免费文献传递   相关文献

NaCl胁迫对4种豆科树种幼苗生长和K~+、Na~+含量的影响



全 文 :书NaCl胁迫对 4 种豆科树种幼苗生长和 K + 、
Na + 含量的影响*
莫海波 殷云龙
**
芦治国 魏秀君 徐建华
(江苏省-中国科学院植物研究所 /南京中山植物园,南京 210014)
摘 要 以合欢、刺槐、国槐和皂荚 4 种豆科树种盆栽实生幼苗为试验材料,研究了 NaCl 胁
迫下 4 个树种幼苗的生长、耐盐临界浓度和 Na +、K +含量的变化,并对其耐盐性进行了比较.
结果表明:NaCl胁迫抑制了 4 个树种幼苗的生长,苗木的干物质积累量减小、根冠比增大,尤
其对合欢和皂荚的影响较大;以相对干质量降至对照组 50%时的 NaCl 浓度作为生长临界
NaCl浓度(C50)指标,4 个树种的耐盐强弱顺序为:刺槐(5. 0‰)> 国槐(4. 5‰)> 皂荚
(3. 9‰)>合欢(3. 0‰);随 NaCl浓度的增加,各树种幼苗根、茎、叶中 Na +含量逐渐增加,K +
含量先增加后减小(合欢根除外),而 K + /Na +差异较大.相同浓度 NaCl 胁迫下,幼苗器官的
Na +分布为根 >茎 >叶,K +因树种和 NaCl浓度不同而各异,以叶片中较多,K + /Na +为叶 >茎
>根. NaCl胁迫下,刺槐的 K +含量和 K + /Na +较高,地上部分 Na +含量较低,幼苗干物质量
大,耐盐性较强;而合欢的 K + /Na +较小,高浓度 NaCl胁迫下地上部分的 Na +含量较高,幼苗
干物质量小,耐盐性较差.苗木地上部分对 K +的积累和根部对 Na +的滞留是影响豆科树种耐
盐性能的主要因素.
关键词 豆科树种 NaCl胁迫 耐盐临界浓度 离子分布 耐盐性评价
* 江苏省交通厅科研项目(08Y28)和江苏洋口港开发有限公司项目资助.
**通讯作者. E-mail:yinyl066@ sina. com. cn
2010-10-31 收稿,2011-02-27 接受.
文章编号 1001 - 9332(2011)05 - 1155 - 07 中图分类号 Q948. 1;S687 文献标识码 A
Effects of NaCl stress on the seedling growth and K + -and Na + -allocation of four leguminous
tree species. MO Hai-bo,YIN Yun-long,LU Zhi-guo,WEI Xiu-jun,XU Jian-hua (Institute of
Botany /Nanjing Botanical Garden,Jiangsu Province and the Chinese Academy of Sciences,Nanjing
210014,China). -Chin. J. Appl. Ecol.,2011,22(5) :1155 - 1161.
Abstract:Taking the pot-cultured seedlings of four leguminous tree species (Albizia julibrissin,Ro-
binia pseudoacacia,Sophora japonica,and Gleditsia sinensis)as test materials,this paper studied
their growth indices,critical salt concentration (C50) ,and K
+ and Na + allocation under different
levels of NaCl stress,aimed to understand the difference of test tree species in salt tolerance. NaCl
stress inhibited the seedling growth of the tree species. Under NaCl stress,the dry matter accumula-
tion decreased,while the root / shoot ratio increased,especially for A. julibrissin and G. sinensis.
Quadratic regression analysis showed that the C50 of A. julibrissin,R. pseudoacacia,S. japonica,
and G. sinensis was 3. 0‰,5. 0‰,4. 5‰,and 3. 9‰,respectively,i. e.,the salt tolerance of
the four tree species was in the order of R. pseudoacacia > S. japonica > G. sinensis > A.
julibrissin. In the root,stem,and leaf of the four tree species seedlings,the Na + content increased
with the increase of NaCl stress,while the K + content (except in the root of A. julibrissin)de-
creased after an initial increase,resulting in a larger difference in the K + /Na + ratio in the organs.
