重度鹽脅迫下12個(gè)地被草種萌發(fā)期的耐鹽性比較

劉 璐，張躍群，王 婧，顧衛(wèi)兵，張建全，劉騏華，王慧慧，張馨馨，柴 琦

（1. 蘭州大學(xué)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部草牧業(yè)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 / 蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)教育部工程研究中心 / 蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，甘肅 蘭州 730020；2. 南通科技職業(yè)學(xué)院，江蘇 南通 226007）

我國15 m等深線以內(nèi)的濱海鹽土、灘涂、淺海總面積達(dá)1 400萬hm2[1-2]，其中，江蘇的灘涂面積66.7萬hm2，并以每年1 000 hm2以上的速度自然淤漲。按照江蘇省沿海地區(qū)相關(guān)發(fā)展規(guī)劃，到2020年，新增圍墾灘涂面積將達(dá)18萬hm2[3]；遠(yuǎn)期將新增圍墾灘涂面積47萬hm2，濱海鹽堿地蘊(yùn)藏巨大耕地潛力，鹽堿地的改良與利用勢(shì)在必行。草坪作為綠化環(huán)境必不可少的一種植物[4]，覆蓋地表后可減少地表水分的蒸發(fā)，從而減輕可溶性鹽類在地表的積累[5]，因此，草坪草對(duì)濱海鹽堿地改良具有潛在價(jià)值，篩選耐鹽堿草種是防止濱海地區(qū)再次鹽漬化的重要途徑。

自20世紀(jì)80年代開始到現(xiàn)在，我國草坪業(yè)發(fā)展迅速，草坪方向的研究成果越來越多，特別是在草坪抗逆性方面，在鹽堿脅迫下的草坪研究也較多[6-9]。但目前草坪在鹽堿脅迫研究中的鹽分材料多以氯化鈉、碳酸鹽、重碳酸鹽為主，對(duì)于濱海鹽漬土中的硫酸鹽研究不多；草坪在鹽堿脅迫研究中的試驗(yàn)材料多集中在單一草種和幾個(gè)草種的研究，對(duì)超過7個(gè)草種和超過30個(gè)品種的研究較少。顯然，擴(kuò)大研究的草種范圍、增加對(duì)濱海鹽漬化學(xué)成分的研究，可為地被草在鹽堿地中的利用提供理論依據(jù)。江蘇濱海地區(qū)土壤含鹽量可達(dá)1.4%[10]，鹽漬化嚴(yán)重，為了篩選出適宜江蘇濱海地區(qū)的耐鹽草種，本研究選擇濱海鹽漬土化學(xué)成分中含量較高的NaCl、MgSO4為鹽材料[1,8]，設(shè)置復(fù)合鹽濃度(NaCl濃度300 mmol·L-1，MgSO4濃度50 mmol·L-1)，收集12個(gè)地被草種的86個(gè)品種進(jìn)行重度鹽脅迫下的種子萌發(fā)試驗(yàn)，以期初步篩選出一定數(shù)量的耐鹽草種，為地被草在鹽脅迫中耐鹽機(jī)制的研究提供一定的科學(xué)基礎(chǔ)，為鹽堿地改良提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)草種為12個(gè)地被草種(表1)，種子由克勞沃集團(tuán)、北京猛犸種業(yè)有限公司、百綠(天津)國際草業(yè)有限公司提供。鹽分材料為分析純NaCl和MgSO4，由上海展云化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，每個(gè)草種設(shè)單濃度梯度(NaCl濃度300 mmol·L-1，MgSO4濃度50 mmol·L-1)，以蒸餾水為對(duì)照，共24個(gè)處理，每個(gè)處理4次重復(fù)。室內(nèi)晝夜溫度為24 ℃/18 ℃。培養(yǎng)皿口徑9 cm，每皿鋪設(shè)兩層濾紙[11]，加入5 mL相應(yīng)溶液，選取大小均勻、籽粒飽滿的種子50粒均勻地鋪于其中[12-13]。每兩天稱重補(bǔ)充散失的水分以保持相應(yīng)的溶液濃度[14]。每日按一定空間順序?qū)⑴囵B(yǎng)皿更換位置，保證各培養(yǎng)皿生長條件一致[15]。定期測(cè)定相應(yīng)指標(biāo)，分析比較不同草種的生長狀況。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 萌發(fā)指標(biāo)的測(cè)定

