄n”八ust才导n01.15018岭9
曰土n‘J甩一匕月吕”的n.公.on”0八比月上3目11to曰才O.⋯n仙on1‘1,上,曰”Ž曰上”践‘行场,占530631介.⋯勺山品舀亡J”七O口曰nŽ
,二
叶 根 茎浓度电导值浓度电导值
浓度1 . 9 %时死亡 , 共历时1 43 d
4
.
8
0
。
3
黄绿色乳白褐色绿色— 1 0nUI注: 生长量是指 15 d 内的绝对高生长 , 单位 : c m , 电 导
值的单位 : 顶卿 c m , 浓度的单位 : % , 标准液浓度曳设 计
浓度 , 试验液浓度是巧 d 后浓度, 差值是苗木吸收所攀。
2 0 0
.
0 1
6 0 0
.
0 3
0 0 0
。
0 5
0
.
1 0
0
.
5 8
1
.
0 0
0
.
0 0 5
O
。
O阳
0
.
0 5 色 O
浓度0 . 05 % 时死亡 , 共历时 ts d
( 6) 表 5 还表明 , 苗木对环境中某种盐分离矛的抗性与苗木体内这种离子的积累状况有
关 。 总的来看苗木体内某种离子积累愈多 , 苗木对这种离子的抗性也愈 强。 如 M g s q 对苗
木毒害较 N a : c o ; 、 N a HCO。、 N aC I 轻 , 因为苗体内积累了大量的M g Z+ , 5 0 ‘2 一 (见表5 ) ,
4 90 林 业 科 学 研 究 4 卷
表 4 不同盆类对苗木生长, 的形晌
女卜 理
盐 浓 度
(% )
渗 进 势
(一 兆帕 )
生 长 址
(e m )¹
2 . 2 盐落液催根对苗木杭盆性 的形晌
胡杨幼苗经过低浓度 ( O。 1 环 )盐溶 液催
根后 , 显著地提高了对盐害的抗性 (见表 6 ) 。
就 N acl 处理而言 , 表 6 所 示 苗 体 内
N a+
、 C l一 的积累量较表 5 高许多 , 说 明对
胡杨幼苗进行耐盐处理 , 有利于提高苗木对
盐害的抗性。 试验还表明 , 低浓度盐培养液
不影响苗木的正常发根。 因此 , 在盐渍地育
苗(相当于耐盐处理 ) 、 发根前造 林 地 洗 盐
自口8‘1,79⋯O‘1‘,尸舀护Jl匕,一’3.‘任9n臼n”U‘叭U⋯no”nUn.”.舀,口J”“.八”†n.内U.111⋯n仙‘“.n甘八UU”+ N a : CO :+ N a H CO+ N a C I
+ C a S O .
+ M g SO -
十盐演皮
蒸摘水
¹ 15夭的生 长蛋 。
(相当于低浓度催根 ) , 对提高在盐渍土的造林成活率具有实际意义 。
衰 5 燕. 水住报处班胡场幼苗的附盆 . 范.
25 ℃电导值
( m Q / c m )
渗 通 势
( 一 兆帕 ) 盆含妞( %) 幼 苗 化 学 成 分 ( % )
处 理 生长
死亡
正常
生 长 死亡
正 常
生长
死亡 N a +
正常
K
+
C a Z
十 M g Z + 5 0 . 2 ‘ C I -
+ N a : CO :
+ N a H CO
+ N a C I
+ Ca S O -
+ M g SO -
+ 盐演皮
》1 . 8
< 0
.
3 》0 . 6 7
< 2
.
45 》 3 . 2
< 1
.
8 2
.
2
< 7
.
5 》 1 0
< 14 》3 0
》 0 . 0 35
< 0
.
0 2 》 0 . 0 41
< 0
.
0 9 》 0 . 142
< 0
.
11 》 0 。 2 53
< 0
.
53 》 0 . 7 86
< 0
.
5 0 》 1 . 0 8
》 0 . 0 5
< 0
.
0 3 》 0 . 0 7
< 0
.
11 》 0 . 17
< 0
.
30 0
.
7 0
< 1
.