Under the same NaCl stress,the allocation of Na + in different organs of the four tree species seed-
lings decreased in the order of root > stem > leaf,while that of K + differed with tree species and
NaCl stress,and leaf was the main storage organ for K + . The K + /Na + ratio in different organs de-
creased in the sequence of leaf > stem > root. R. pseudoacacia under NaCl stress accumulated more
K + and less Na + in stem and leaf,and had higher K + /Na + ratio in all organs and higher dry mass,
应 用 生 态 学 报 2011 年 5 月 第 22 卷 第 5 期
Chinese Journal of Applied Ecology,May 2011,22(5) :1155 - 1161
DOI:10.13287/j.1001-9332.2011.0191
being assessed to be more salt-tolerant. In contrast,A. julibrissin under high NaCl stress accumula-
ted more Na + in stem and leaf,and had a lower K + /Na + ratio in all organs and lower dry mass,
being evaluated to be lesser salt-tolerant. The K + accumulation in seedling stem and leaf and the
Na + retention in seedling root could be the main reasons for the salt tolerance of leguminous tree
species under NaCl stress.
Key words:leguminous tree species;NaCl stress;critical salt concentration;ion distribution;salt
tolerance assessment.
近年来,沿海滩涂资源已成为我国工农业开发
和生态建设的热点区域之一[1]. 但由于滨海盐碱地
区土壤盐分含量较高,适生林木种类稀少,特别是耐
盐的高大乔木比较稀缺,导致当地生物多样性低,生
态系统比较脆弱[2].开展适应高盐环境的优良耐盐
树木的引种和选育研究,对改善我国滨海盐碱地的
绿化景观、增加树种多样性,以及恢复和重建沿海的
生态环境具有重要意义[3].合欢(Albizia julibrissin)、
刺槐(Robinia pseudoacacia)、国槐(Sophora japonica)
和皂荚(Gleditsia sinensis)具有抗旱、耐盐、改良土壤
和生物固氮的优点,一直被作为盐碱地绿化的首选
树种[4].目前国内外有关豆科树种耐盐性研究多见
于刺槐[5,6,7]、皂荚[8 - 9]和国槐[10],且大多从 NaCl胁
迫生理方面探讨其耐盐机制,而有关 NaCl胁迫下的
离子平衡以及豆科植物之间的耐盐性比较研究则较
少涉及.
土壤盐分对植物的伤害主要是盐离子过量吸收
产生的毒害、渗透胁迫及 K +、Ca2 +等的吸收受到抑
制[11 - 12].淡土植物的耐盐性主要取决于根系对盐分
离子的选择吸收和盐分在器官、组织和细胞 3 个层
次上的区隔化[13].陈少良等[14]和杨敏生等[15]研究
认为,NaCl胁迫条件下维持植物体内 K +和 Ca2 +的
相对稳定并抑制 Na +的吸收和向地上运输是树种具
备耐盐能力的主要途径. 在对盐碱地绿化植物选择
时,首先需要了解该树种的耐盐范围.国内外相关研
究大多集中在草坪植物[16 - 18]和农作物[19]上,园林
绿化树木的耐盐阈值研究目前缺乏相关报道. 笔者
通过盆栽模拟试验,研究了不同浓度 NaCl 胁迫下,
合欢、刺槐、国槐和皂荚幼苗的生长情况和 K +、Na +
含量分布,确定其耐盐阈值,以期为滨海盐碱地耐盐
树种的引种及培育提供科学依据.
1 材料与方法
1. 1 供试材料及处理
试验在江苏省-中国科学院植物研究所景观生
态中心温室内进行 . 供试树种为合欢、刺槐、国槐、
皂荚,其种子均购自江苏省句容县林场.盆栽试验选
用的基质为脱盐土、泥炭土、珍珠岩按 5 ∶ 2 ∶ 1(V /
V /V)配比而成的混合基质.
将供试种子冷藏 2 个月后,用 95%的无水乙醇
消毒10 min,置于托盘中,覆盖 2 层无菌水浸湿的纱
布,置于26 ℃培养箱中暗培养 4 ~ 7 d;种子露白后,
播于沙床中育苗,待幼苗长至 3 叶龄时,选取长势一
致的幼苗定植到栽培盆(直径25 cm、高15 cm)中,
每盆 2 株,常规养护管理.待幼苗苗龄达 4 个月时进
行 NaCl胁迫处理.