每兩天觀察并記錄種子發(fā)芽數(shù)及苗長[16]，每個(gè)培養(yǎng)皿隨機(jī)挑選10粒發(fā)芽種子用直尺測(cè)定苗長[15]。發(fā)芽率[11]= 每次統(tǒng)計(jì)發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù) ×100%；發(fā)芽指數(shù)(GI) = ∑Gt/Dt[11](Gt為不同時(shí)間發(fā)芽數(shù)，Dt為相應(yīng)發(fā)芽天數(shù))；相對(duì)發(fā)芽率[11]= 處理種子發(fā)芽數(shù)/對(duì)照種子發(fā)芽數(shù) × 100%；發(fā)芽指數(shù)鹽害率[17]= (對(duì)照發(fā)芽指數(shù)-處理發(fā)芽指數(shù))/對(duì)照發(fā)芽指數(shù) × 100%；發(fā)芽鹽害率[17]= (對(duì)照發(fā)芽率-處理發(fā)芽率)/對(duì)照發(fā)芽率 × 100%。

表 1 12個(gè)地被草種Table 1 Twelve ground cover grass species

1.3.2 生長和根系指標(biāo)的測(cè)定

根系掃描前每皿挑選10株幼苗，測(cè)量并記錄其絕對(duì)苗長和根長后，對(duì)10株幼苗的根系進(jìn)行亞甲基藍(lán)染色并測(cè)量其根系指標(biāo)[15]。根系指標(biāo)用Delta-TSCAN根系分析系統(tǒng)(HP.C7717 Singaporean)測(cè)量[15]。根長鹽害率[17]= (對(duì)照胚根長-處理胚根長)/對(duì)照胚根長 × 100%；苗長鹽害率[17]= (對(duì)照苗長-處理苗長)/對(duì)照苗長 × 100%；根系總長度鹽害率[17]= (對(duì)照根系總長度-處理根系總長度)/對(duì)照根系總長度 × 100%；根系總表面積鹽害率[17]= (對(duì)照根系總表面積-處理根系總表面積)/對(duì)照根系總表面積 × 100%；根系平均直徑鹽害率[17]= (對(duì)照根系平均直徑-處理根系平均直徑)/對(duì)照根系平均直徑 × 100%；根頭數(shù)鹽害率[17]= (對(duì)照根頭數(shù)-處理根頭數(shù))/對(duì)照側(cè)根數(shù) × 100%。

1.4 耐鹽性綜合評(píng)價(jià)

參照吐爾遜娜依等[18]和王廣印等[19]的綜合評(píng)價(jià)方法，根據(jù)每個(gè)草種在重度鹽脅迫下的各個(gè)指標(biāo)鹽害率值的大小進(jìn)行評(píng)分，把每一種指標(biāo)的最大值與最小值間的差值均分為10個(gè)等級(jí)，每一個(gè)等級(jí)為1分。各個(gè)指標(biāo)中，均以耐鹽性最弱的草種得分最高，即10分；耐鹽性最強(qiáng)的草種得分最低，即1分，依次類推，最后把各個(gè)指標(biāo)得分相加，根據(jù)總分高低排出草種耐鹽順序。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

所有數(shù)據(jù)均用Microsoft Excel 2007進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，采用IBM SPSS Statistics 20統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行差異顯著性(SSR)Duncan分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 重度鹽脅迫對(duì)地被草種萌發(fā)指標(biāo)的影響

重度鹽脅迫對(duì)草種的萌發(fā)有抑制作用，但脅迫對(duì)不同草種的萌發(fā)抑制作用不同(表2)。發(fā)芽鹽害率波動(dòng)在10%～40%和60%～100%，以80%～100%集中，說明重度鹽脅迫對(duì)耐鹽性一般的草種有明顯的萌發(fā)抑制作用，而對(duì)耐鹽性較強(qiáng)的草種抑制作用不明顯。萌發(fā)抑制作用最低的草種為多年生黑麥草(Lolium perenne)，鹽害率16.10%；其次為高羊茅(Festuca arundinacea)和絳三葉(Trifolium incarnatum)，鹽害率分別為27.80%和39.30%。這3個(gè)草種也是所有草種中僅有的鹽害率低于40%的草種，其中絳三葉發(fā)芽鹽害率比多年生黑麥草高144.10%，兩者間存在顯著差異(P ＜ 0.05)；而高羊茅發(fā)芽鹽害率比多年生黑麥草高72.67%，絳三葉發(fā)芽鹽害率比高羊茅高41.37%，兩組均無顯著差異(P ＞ 0.05)。

