槭樹科3樹種耐鹽堿能力研究

李 蕾，陳興玲，紀(jì)玉和，張海軍，朱惠軍

(長春市林業(yè)科學(xué)研究院，吉林 長春 130117)

在我國東北地區(qū)，槭樹科鄉(xiāng)土樹種秋季葉片色彩鮮艷，是東北秋色森林景觀的主要彩色樹種。據(jù)統(tǒng)計(jì)，吉林省自然分布的槭樹科樹種多達(dá)11種，分布于東、中部山區(qū)，部分樹種被人工培育并應(yīng)用于城鄉(xiāng)綠化、美化中。吉林省西部存在大面積蘇打鹽堿土，嚴(yán)重制約了該地區(qū)城鄉(xiāng)綠化樹種特別是彩色樹種的使用空間，為探討槭樹科樹種對蘇打鹽堿土的適應(yīng)能力，我們模擬西部地區(qū)蘇打鹽堿土成分對槭樹科的三個(gè)種(色木槭AcermonoMaxim.、白牛槭A.mandshuricumMaxim.、擰筋槭A.triflorumKom.)進(jìn)行鹽堿脅迫試驗(yàn)，旨在為吉林省西部蘇打鹽堿土區(qū)域引種栽培槭樹科樹種提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料方法

1.1 試驗(yàn)材料和方法

試驗(yàn)材料為色木槭、白牛槭、擰筋槭三個(gè)樹種2～3年生營養(yǎng)缽苗，于4—5月在溫室常規(guī)水肥管理?xiàng)l件下進(jìn)行培養(yǎng)。6—7月,在三個(gè)樹種中分別挑選生長一致的小苗，進(jìn)行鹽堿脅迫試驗(yàn)。試驗(yàn)分3個(gè)處理，即對照、中鹽脅迫、高鹽脅迫(見表1)，每個(gè)處理參試樣株50株，設(shè)3次重復(fù)。脅迫持續(xù)30 d，脅迫組每5 d每株澆不同濃度的鹽水500 mL，對照澆500 mL水。從脅迫開始第一天，隨后每隔10 d進(jìn)行取樣，測定4個(gè)時(shí)期植株葉片相對含水率、丙二醛含量、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)等生理指標(biāo)，同時(shí)測定4個(gè)時(shí)期土壤pH及試驗(yàn)結(jié)束時(shí)植株生物量，即進(jìn)行植株鮮、干重測定[1,2]。

表1 不同處理各種鹽的含量

1.2 測定方法

1.2.1 土壤pH測定

稱取10 g通過1 mm篩孔的風(fēng)干土樣，置于25 mL燒杯中，加蒸餾水10 mL混勻，靜置30 min，用校正過的pH計(jì)測定懸液的pH[1，2]。

1.2.2 葉片相對含水率測定

葉片相對含水率計(jì)算公式如下[3，4]：

相對含水率=(鮮重-干重)/鮮重×100 %。

1.2.3 生物量測定

鹽堿脅迫30 d后進(jìn)行生物量的測定，以干重表示生物量，根冠比按根干重/冠干重計(jì)算[3，4]。

1.2.4 可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定

采用蒽酮比色法進(jìn)行可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)測定[3，4]。

1.2.5 丙二醛(MDA)含量測定

采用0.6 %硫代巴比妥酸溶液(TBA)顯色法測定丙二醛(MDA)含量[3，4]。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽堿脅迫期間土壤pH的變化

從表2可以看出，鹽堿脅迫期間，土壤pH與處理時(shí)間呈正相關(guān)。高鹽處理中，在處理10 d后土壤pH達(dá)到飽和(10.31)，之后的20 d里pH呈小幅下降趨勢。而中鹽處理中，在處理的第10 d、20 d、30 d，土壤pH分別為9.67、10.13、10.23，呈現(xiàn)一個(gè)正相關(guān)的趨勢，在脅迫結(jié)束時(shí)達(dá)到10.23，與高鹽處理的同期pH接近。脅迫期間對照的pH基本保持在7.75左右，相對穩(wěn)定。

表2 鹽堿處理期間土壤pH的變化

2.2 鹽堿脅迫對槭樹幼苗生物量積累的影響

試驗(yàn)中，用生物量的積累來表示幼苗的生長情況，與對照相比，干物質(zhì)積累下降顯著說明生長受影響嚴(yán)重，反之受影響較少。從表3可以看出，中鹽處理，擰筋槭生長受抑制最小，耐鹽堿能力明顯好于色木槭和白牛槭；高鹽處理，擰筋槭仍表現(xiàn)出一定的耐鹽堿性，生長受抑制相對較小，而色木槭和白牛槭耐鹽堿性較弱。