本试验采用完全随机区组设计,共设 6 个盐处
理:0 (CK)、2‰、4‰、6‰、8‰、10‰,每个处理重复
3 次,每个重复 8 株苗木.为避免大量盐分对幼苗造
成盐冲击效应,采用分批次施入 NaCl溶液的方法对
幼苗进行 NaCl 胁迫,每隔 1 天施加一次盐分,每次
施入 2‰(NaCl 质量占土壤干质量的千分比)NaCl
溶液,直至达到所设置的盐分浓度.花盆下垫塑料托
盘,防止盐分流失. NaCl 胁迫期间,定期定量浇水,
以平衡水分蒸发,同时防治病虫害. NaCl 胁迫处理
40 d后取样测定.
1. 2 测定方法
1. 2. 1 苗木生长指标的测定 NaCl 胁迫结束后,各
树种每处理随机抽取 5 株苗木,用清水洗净,吸干水
分后沿茎基部将地上部分和地下部分剪开,分别装
入干燥纸袋,在 105 ℃杀青 15 min后,于 80 ℃下烘
干至恒量,自然冷却后测量单株地上部分和地下部
分的干质量,计算单株平均相对干质量和根冠比.计
算公式如下:
相对干质量 = (某处理组植株平均干质量 /对
照组植株平均干质量)× 100
根冠比 =地下部分干质量 /地上部分干质量
1. 2. 2 苗木耐盐阈值的确定 参照文献[16]的方
法,以相对干质量下降为对照组的 50%时所对应的
NaCl浓度作为各树种的生长临界 NaCl 浓度(C50).
以死亡率达 50%时所对应的盐分浓度作为各树种
的半致死 NaCl浓度(HLC50).
6511 应 用 生 态 学 报 22 卷
1. 2. 3 Na +和 K +含量的测定 将各植株的根、茎、
叶分别烘干、粉碎后,过 30 目筛,准确称取粉末样品
50 mg,参照 Hunt[20]的方法,用 WGH-1 火焰光度计
测定样品中的 Na +和 K +含量,重复测定 3 次,结果
取平均值.
1. 3 数据处理
所有数据均采用 Excel 2007 计算平均值及标准
差,采用 SPSS 16. 0 的 Duncan 法对数据进行方差分
析及差异显著性检验,采用 Quadratic 回归分析模型
(y = ax2 + bx + c)确定各树种的 C50和 HLC50 .
2 结果与分析
2. 1 NaCl胁迫对幼苗生长指标的影响
2. 1. 1 植株干质量和相对干质量 由表 1 可以看
出,随 NaCl 浓度的增加,各树种幼苗的干质量和相
对干质量均呈逐渐下降趋势.与对照相比,2‰NaCl
胁迫下,合欢和皂荚的干质量均显著下降,而刺槐和
国槐下降不显著;10‰NaCl 胁迫下,合欢和皂荚的
相对干质量分别下降 94. 1%和 93. 0%,刺槐和国槐
下降 87. 3%和 87. 6% . 在 4‰ ~ 10‰NaCl 胁迫下,
刺槐的干质量均显著高于合欢和皂荚.这表明2‰ ~
10‰ NaCl胁迫处理对 4 个树种幼苗的生长均有不
同程度的抑制作用.
2. 1. 2 根冠比 由表 2 可以看出,随 NaCl 浓度的提
高,4 种苗木的根冠比均呈逐渐增大的趋势.与对照
相比,合欢、刺槐、国槐和皂荚的根冠比分别在 4‰、
6‰、8‰和 4‰NaCl处理浓度时开始有显著差异;在
2‰ ~4‰NaCl胁迫下,合欢和皂荚的根冠比显著高
于刺槐和国槐,而当 NaCl 浓度达 6‰及其以上时,
幼苗之间的根冠比均无显著差异.在 10‰NaCl胁迫
下,合欢、刺槐、国槐和皂荚的根冠比分别比对照提
高了 1. 7、2. 4、1. 9 和 1. 8 倍,说明 4 个豆科树种均
有一定程度的耐盐性.其中,合欢和皂荚对 NaCl 胁
迫更为敏感,较低浓度 NaCl胁迫时其根冠比均产生
显著变化;而刺槐和国槐在应对高浓度 NaCl 胁迫
时,根冠比的增幅更大,说明其适应能力更强.
2. 2 幼苗耐盐临界浓度和半致死 NaCl浓度
以不同浓度 NaCl胁迫下苗木40 d时的相对干质
量和死亡率作为因变量(Y) ,以 NaCl 浓度作为自变
量(X)建立回归方程,以相对干质量达 50%和死亡率
达 50%时所对应的NaCl浓度作为衡量各树种的耐盐
临界浓度(C50)和半致死 NaCl 浓度(HLC50) (表 3).