表 2 重度鹽脅迫對(duì)各地被草種各指標(biāo)鹽害率均值的影響及耐鹽性綜合得分Table 2 Effect of severe salt stress on the mean values of various indices of ground cover grass species and comprehensive scores of salt tolerance

草種發(fā)芽指數(shù)在重度鹽脅迫下的鹽害率波動(dòng)在50%～100% (表2)，其中在90%～100%的有9個(gè)草種，可見重度鹽脅迫可顯著降低大多數(shù)草種的發(fā)芽指數(shù)，相應(yīng)的發(fā)芽指數(shù)鹽害率較低的3個(gè)草種有多年生黑麥草、高羊茅、絳三葉，3個(gè)草種鹽害率分別為50.39%、74.52%、86.41%，其中高羊茅發(fā)芽指數(shù)鹽害率比多年生黑麥草高47.89%，絳三葉發(fā)芽指數(shù)鹽害率比多年生黑麥草高71.48%、比高羊茅高 15.96%，3個(gè)草種兩兩間均存在顯著差異(P ＜ 0.05)。這3個(gè)草種也是發(fā)芽鹽害率較低的草種。

2.2 重度鹽脅迫對(duì)地被草種生長指標(biāo)的影響

12個(gè)地被草種的根長鹽害率較高，分布在79%～100% (表2)。根長降低幅度較小的草種有多年生黑麥草、高羊茅、中華羊茅(Festuca sinensis)和絳三葉，根長鹽害率依次為79.76%、84.15%、85.97%、85.99%，4個(gè)草種作為所有草種中根長降低率較低的草種，與其他草種的根長鹽害率均存在顯著差異(P ＜ 0.05)，且4個(gè)草種兩兩間均無顯著差異(P ＞ 0.05)，其中，高羊茅根長鹽害率比多年生黑麥草高5.50%，中華羊茅和絳三葉根長鹽害率分別比多年生黑麥草高7.79%和7.81%、比高羊茅高2.16%和2.19%，絳三葉根長鹽害率比中華羊茅高0.02%。無芒隱子草(Cleistogenes songorica)未生根。

草種的苗長降低率分布在50%～100%，鹽害率較低的草種有多年生黑麥草、剪股穎(Agrostis)、草地早熟禾(Poa pratensis)，3個(gè)草種鹽害率依次為51.63%、55.96%、68.59%，其中，剪股穎苗長鹽害率比多年生黑麥草高8.39%，草地早熟禾鹽害率比多年生黑麥草高32.85%，比剪股穎高22.57%。多年生黑麥草與剪股穎無顯著差異(P ＞ 0.05)，與草地早熟禾存在顯著差異(P ＜0.05)，剪股穎與草地早熟禾間無顯著差異(P ＞0.05)。結(jié)合草種根長鹽害率來看，草種苗長的鹽害率與根長鹽害率不一定正相關(guān)，比如剪股穎的根長鹽害率為92.88%，苗長鹽害率為55.96%，而絳三葉的根長鹽害率為85.99%，未出苗。另外，白三葉(Trifolium repens)、紅三葉(Trifolium pratense)、無芒隱子草也均未出苗。

2.3 12個(gè)地被草種萌發(fā)期耐鹽性綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)發(fā)芽鹽害率、發(fā)芽指數(shù)鹽害率、根長鹽害率和苗長鹽害率4個(gè)指標(biāo)對(duì)供試種子進(jìn)行綜合評(píng)估(表2)，結(jié)果表明，12個(gè)草種耐鹽性順序依次為多年生黑麥草 ＞ 高羊茅 ＞ 絳三葉、中華羊茅 ＞ 剪股穎 ＞ 草地早熟禾 ＞ 狗牙根(Cynodon) ＞ 紅三葉、紫羊茅(Festuca rubra) ＞ 結(jié)縷草(Zoysia)、白三葉、無芒隱子草。

