不同品種北美海棠耐鹽堿生長和生理指標的相關性分析

夏凱麗 ，楊靜慧 ，李 珍 ，李 雕 ，周 強 ，王 興

（1.天津農學院 園藝園林學院，天津 300384；2.天津市公路直屬處，天津 300384）

天津市位于渤海之濱，海河流域最下游[1]，鹽漬化土地面積高達7 800 km2， 約占天津市總土地面積 65.8%[2]，主要分布在渤海灣的濱海淤泥質灘涂地區(qū)，包括濱海新區(qū)、寧河、東麗、津南及靜海南部等地[3]。

鹽堿地由于土壤內大量的鹽分積累，會引起植物的生理干旱，傷害植物組織、影響植物吸收營養(yǎng)、影響植物的生長和發(fā)育等[4]。

目前，有關植物耐鹽堿的研究多集中于耐鹽堿種質及資源的篩選[5-6]、耐鹽堿機理[7-8]、耐鹽堿性分析[9-10]等，而有關植物耐鹽堿指標的篩選卻很少。

本研究測定了8種北美海棠生長和生理指標，并用各指標的隸屬函數值與其平均隸屬函數值做了相關性分析，旨在篩選出衡量耐鹽堿的指標，以期為北美海棠在鹽堿地區(qū)的推廣應用奠定基礎。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于天津市遠大園林苗圃，土壤為粘壤土，pH值為8.02，含鹽量為0.32%，屬于輕度鹽堿土，土壤肥力中等。

供試苗木定植株行距一致，均為2 m×4 m，常規(guī)管理，管理方法統(tǒng)一，早春發(fā)芽前施肥、澆水1次，施肥以氮肥為主，秋季追肥1次，以磷鉀肥為主，冬季來臨前灌凍水。

1.2 試驗材料

供試的北美海棠品種為冬紅、舞美、亞當、喜洋洋、絢麗、凱爾斯、王族、紅寶石，均由天津市遠大園林苗圃提供。

1.3 試驗方法

在苗圃中選擇生長一致的區(qū)域為樣地，樣地面積為20 m×20 m，6個樣地。每個樣地中按對角線五點取樣法，選5株生長良好的植株取樣，共30株。6個樣地中隨機選2個樣地，即從10株樣樹上采集葉片，選第1～4主枝中部枝條上的成熟葉片為樣葉，每株選3枝，每個枝條上取5片成熟葉片，用于生理指標的測定。

1.3.1 生長指標的測定方法

（1）基徑、胸徑：采用測樹鋼圍尺進行測量，基徑的基準點為植株地面基部，胸徑的基準點為植株距地面1.2 m處。

（2）冠幅：采用十字交叉法進行測量，用普通卷尺分別測出植株南北與東西方向的寬度，兩者平均即為植株冠幅。

（3）株高：用測高儀測量。

（4）年輪：用C0400 型年輪儀（即生長錐）在距地面20 cm高度同一方向向植株的樹芯鉆取年輪，再用游標卡尺由樹芯向外測定每年的年輪生長量。

（5）一年生枝生長量：于2016年11月下旬，植株停止生長后，選取植株中部、外側的枝條用普通卷尺量取其一年生枝的生長量，分別從植株的東、南、西、北4個方位測定。每個品種測量10個樣樹。一年生的枝數為每個二年生枝上的一年生枝的數量。

（6）葉片數量：為一年生枝上的葉片數量。

1.3.2 生理生化指標的測定方法 可溶性蛋白，用考馬斯亮藍G-250染色比色法測定[11]；可溶性糖，用硫酸-蒽酮試劑法測定[12]；游離脯氨酸，用茚三酮試劑法測定[13]；POD（過氧化物酶），用愈創(chuàng)木酚試劑比色法測定[14]；丙二醛，用硫代巴比妥酸試劑法測定[14]；膜透性，用電解質滲透法測定[15]。測膜透性時，先用0，2%，4%，6%，8%，10% 6個梯度的NaCl溶液浸泡不同北美海棠葉片30 min。處理后用電解質滲透法測量不同濃度下北美海棠葉片的膜透性，每個處理3次重復。

試驗數據用Excel 2007進行統(tǒng)計分析，用各指標的隸屬函數值進行各生長指標的相關性分析，用SPSS 20.0進行方差顯著性分析。

隸屬函數計算公式：

其中 Xij 表示 i 種類 j 指標的彩葉植物不同指標變化隸屬函數值。Xmax 和 Xmin 分別表示彩葉植物各種類指標的最大和最小測定值，如果不同種類北美海棠各變化指標測定值與彩葉植物的耐鹽性呈正相關用 A 式，反之用 B 式。n 表示不同彩葉植物測定某一指標數的總和。

2 結果與分析

2.1 鹽堿土北美海棠品種生長指標相關性分析

由圖1可以看出，各項生長指標與綜合隸屬函數值相關性較好的是胸徑、株高、冠幅、一年生枝數，相關系數分別為0.750，0.761，0.752和0.691；而葉片數、一年生枝長與綜合隸屬函數值相關性不好。所以，植物耐鹽性的生長狀態(tài)可以用胸徑、株高、冠幅、一年生枝數等指標進行衡量。

圖1 鹽堿土8個北美海棠品種生長指標的相關性

2.2 鹽堿土北美海棠品種生理生化指標相關性分析

由圖2可以看出，可溶性糖、游離脯氨酸、膜傷害率和生理綜合隸屬函數值相關性較大，相關系數分別為0.829，0.680和0.602。POD酶活性、丙二醛、可溶性蛋白和綜合隸屬值相關性最小。所以，植物耐鹽性的生理指標可以用可溶性糖、游離脯氨酸、膜傷害率進行衡量。

圖2 鹽堿土8個北美海棠品種生理生化指標的相關性

3 結論與討論

本試驗結果顯示，北美海棠耐鹽堿生長指標中的胸徑、株高、冠幅、一年生枝數與各生長指標的平均隸屬函數值相關性較好，而葉片數和一年生枝長等指標相關性較低。原因可能是試驗地土壤為輕度鹽堿土，不足以引起葉片數和一年生枝長的大幅度波動[16]；也可能是影響這2個指標的因素較多，結果一致性相差導致的相關性差。

北美海棠耐鹽堿生理指標中的可溶性糖、游離脯氨酸、膜透性與各生理指標的平均隸屬函數值相關性較好，可以用來衡量北美海棠耐鹽堿性。但是，POD酶活性、丙二醛和可溶性蛋白含量相關性較低，可能是因為POD酶活性的變化是先增強后減弱，不是直線型變化。因此，相關性較差；而游離脯氨酸含量、膜透性等指標則是一直增大，為直線型變化，因此，相關性好。

一些研究認為耐鹽性指標中丙二醛和可溶性蛋白的相關數據不具有代表性[17-18]，和本研究的結果一致。

因此，在輕度鹽堿地上，就生長指標而言，可用胸徑、株高、冠幅、一年生枝數等指標來衡量北美海棠耐鹽堿性；就生理指標而言，可用可溶性糖、游離脯氨酸、膜透性進行衡量。