结果表明,若以 C50作为衡量树种耐盐性强弱的指标,
则 4种苗木的耐盐性强弱顺序为:刺槐 >国槐 >皂荚
>合欢;而以 HLC50作为评价耐盐性强弱的指标,则
其耐盐性强弱顺序为:刺槐 >国槐 >合欢 >皂荚.
表 1 NaCl胁迫对不同树种幼苗干质量和相对干质量的影响
Table 1 Effects of different NaCl concentrations on dry mass and relative dry mass of the four tree species seedlings (mean
± SD)
NaCl 浓度
NaCl concentration
(‰)
干质量
Dry mass (g)
HH CH GH ZJ
相对干质量
Relative dry mass (%)
HH CH GH ZJ
0(CK) 48. 4 ± 3. 0Ce 33. 9 ± 1. 7Bd 29. 5 ± 0. 4Ad 27. 3 ± 1. 3Ae 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0
2 37. 6 ± 5. 9Cd 31. 6 ± 2. 7Bd 28. 6 ± 1. 0Bd 23. 5 ± 1. 1Ad 77. 6 93. 1 96. 8 86. 3
4 13. 8 ± 3. 1Ac 20. 6 ± 3. 0Bc 15. 5 ± 1. 6Ac 12. 7 ± 1. 4Ac 28. 6 60. 9 52. 3 46. 5
6 8. 3 ± 1. 4Ab 11. 4 ± 3. 4Bb 7. 3 ± 1. 4Ab 5. 6 ± 1. 0Ab 17. 2 33. 5 24. 7 20. 6
8 3. 7 ± 0. 8Aa 6. 9 ± 1. 1Ba 6. 9 ± 1. 5Bb 4. 3 ± 1. 0Ab 7. 6 20. 3 23. 4 15. 8
10 2. 9 ± 1. 0Ba 4. 3 ± 0. 2Ca 3. 7 ± 0. 3Ca 1. 9 ± 0. 6Aa 5. 9 12. 7 12. 4 7. 0
HH:合欢 Albizia julibrissin;CH:刺槐 Robinia pseudoacacia;GH:国槐 Sophora japonica;ZJ:皂荚 Gleditsia sinensis. 同行不同大写字母表示树种间差异显著
(P <0. 05),同列不同小写字母表示处理间差异显著(P <0. 05)Different capital letters in the same row indicated significant difference among tree species at
0. 05 level,while different small letters in the same column indicated significant difference among treatments at 0. 05 level. 下同 The same below.
表 2 NaCl胁迫对不同树种幼苗根冠比的影响
Table 2 Effects of NaCl stress on root /shoot ratio of the four tree species seedlings (mean ± SD)
NaCl 浓度
NaCl concentration
(‰)
根冠比 Root / shoot ratio
HH CH GH ZJ
0(CK) 0. 36 ± 0. 03Ba 0. 31 ± 0. 02Aa 0. 35 ± 0. 02ABa 0. 39 ± 0. 02Ba
2 0. 41 ± 0. 04Bab 0. 31 ± 0. 01Aa 0. 32 ± 0. 01Aa 0. 40 ± 0. 03Ba
4 0. 47 ± 0. 02Bbc 0. 37 ± 0. 05Aa 0. 38 ± 0. 05Aab 0. 47 ± 0. 04Bb
6 0. 52 ± 0. 05Ac 0. 44 ± 0. 09Ab 0. 39 ± 0. 12Aab 0. 52 ± 0. 03Ac
8 0. 55 ± 0. 09Ac 0. 48 ± 0. 07Ab 0. 47 ± 0. 05Ab 0. 54 ± 0. 03Ac
10 0. 61 ± 0. 09Ad 0. 73 ± 0. 02Ac 0. 66 ± 0. 08Ac 0. 68 ± 0. 05Ad
75115 期 莫海波等:NaCl胁迫对 4 种豆科树种幼苗生长和 K +、Na +含量的影响
表 3 不同树种幼苗的生长临界 NaCl浓度和半致死 NaCl浓度
Table 3 Critical salt concentration(C50)and half-lethal salt concentration(HLC50)of the four tree species seedlings
树种
Species
NaCl浓度(X)-相对干质量(Y)回归方程