2.4 重度鹽脅迫對(duì)5個(gè)地被草種根系生長的影響及耐鹽性評(píng)價(jià)

2.4.1 重度鹽脅迫對(duì)草地早熟禾根系生長的影響及耐鹽性評(píng)價(jià)

重度鹽脅迫對(duì)草地早熟禾根系的抑制作用明顯(表3)。鹽脅迫可明顯降低草地早熟禾的根系總長度、根系總表面積和根頭數(shù)，且降低幅度大于50%。根系總長度降低幅度最小的為優(yōu)異(白)，其次為搶手股、巴潤，鹽害率分別為75.32%、84.75%、85.81%，搶手股的根系總長鹽害率比優(yōu)異(白)高12.52%，巴潤的根系總長鹽害率比優(yōu)異(白)高13.93%，比搶手股高1.25%，且3個(gè)品種根系總長度鹽害率兩兩間均無顯著差異(P ＞ 0.05)。根系總表面積鹽害率最小的為優(yōu)異(白)，其次為巴潤和搶手股，鹽害率分別為58.51%、76.97%、80.74%，巴潤的根系總表面積鹽害率比優(yōu)異(白)高31.55%，搶手股的根系總表面積鹽害率比優(yōu)異(白)高37.99%，比巴潤高4.90%，且三者間無顯著差異(P ＞ 0.05)，但優(yōu)異(白)和早熟禾其他21個(gè)品種均有顯著差異(P ＜ 0.05)。根頭數(shù)降低率最小的仍是優(yōu)異(白)，其次為搶手股、巴潤，鹽害率分別為51.65%、57.30%、63.47%。搶手股的根頭數(shù)鹽害率比優(yōu)異(白)高10.94%，巴潤的根頭數(shù)鹽害率比優(yōu)異(白)高22.88%、比搶手股高10.77%。與以上3個(gè)指標(biāo)不同的是，除藍(lán)寶石2號(hào)、搶手股、金牛、天鷹、野馬2號(hào)5個(gè)品種外的17個(gè)品種根系平均直徑均出現(xiàn)了不同程度的增幅，其中增幅最多的3個(gè)品種有午夜、藍(lán)狐、搖滾明星，鹽害率分別為83.63%、70.98%、70.28%。

根據(jù)草地早熟禾4個(gè)根系生長指標(biāo)對(duì)供試品種進(jìn)行綜合評(píng)估，結(jié)果表明，草地早熟禾22個(gè)品種中根系耐鹽性較高的3個(gè)品種依次為優(yōu)異(白) ＞ 巴潤 ＞ 搶手股。

2.4.2 重度鹽脅迫對(duì)剪股穎根系生長的影響及耐鹽性評(píng)價(jià)

剪股穎品種在重度鹽脅迫下的根系變化不同，但以抑制居多(表4)。重度鹽脅迫下剪股穎品種A-1的根系總長度和根系總表面積分別比對(duì)照增加了118.59%和16.22%；而其他5個(gè)品種的根系總長度和總表面積均降幅50%以上，其中根系總長度降幅較小的品種有克羅米和羚羊，鹽害率分別為55.66%、62.94%，且兩個(gè)品種降幅比A-1高146.93%、153.07%，均與A-1存在顯著差異(P ＜ 0.05)；根系總表面積降幅較小的品種依然是克羅米和羚羊，鹽害率分別為63.38%、64.42%，兩個(gè)品種降幅分別比A-1高490.75%、497.16%，均與A-1存在顯著差異(P ＜ 0.05)。在重度鹽脅迫下品種CEO的平均直徑增幅11.82%；剪股穎品種中根系平均直徑降幅較小的品種有羚羊和克羅米，鹽害率分別為6.54%和8.51%，兩個(gè)品種降幅分別比CEO高155.33%和172.00%，且兩個(gè)品種的平均直徑和CEO兩兩間均無顯著差異(P ＞ 0.05)。6個(gè)品種根頭數(shù)在重度鹽脅迫下均有減少，降幅最小的品種為高地，降幅16.94%；其次為克羅米和羚羊，降幅分別為37.87%和41.42%，兩個(gè)品種降幅分別比高地高123.55%和144.51%，且3個(gè)品種兩兩間無明顯差異(P ＞ 0.05)。