30 》 1 . 9 0
< 1
.
5 0 》 3 . 5 0
0
.
214 1
0
.
2 59 5
0
.
3 02 2
1 47 8 2
2
.
123 0
1
.
5 43 7 0
.
37 1 8
0
.
339 4
1
.
8 12 6
3
.
0 39 3
0
.
6 7 5 6 0
.
57 8 2
偏燕水
0
.
7 36 3 0
.
5 19 9
)
.
1%
+ N a 一C o a
+ N a H CO
+ N a C I
+ Ca S O -
+ M g S O ‘
< 1
.
0 》 1 . 0
< 1
.
9 6 》 2 . 3
< 8
.
0 》1 2 . 6
< 2
.
8 3
.
1
< 8
.
6 》 1 3
< 0
.
0 5 》 0 . 0 9
< 0
.
0 5 》 0 . 0 9
< 0
.
5 0 》 0 . 9 0
< 0
.
30 0
.
7 0
< 1
.
10 》 1 . 9 0
0
.
236 0
0
.
40 1 0
0
.
411 1 0
.
28 1 6
1
.
413 3
1
.
430 5
0
.
9 20 7
1
.
247 5
盐演皮浸出液
衰 6 0 . 1%浓度盆落液住报处理的苗木附盆范口
2 5℃电导值
( m o / e m )
渗 进 势
( 一 兆帕 ) 盐含 t (% ) 苗 木 化 学 成 分 ( % )
处 理 生长
死亡
正常
生 长 死亡
正常
生长 死亡 N a .
正常
K
,
C a Z
+ M g Z ‘ 50 一卜 CI
热 + N a C I < 7 · 1 》 14 < 0 · 42 》 o · 9 3
抽 + M g SO ; ( 13 》 17 ( 1 . 13 》 1一 7
水 + 盐演皮 < 25 》 31 . 6 < 0 . 0 0 》 1 . 1-
0
.
1%盐演皮 + N a C I < 15 》 17
浸出液 + M g SO 一 ( 12 》 20
< 0
.
5 》 1 . 1 0 . 8 50 3 1 . 48 7 5
< 2
.
7 》 3 . 5 1 8 6 0 9 3 . 0 9 4 2
< 2
.
9 》 3 . 7 0 . 9 8 0 0 0 . 8 44 0 1 . 255 3 0 . 7 33 7 2 . 7 48 0 0 . 6 26 1
< 1
.
< 1
.
》 1 . 3 0 . 9 25 6
》 3 . 1
1 8 15 4
1 8 7 6 3 2
。
477 4
曰几.了
3 结语与讨论
( 1) 胡杨幼苗受到不同盐类毒害时 , 在外部形态上症状表现出明显差异。 几种盐类对胡
杨苗毒害排序是 : N a : COa > N a H CO , > N a CI> Ca SO . > M g SO , > 以N a C I为主的盐渍皮, 苗
S 期 罗 斌等 : 水培胡杨抗盐特性的研究 4马1
木对强碱弱酸盐抗性差 , 对强酸弱碱盐抗性较强 ; 随着盐类组成成分的复杂 , 盐类对苗木毒
害的缓冲作用亦会加大 。
(2 ) 一般来讲 , 可以根据苗木抗盐特性与体内离子成正比的关系 , 种植胡杨苗。
(3 ) 胡杨苗经过抗盐害处理 , 可以显著地提高抗盐害能力。
由于植物抗盐性是一个复杂的生理生化过程 , 本试验就其中受害表象进行了探讨 , 试验
不足之处请予指正 。
参 考 文 献
〔1 〕全国土壤普查办公室 , 1 9 79 , 全 国第二 次土旋普查暂行技术规程 , 农业出版社 。
LZ 〕 中国科学院南京土集研究所 , 1 9 81 , 土壤理化分析, 上海科学技术出版社 。
【3 〕 叶绿 , 1 9 8 1 , 关于口水势 ’概念 的理解 , 植物生理学通讯 , (4) : 5 3 ~ 59 。
〔4 〕华北农业大学等 , 1 9 7 8 , 普通化学 , 上海科学技术 出版社 。
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