NaCl concentration (X)- Relative dry
mass (Y)regression function
C50
(‰)
NaCl浓度(X)-死亡率(Y)回归方程
NaCl concentration (X)- Mortality rate
(Y)regression function
HLC50
(‰)
HH Y = 1. 156X2 - 21. 475X + 104. 395
R2 = 0. 972
3. 0 Y = 1. 004X2 - 2. 187X - 0. 893
R2 = 0. 985
8. 3
CH Y = 0. 324X2 - 12. 981X + 106. 456
R2 = 0. 966
5. 0 Y = 0. 558X2 - 3. 795X - 2. 679
R2 = 0. 786
13. 2
GH Y = 0. 597X2 - 15. 764X + 108. 493
R2 = 0. 931
4. 5 Y = - 0. 837X2 - 5. 692X + 4. 018
R2 = 0. 786
11. 6
ZJ Y = 0. 735X2 - 17. 380X + 105. 990
R2 = 0. 977
3. 9 Y = 1. 451X2 - 5. 402X + 0. 893
R2 = 0. 965
8. 0
2. 3 NaCl 胁迫对苗木各器官 Na +和 K +含量的影

2. 3. 1 Na +含量 由图 1 可见,随 NaCl 浓度的增加,
幼苗体内各器官中 Na +含量均呈逐渐升高的趋势,各
处理组间差异显著. 2‰ ~10‰NaCl 胁迫下,4 个树种
幼苗器官中 Na +的分布均为:根 >茎 >叶;2‰NaCl
胁迫下,与对照相比,各树种根中 Na +含量均有显著
增加,而茎、叶中Na +含量则没有显著差异;而在10‰
NaCl胁迫下,各树种根、茎、叶中 Na +含量均达到最
大值.相同 NaCl胁迫条件下,刺槐和国槐幼苗根、茎、
叶中的 Na +含量均显著低于合欢和皂荚.这说明当植
物受到 NaCl胁迫时,Na +大量进入植物体内,根部对
Na +的滞留能力较强,积累的 Na +比茎、叶多. 相同
NaCl浓度下,刺槐茎、叶部分积累的 Na +较少,盐害
症状较轻,而合欢茎、叶部分在高浓度盐胁迫下积累
的 Na +较多,因而盐害症状较严重.
2. 3. 2 K +含量 由图 2 可见,随 NaCl 浓度的升高,
各树种幼苗根、茎、叶中 K +含量均呈先增加后减少
的趋势(合欢根除外) ,各处理组间差异显著. 2‰
NaCl胁迫下,合欢根部对 K +的吸收被抑制,其他树
种根部 K +的含量显著增加,且达到最大值;2‰ ~
6‰NaCl胁迫下,苗木根和茎中 K +含量逐渐减少,
而叶片中 K +含量逐渐增加. 合欢、刺槐、国槐和皂
荚叶片中 K +含量达最大值时的 NaCl 浓度分别为
4‰、8‰、6‰和 6‰.在 10‰NaCl 胁迫下,苗木根中
K +含量均降至最小值;合欢、国槐和皂荚茎中的 K +
含量均显著低于对照,而刺槐茎中 K +含量仍高于
对照.这说明一定浓度的 NaCl 胁迫能促进幼苗根、
茎、叶对 K +的吸收;当 NaCl 浓度超过一定限度后,
则会对 K +的吸收产生抑制作用.
2. 3. 3 K + / Na + 由图3可见,随NaCl浓度的升高,
图 1 NaCl胁迫对不同树种幼苗各器官中 Na +含量的影响
Fig. 1 Effects of NaCl stress on the Na + content in different organs of the four tree species seedlings.
HH:合欢 Albizia julibrissin;CH:刺槐 Robinia pseudoacacia;GH:国槐 Sophora japonica;ZJ:皂荚 Gleditsia sinensis.同一器官中不同小写字母表示处理间差
异显著(P <0. 05)Different small letters among different treatments in the same organ indicated significant difference at 0. 05 level. 下同 The same below.
8511 应 用 生 态 学 报 22 卷
图 2 NaCl胁迫对不同树种幼苗各器官中 K +含量的影响
Fig. 2 Effects of NaCl stress on the K + content in different organs of the four tree species seedlings.
图 3 NaCl胁迫对不同树种幼苗各器官中 K + /Na +的影响
Fig. 3 Effects of NaCl stress on the K + /Na + ratio in different organs of the four tree species seedlings.
