矮化樹(shù)種抗鹽堿能力研究

白柯君　劉忠海

摘要[目的]探討矮化樹(shù)種的抗鹽堿能力，提高鹽堿地綠化造林的成活率。[方法]通過(guò)生長(zhǎng)狀況調(diào)查，對(duì)8種常見(jiàn)園林綠化喬木樹(shù)種進(jìn)行截干矮化后，研究根系活力、光合作用速率、葉片超氧化物歧化酶活性的變化，評(píng)定了8種植物矮化后在高鹽堿區(qū)的適應(yīng)性。[結(jié)果]截干對(duì)各樹(shù)種的根系活力影響顯著，并且光合作用加強(qiáng)，各樹(shù)種葉片內(nèi)SOD活力明顯增加。[結(jié)論]截干措施對(duì)樹(shù)種抗鹽堿能力有普遍提高。

關(guān)鍵詞抗鹽堿；截干；適應(yīng)性

中圖分類號(hào)S728.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）09-02667-02

基金項(xiàng)目唐山市科技局項(xiàng)目（11120206a）。

作者簡(jiǎn)介白柯君（1982- ），女，山西太谷人，工程師，碩士，從事植物生理研究。

鹽堿土是地球陸地上分布廣泛的一種土壤類型，我國(guó)有2 000余萬(wàn)hm2鹽荒地和667余萬(wàn)hm2鹽漬化土壤，約占全國(guó)可耕地面積的25%，是國(guó)內(nèi)一項(xiàng)巨大的土壤資源，鹽堿地的造林主要采用客土改良土壤，造林費(fèi)用高達(dá)170～240元/m2。我國(guó)耐鹽品種的培育以選擇育種和雜交種為主，周期長(zhǎng)，進(jìn)展緩慢[1]，而利用現(xiàn)有的樹(shù)種進(jìn)行改良以適應(yīng)鹽堿地區(qū)綠化進(jìn)展較快[2]。

該研究項(xiàng)目擬通過(guò)喬木樹(shù)種樹(shù)型矮化，測(cè)定矮化后樹(shù)種根系活力、光合速率、葉片超氧化物歧化酶活性的變化，探討矮化樹(shù)種的抗鹽堿能力，為提高鹽堿地綠化造林的成活率，增加鹽堿地區(qū)的物種多樣性提供參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料從曹妃甸工業(yè)區(qū)種植的苗木中，根據(jù)苗木生長(zhǎng)狀態(tài)、年生長(zhǎng)量，篩選出8種喬木，分別為毛白楊、速生柳、臭椿、白蠟、欒樹(shù)、五角楓、銀杏、國(guó)槐。

1.2試驗(yàn)地土壤條件試驗(yàn)地位于唐山曹妃甸地區(qū)，土壤pH在7.4～7.8，有機(jī)質(zhì)含量1.49%，全氮0.087%，速效氮54.4 mg/kg，速效磷2.6～3.7 mg/kg，速效鉀150 mg/kg。

1.3研究方法對(duì)選定的苗木1/2采用截干處理，1/2作為正常生長(zhǎng)樹(shù)種對(duì)照。對(duì)處理后生長(zhǎng)1年的植株進(jìn)行根系活力、光合速率、葉片超氧化物歧化酶活性的測(cè)定。根系活力的測(cè)定：TTC法；光合速率的測(cè)定：半葉法；葉片超氧化物歧化酶的測(cè)定：鄰苯三酚自氧化法。

2結(jié)果與分析

2.1截干矮化對(duì)根系活力的影響根系活力泛指根系的吸收能力、合成能力、氧化能力和還原能力等，是一種較客觀的反映根系生命活動(dòng)的生理指標(biāo)[3]。TTC還原力反映了細(xì)胞內(nèi)總脫氫酶活性，是代謝活力的一個(gè)重要標(biāo)志[4]。從圖1、2可知，截干后各樹(shù)種的根系活力增加，增加順序?yàn)槊讞罡祷盍?臭椿根系活力>國(guó)槐根系活力>白蠟根系活力>速生柳根系活力>欒樹(shù)根系活力>銀杏根系活力>五角楓根系活力，說(shuō)明截干對(duì)各樹(shù)種的根系活力影響顯著，毛白楊的增長(zhǎng)量是原來(lái)根系活力的25.26%。方差分析結(jié)果表明，毛白楊、臭椿、國(guó)槐、白蠟和速生柳與欒樹(shù)、銀杏和五角楓之間存在差異，多重比較2組樹(shù)種根系活力差異顯著。