表 3 重度鹽脅迫對(duì)草地早熟禾根系指標(biāo)鹽害率的影響及耐鹽性綜合得分Table 3 Effect of severe salt stress on the root indices of Poa pratensis varieties and comprehensive scores of salt tolerance

表 4 重度鹽脅迫對(duì)剪股穎根系指標(biāo)鹽害率的影響及耐鹽性綜合得分Table 4 Effect of severe salt stress on the root indices of Agrostis varieties and comprehensive scores of salt tolerance

根據(jù)剪股穎4個(gè)根系生長指標(biāo)對(duì)供試品種進(jìn)行綜合評(píng)估，結(jié)果表明，剪股穎6個(gè)品種中根系耐鹽性較高的4個(gè)品種依次為A-1 ＞ 克羅米 ＞ 羚羊、高地。

2.4.3 重度鹽脅迫對(duì)三葉草根系生長的影響及耐鹽性評(píng)價(jià)

重度鹽脅迫可普遍降低三葉草的根系指標(biāo)，但也有少數(shù)品種根系指標(biāo)表現(xiàn)出增幅(表5)。紅三葉多莉在重度鹽脅迫下根系總長度比對(duì)照增加了12.07%，但根系的總表面積、平均直徑、側(cè)根數(shù)均有降低。重度鹽脅迫下根系總長度降幅低于50%的品種有白三葉百霸和炫麗，鹽害率分別為25.82%和48.03%，兩個(gè)品種的根系總長度鹽害率比紅三葉多莉高313.92%和497.93%，百霸、炫麗分別與多莉均存在顯著差異(P ＜ 0.05)，百霸和炫麗間差異不顯著(P ＞ 0.05)。根系總表面積降幅范圍在40%～100%，其中降低幅度較小的品種有紅三葉多莉、絳三葉櫻桃，鹽害率依次為47.19%、68.24%，且兩者間均無顯著差異(P ＞ 0.05)。紅三葉普通和炫麗在重度鹽脅迫下根系平均直徑均有增加，紅三葉普通增幅16.94%，炫麗增幅11.94%，但兩個(gè)品種的根系總長度、根系總表面積和根頭數(shù)均比對(duì)照降低了超過50%；根系平均直徑的降幅范圍在10%～100%，降幅較小的品種有白三葉超級(jí)惠亞、白三葉胡依阿和紅三葉多莉，鹽害率依次為15.74%、26.63%和31.22%，3個(gè)品種鹽害率分別比紅三葉普通高192.92%、257.20%和284.30%，比炫麗高231.83%、323.03%和361.47%，且5個(gè)品種兩兩間均無顯著差異(P ＞ 0.05)。根頭數(shù)降幅范圍在10%～100%，降幅低于50%的品種有紅三葉多莉、白三葉超級(jí)惠亞、白三葉胡依阿，鹽害率依次為12.84%、24.42%和27.06%，3個(gè)品種兩兩間均無顯著差異(P ＞ 0.05)。

根據(jù)三葉草4個(gè)根系生長指標(biāo)對(duì)供試品種進(jìn)行綜合評(píng)估，結(jié)果表明，三葉草15個(gè)品種中根系耐鹽性較高的3個(gè)品種依次為紅三葉多莉 ＞ 白三葉超級(jí)惠亞 ＞ 絳三葉櫻桃。

2.4.4 重度鹽脅迫對(duì)多年生黑麥草根系生長的影響及耐鹽性評(píng)價(jià)

重度鹽脅迫明顯降低了黑麥草的根系總長度、根系總表面積和根頭數(shù)(表6)。其中根系總長度降幅在60%～90%，降幅較小的品種有伽馬、紳士和綠沃，鹽害率依次為60.37%、65.99%和79.36%。根系總表面積降幅在50%～81%，降幅較小的品種有伽馬、紳士和百樂門，鹽害率依次為51.52%、61.56%和70.72%。根頭數(shù)降幅在40%～81%，降幅較小的品種有伽馬、紳士和百樂門，鹽害率依次為42.89%、58.27%和64.04%。除紳士外的10個(gè)品種的根系平均直徑在重度鹽脅迫下均比對(duì)照有不同程度的增幅，其中綠寶石增幅效果顯著，增幅62.23%，阿爾法和百樂門分別增幅55.78%和45.37%。多年生黑麥草在重度鹽脅迫下的整體表現(xiàn)為根系總長度、根系總表面積和根頭數(shù)有明顯降低，根系平均直徑有所增加。