幼苗根中 K + /Na +均呈逐渐减小趋势,各处理间差
异显著;合欢和国槐幼苗茎中 K + /Na +逐渐降低,而
刺槐和皂角幼苗茎中 K + /Na +在 2‰NaCl 胁迫下有
所增加,随后降至对照以下;而幼苗叶片中的 K + /
Na +先增大后减小.相同盐处理条件下,苗木各器官
中 K + /Na +比值均为:叶 >茎 >叶,且刺槐根、茎、叶
的 K + /Na +均较高.
这说明当苗木受到 NaCl胁迫时,大量 Na +进入
体内,对 K +的选择性吸收降低. 此外,地上部分的
K + /Na +明显大于地下部分,这是因为根最先受到
外界 Na +的胁迫,抑制了其对 K +的选择性吸收,从
而积累了大量的 Na +;地上部分则需要经过体内的
输导组织和胞间离子扩散才能吸收 Na +,因此 Na +
的影响要晚于地下部分,因而其在低浓度 NaCl胁迫
下仍能保持较高的 K + /Na +,直到高浓度胁迫伤害
才能使其对 Na +的吸收量超过对 K +的吸收,从而
95115 期 莫海波等:NaCl胁迫对 4 种豆科树种幼苗生长和 K +、Na +含量的影响
使 K + /Na +比值逐渐下降.
3 讨 论
土壤中过量的 NaCl会对植物造成盐离子毒害、
渗透胁迫并干扰其营养离子的平衡,最终抑制植物
的生长发育[21].本研究结果表明,NaCl胁迫下,4 个
树种植株干质量减少,根冠比增加,表明盐分对幼苗
地上部分的抑制作用大于根系,这与前人的研究结
论[5,9]相一致.但不同树种的生长状况明显不同.在
低浓度 NaCl胁迫下,合欢和皂荚的相对干质量显著
降低、根冠比明显增大,对 NaCl胁迫较敏感;而在高
浓度 NaCl胁迫下,刺槐和国槐的相对干质量显著高
于合欢和皂荚,根冠比较高,耐盐性相对较强.
由于各树种的 HLC50均远高于其 C50(表 3) ,因
此当环境中的 NaCl 浓度达到该植物的 C50时,植物
的干物质积累将受到严重抑制,进而影响其生长势.
而生长势的大小是决定园林绿化树种能否满足实际
需求的关键. 笔者认为,C50比 HLC50更能反映绿化
苗木的耐盐能力. 通过回归分析,4 个树种的 C50分
别为:合欢 3. 0‰,刺槐 5. 0‰,国槐 4. 5‰,皂荚
3. 9‰.其中,刺槐的 C50在汪贵斌等
[22]的刺槐耐盐
范围(3‰ ~5‰)内. 4 个豆科苗木的耐盐性强弱顺
序为:刺槐 >国槐 >皂荚 >合欢.
盐离子的区隔化是耐盐植物维持体内离子平衡
的途径之一[12]. 王树凤等[2]研究发现,NaCl 胁迫
下,弗吉尼亚栎根系的 Na +和 Cl -含量最高,从而减
小地上部的离子毒害. 本研究结果也显示,随着
NaCl浓度的增加,4 个树种幼苗的 Na +含量均显著
增大,并且 Na +主要积累在根部,叶片 Na +含量较
低,这与前人的研究结果一致.植物体内过多的 Na +
会使代谢中的酶形成无活性的蛋白而毒害植物[15].
Na +在根部积累,可以减轻对地上部分代谢活动的
干扰,有利于根部盐离子进行渗透调节,降低水势,
保持植物吸收水分的能力,从而减轻 NaCl胁迫对根
系造成的生理干旱. 这可能是植物适应盐害的一种
机制[23].
K +是保证植物正常代谢的关键离子. 本试验
中,低浓度的 NaCl能促进苗木根系对 K +的吸收,而
当 NaCl浓度超过一定限度后,根系对 K +的吸收逐
渐被抑制. 这说明低 NaCl 胁迫下,K + /Na + 泵 AT-
Pase活性较高,刺激 K +、Na +交换[7];而高 NaCl 胁
迫下,由于 Na +、K +相互竞争转运体处于同一结合
位点[24],过多 Na +的积累会抑制 K + /Na +交换,从
而使根系中 K +含量明显下降.而相同浓度 NaCl 胁
迫下,叶片中 K +浓度始终维持在较高水平,推测这
与叶片对 K +的选择性吸收能力增加有关.