正常生長(zhǎng)樹(shù)種根系活力概況圖2截干樹(shù)種根系活力概況2.2截干矮化對(duì)苗木光合速率的影響光合速率是植物生理性狀的一個(gè)重要指標(biāo)[5]，也是估測(cè)植株光合生產(chǎn)能力的主要依據(jù)。樹(shù)木凈光合速率和生長(zhǎng)適應(yīng)性存在著較為穩(wěn)定的相關(guān)性，直接反映出單位面積的物質(zhì)生產(chǎn)能力，從理論上講它是衡量植物生物生產(chǎn)量水平的可靠指標(biāo)。植物根系中各物質(zhì)含量的變化也直接影響葉片的光合作用，因此研究植物葉片光合蒸騰特性也可以間接反映根系活性[6]。

由圖3可知，正常生長(zhǎng)的8個(gè)樹(shù)種和截干后樹(shù)種的光合速率日變化都呈單峰型趨勢(shì)。早晨隨著太陽(yáng)的升高，光照強(qiáng)度增加，光合速率增加，在上午8：00～12：00出現(xiàn)峰值，之后光合速率開(kāi)始下降。樹(shù)種不同，光合速率最高值出現(xiàn)的時(shí)間不同，正常生長(zhǎng)樹(shù)種的光合速率最大值均出現(xiàn)在10：00，最高值為欒樹(shù)：15.27 μmol/（m2·s），其次為白蠟和臭椿，數(shù)值最小的樹(shù)種是銀杏。截干處理后，光合速率值均比正常生長(zhǎng)樹(shù)種的高，說(shuō)明8個(gè)樹(shù)種在截干后仍能進(jìn)行光合作用，并且光合作用有所增強(qiáng)，更能適應(yīng)在高鹽堿地區(qū)生長(zhǎng)。欒樹(shù)、國(guó)槐和速生柳光合速率的最高峰出現(xiàn)在12：00，其他樹(shù)種仍為上午的10：00，光合速率最高值是欒樹(shù)的16.93 μmol/（m2·s），其次為白蠟，之后開(kāi)始降低。8個(gè)樹(shù)種出現(xiàn)最高值時(shí)數(shù)值由大到小的順序?yàn)椋簷铇?shù)光合速率>白蠟光合速率>臭椿光合速率>速生柳光合速率>毛白楊光合速率>五角楓光合速率>國(guó)槐光合速率>銀杏光合速率。

各樹(shù)種葉片光合速率日變化2.3截干矮化對(duì)樹(shù)種葉片超氧化物歧化酶（SOD）活性的影響SOD 是植物體內(nèi)的內(nèi)源保護(hù)酶系統(tǒng)，可有效清除因環(huán)境脅迫而累積的生物自由基，因而在保護(hù)生物免遭逆境傷害方面具有重要的作用。SOD的高低間接地反映了機(jī)體清除氧自由基的能力，抗鹽性強(qiáng)的植物，其SOD 活性較大[7]。各樹(shù)種葉片SOD活性見(jiàn)圖4。結(jié)果表明，8個(gè)樹(shù)種的SOD活力范圍在351～602 U/g。從圖4可以看出，SOD活性最高的樹(shù)種為速生柳，其次為五角楓、國(guó)槐和毛白楊，說(shuō)明這幾個(gè)樹(shù)種的耐鹽堿性較高。截干處理后，各樹(shù)種葉片內(nèi)SOD活力明顯增加，特別是白蠟增加量最多，為113.95 U/g，其次為銀杏和五角楓，說(shuō)明這些樹(shù)種在截干處理后，適應(yīng)高鹽堿地區(qū)的能力提高。根據(jù)對(duì)葉片內(nèi)SOD活力分析，8個(gè)樹(shù)種的抗鹽能力由大到小為：速生柳、五角楓、國(guó)槐、毛白楊、白蠟、臭椿、欒樹(shù)、銀杏。

3結(jié)論