表3 鹽堿處理下3種槭樹的生長變化

2.3 鹽堿脅迫對槭樹葉片含水率的影響

從表4可以看出，中鹽處理中，白牛槭、色木槭、擰筋槭葉片相對含水率呈總體下降趨勢。脅迫初期下降緩慢，隨著脅迫時(shí)間的延長，白牛槭葉片相對含水率急劇下降，受到嚴(yán)重影響[2]。依據(jù)葉片含水率變化情況判斷，擰筋槭、色木槭耐中鹽脅迫能力較強(qiáng)，而白牛槭抗性較弱。

高鹽處理中，白牛槭、色木槭、擰筋槭葉片相對含水率呈總體下降趨勢。脅迫中期三種槭樹葉片相對含水率出現(xiàn)顯著下降，隨著脅迫時(shí)間的延長，擰筋槭下降的趨勢相對緩慢，白牛槭和色木槭出現(xiàn)急劇下降。據(jù)此判斷，高鹽脅迫中，擰筋槭抗性較強(qiáng)，色木槭和白牛槭抗性較弱。

表4 鹽堿處理下3種槭樹葉片含水率的變化

2.4 鹽堿脅迫對槭樹幼苗葉片可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

在逆境條件下，植物可以通過可溶性糖來進(jìn)行滲透調(diào)節(jié)，在一定程度上能減輕逆境對植物本身的傷害或適應(yīng)逆境條件。從表5可以看出，中鹽和高鹽處理中，擰筋槭均可以通過可溶性糖來進(jìn)行滲透調(diào)節(jié)，在一定程度上減輕鹽堿脅迫對自身的傷害，而白牛槭和色木槭總體表現(xiàn)不穩(wěn)定，不能通過滲透調(diào)節(jié)緩解傷害。由此可見，在鹽堿脅迫下，擰筋槭表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐受性，無論是中鹽處理還是高鹽處理，均能通過可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加進(jìn)行滲透調(diào)解；而色木槭和白牛槭在中鹽處理中有一定的耐受性，在高鹽處理中總體表現(xiàn)出耐鹽堿脅迫能力較差。

表5 鹽堿脅迫下3種槭樹葉片可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化

2.5 鹽堿脅迫對槭樹幼苗葉片丙二醛含量的影響

MDA(丙二醛)是生物膜氧化的產(chǎn)物，具有很強(qiáng)的細(xì)胞毒性，它的含量可以作為植物受到脅迫時(shí)傷害程度的重要指標(biāo)[3-5]。從表6可以看出，中鹽處理對擰筋槭的傷害最小，到處理后期MDA含量才有小幅上升，白牛槭處理期間MDA含量總體呈現(xiàn)明顯上升趨勢，而色木槭所受到傷害最大，處理后期MDA含量呈現(xiàn)急劇上升趨勢。由此可見，在中鹽處理中，擰筋槭的耐鹽堿能力要明顯好于色木槭和白牛槭，白牛槭略好于色木槭，但差別不大。

高鹽處理中，處理初期色木槭MDA含量就出現(xiàn)顯著上升，而擰筋槭和白牛槭處理20 d后MDA含量則出現(xiàn)明顯上升，到處理后期三者的MDA含量均達(dá)到了一個(gè)比較高的水平。由此可見，高鹽處理初期，色木槭的耐鹽堿能力有明顯優(yōu)勢，但隨著高鹽處理時(shí)間的延長，色木槭也受到了嚴(yán)重的傷害，或者可以說，達(dá)到了色木槭的耐受極限。

表6 鹽堿脅迫下3種槭樹葉片丙二醛含量的變化

3 小結(jié)

該試驗(yàn)?zāi)M吉林省西部城市土壤鹽堿度對白牛槭、擰筋槭、色木槭3種槭樹苗期進(jìn)行了鹽堿脅迫試驗(yàn)研究。吉林省西部城市土壤偏中性和弱堿性，通常pH8.3左右，中重鹽堿地區(qū)土壤pH9.8左右，重鹽堿地區(qū)土壤pH10.6左右，該試驗(yàn)設(shè)定的鹽堿度與吉林省西部地區(qū)土壤鹽堿度相近。通過對葉片相對含水率、可溶性糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)、丙二醛含量及植株生物量等生理指標(biāo)的測定和數(shù)據(jù)分析，3種槭樹苗期耐鹽堿能力由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椋簲Q筋槭、白牛槭、色木槭。