由于土壤中过量盐离子(Na +、Cl -)的存在,与
营养元素的吸收产生竞争,降低了植物体内总体的
营养水平[25]. 本试验中,各树种根中的 K + /Na +随
NaCl 浓度升高而逐渐下降,与其他研究结论相
似[15,25].推测与根中 K +含量的减少及 Na +含量的
净增加有关.
综上所述,各树种间的耐盐能力差异主要是由
于对盐离子的分配形式不同引起的. NaCl 胁迫下,
刺槐地上部分的 K + /Na +较高,留存在根部的 Na +
较多,而叶片分配的 Na +较少,从而减轻 Na +对叶片
的伤害,使叶片得以保持较高的 K +含量.这与耐盐
大豆的研究结果相似[19]. 由此推测,Na +在植株体
内的分配及地上部分对 K +的选择性吸收是影响豆
科树种耐盐性强弱的主要原因.
参考文献
[1] Xu H-G (徐恒刚). Chinese Saline Vegetation and Eco-
logical Control of Soil Salinization. Beijing:China Agri-
cultural Science and Technology Press,2004 (in Chi-
nese)
[2] Wang S-F (王树凤) ,Hu Y-X (胡韵雪) ,Li Z-L (李
志兰) ,et al. Effects of NaCl stress on growth and min-
eral ion uptake,transportation and distribution of Quer-
cus virginiana. Acta Ecologica Sinica (生态学报) ,
2010,30(17) :4609 - 4616 (in Chinese)
[3] Zhang H-X (张华新) ,Song D (宋 丹) ,Liu Z-X
(刘正祥). Study on physiological characteristics and
salt tolerance for seedlings of 11 tree species. Forest Re-
search (林业研究) ,2008,21(2) :168 - 175 (in Chi-
nese)
[4] Yang L (杨 丽) ,Jia L-M (贾黎明) ,Li Y-A (李延
安). A review of the research and development in the
clonal rapid propagation technology of woody legumes.
World Forestry Research (世界林业研究) ,2005,18
(2) :20 - 25 (in Chinese)
[5] Cao B-H (曹帮华) ,Yu W-W (郁万文) ,Wu L-Y
(吴丽云) ,et al. Salt stress effects to the growth and
the ionic absorption, transportation and allocation of
black locust clones. Journal of Shandong Agricultural
University (Natural Science) (山东农业大学学报·自
然科学版) ,2005,36(3) :353 - 358 (in Chinese)
[6] Yu W-W (郁万文) ,Cao B-H (曹帮华) ,Cao F-L
(曹福亮). Effects of drought and drought-NaCl stresses
on the growth and ionic absorption and distribution of
Robinia pseudoacacia clones. Journal of Nanjing Forest-
ry University (Natural Science) (南京林业大学学报·
自然科学版) ,2007,31(3) :68 - 72 (in Chinese)
[7] Wang Y-Q (王艳青) ,Jiang X-N (蒋湘宁) ,Li Y (李
悦) ,et al. The changes of ion absorption and distribu-
tion in different organs and cells of Robinia pseudoacacia
0611 应 用 生 态 学 报 22 卷
seedlings under salt stress. Journal of Beijing Forestry
University (北京林业大学学报) ,2001,23(1) :
18 - 23 (in Chinese)
[8] Kong H-L (孔红岭) ,Sun M-G (孙明高) ,Kong Y-J
(孔艳菊) ,et al. Effects of soil salt,drought and their
intercrossing stress on growth properties of Gleditsia
sinensis Lam. Journal of Central South University of For-
estry & Technology (Natural Science) (中南林业科技
大学学报·自然科学版) ,2005,36(3) :353 - 358
(in Chinese)
[9] Feng L (冯 蕾) ,Bai Z-Y (白志英) ,Lu B-S (路丙
社) ,et al. Effects of NaCl stress on Hovenia dulcis and
Gleditsia sinensis seedlings growth,chlorophyll fluores-
cence,and active oxygen metabolism. Chinese Journal
of Applied Ecology (应用生态学报) ,2008,19(11) :
2503 - 2508 (in Chinese)
[10] Wang Z-Z (王珍珍) ,Xia Y (夏 阳) ,Chen X-S
(陈学森) ,et al. Physiological responses to salt stress
in transgenic Sophora japonica L. in virto with trans-
formed rd29A gene. Chinese Agricultural Science Bulletin
(中国农学通报) ,2009,25(8) :117 - 120 (in Chi-
nese)
[11] Parida AK,Das AB. Salt tolerance and salinity effects
on plants:A review. Ecotoxicology and Environmental
Safety,2005,60:324 - 349
[12] Yand SH,Ji J,Wang G. Effects of salt stress on plants
and the mechanism of salt tolerance. World Science-
Technology Research & Development,2006,28:70 - 76
[13] Liu Y-L (刘友良) ,Wang L-J (汪良驹). Plant re-
sponse to salt stress and salt tolerance / / Yu S-W (余叔
文) ,Tang Z-C (汤章城) ,eds. Plant Physiology and
Molecular Biology. 2nd Ed. Beijing:Science Press,
1998:752 - 769 (in Chinese)
[14] Chen S-L (陈少良) ,Li J-K (李金克) ,Yin W-L (尹
伟伦) ,et al. Tissue and cellular K +,Ca2 + and Mg2 +
of popular under saline salt stress conditions. Journal of
Beijing Forestry University (北京林业大学学报) ,
2002,24(5 /6) :84 - 88 (in Chinese)
[15] Yang M-S (杨敏生) ,Li Y-H (李艳华) ,Liang H-Y
(梁海永) ,et al. Ion distribution and comparison in
seedlings of white poplar clones under salt stress. Acta
Ecologica Sinica (生态学报) ,2003,23(2) :271 -
277 (in Chinese)
[16] Liu Y-M (刘一明) ,Cheng F-Z (程凤枝) ,Wang Q
(王 齐) ,et al. Salinity stress responses and tolerance
thresholds in four warm-season turfgrasses. Acta Pratac-
ulturae Sinica (草业学报) ,2009,18(3) :192 - 199
(in Chinese)
[17] Qian YL,Wilhelm SJ,Marcum KB. Comparative re-
sponses of two Kentucky bluegrass cultivars to salinity
stress. Crop Science,2001,41:1895 - 1900
[18] Alshammary SF,Qian YI,Wallner SJ. Growth response
of four turfgrass species to salinity. Agricultural Water
Management,2004,66:97 - 111
[19] Yang X-Y (杨晓英) ,Zhang W-H (章文华) ,Wang
Q-Y (王庆亚) ,et al. Salt tolerance of wild soybeans in
Jiangsu and its relation with ionic distribution and selec-
tive transportation. Chinese Journal of Applied Ecology
(应用生态学报) ,2003,14(12) :2237 - 2240 (in
Chinese)
[20] Hunt J. Dilute hydrochloric acid extraction of plant ma-
terial for routine cation analysis. Communications in Soil
Science and Plant Analysis,1982,13:49 - 55
[21] Zhao K-F (赵可夫). Plant Salt Resistance Physiology.
Beijing:China Science and Technology Press,1993:
13 - 20 (in Chinese)
[22] Wang G-B (汪贵斌) ,Cao F-L (曹福亮) ,You Q-F
(游庆方) ,et al. Effects of salt stress on concentrations
of Na +,K + and Na + /K + in the leaves of four tree spe-
cies and evaluation of salt tolerance. Journal of Plant
Resources and Environment (植物资源与环境学报) ,
2001,10(1) :30 - 34 (in Chinese)
[23] Yan X-F (阎秀峰) ,Sun G-R (孙国荣). Changes of
several osmotica in Puccinellia tenuiflora seedlings under
alkali salt stress. Bulletin of Botanical Research (植物
研究) ,1999,19(3) :374 - 355 (in Chinese)
[24] Blumwald E. Sodium transport and salt tolerance in
plants. Current Opinion in Cell Biology,2000,12:
431 - 434
[25] Grattan SR,Grieve CM. Mineral element acquisition
and growth response of plant grown in saline environ-
ment. Agriculture,Ecosystems & Environment,1992,
38:275 - 300
作者简介 莫海波,男,1985 年生,硕士研究生. 主要从事
植物资源与逆境生理研究. E-mail:mohaibo_10@ 163. com
责任编辑 李凤琴
16115 期 莫海波等:NaCl胁迫对 4 种豆科树种幼苗生长和 K +、Na +含量的影响