表 5 重度鹽脅迫對(duì)三葉草根系指標(biāo)鹽害率的影響及耐鹽性綜合得分Table 5 Effect of severe salt stress on the root indices of Trifolium varieties and comprehensive scores of salt tolerance

根據(jù)多年生黑麥草4個(gè)根系生長指標(biāo)對(duì)供試品種進(jìn)行綜合評(píng)估，結(jié)果表明，多年生黑麥草11個(gè)品種中根系耐鹽性較高的3個(gè)品種依次為伽馬 ＞ 紳士 ＞ 百樂門。

2.4.5 重度鹽脅迫對(duì)高羊茅根系生長的影響及耐鹽性評(píng)價(jià)

高羊茅的根系總長度、總表面積和根頭數(shù)鹽害率均大于50% (表7)。根系總長度降幅較小的品種有耐寒、百萬達(dá)Ⅱ和火鳳凰2號(hào)，鹽害率依次為59.94%、75.60%和75.70%，其中百萬達(dá)Ⅱ、火鳳凰2號(hào)鹽害率分別比耐寒高26.13%和26.29%，二者與耐寒均存在顯著差異(P ＜ 0.05)，百萬達(dá)Ⅱ與火鳳凰2號(hào)間無顯著差異(P ＞ 0.05)。根系總表面積降低幅度較小的品種有火鳳凰2號(hào)、耐寒和百萬達(dá)Ⅱ，鹽害率依次為53.30%、54.36%和59.26%。根頭數(shù)降低幅度較小的品種有火鳳凰2號(hào)、百萬達(dá)Ⅱ和金剛，鹽害率依次為58.67%、63.49%和66.27%。而高羊茅除美洲虎2號(hào)以外的品種根系平均直徑在鹽脅迫下增幅明顯，其中部分品種增幅達(dá)到90%以上。根系平均直徑增幅達(dá)到80%的品種有精華、火鳳凰2號(hào)、踏虎和金剛，增幅依次為95.79%、91.5%、88%和87.93%，其他增幅品種增長幅度也集中在40%～70%。

表 6 重度鹽脅迫對(duì)多年生黑麥草根系指標(biāo)鹽害率的影響及耐鹽性綜合得分Table 6 Effect of severe salt stress on the root indices of Lolium perenne varieties and comprehensive scores of salt tolerance

根據(jù)高羊茅4個(gè)根系生長指標(biāo)對(duì)供試品種進(jìn)行綜合評(píng)估，結(jié)果表明，高羊茅23個(gè)品種中根系耐鹽性較高的3個(gè)品種依次為火鳳凰2號(hào) ＞ 百萬達(dá)Ⅱ ＞耐寒。

3 討論

發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)作為評(píng)價(jià)種子發(fā)芽的指標(biāo)，可以反映出種子發(fā)芽的速度、整齊度和幼苗健壯的趨勢(shì)[20-22]。研究表明，耐鹽材料發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)普遍高于敏鹽材料[23]，本研究中，發(fā)芽鹽害率和發(fā)芽指數(shù)鹽害率篩選耐鹽材料的結(jié)果與這一結(jié)論一致[17]。本研究結(jié)果表明，重度鹽脅迫可明顯延遲草坪草種子的發(fā)芽時(shí)間，減緩種子的萌發(fā)速度，降低種子的萌發(fā)百分?jǐn)?shù)，這與潘多鋒等[24]和聶江力等[25]的研究結(jié)果一致。另外，NaCl濃度300 mmol·L-1、MgSO4濃度50 mmol·L-1條件下多年生黑麥草、高羊茅等較耐鹽品種發(fā)芽鹽害率不超過30%，這可能與環(huán)境的低pH有關(guān)，田祺等[26]認(rèn)為鹽堿脅迫下高丹草種子各萌發(fā)參數(shù)與Cl-、SO42-濃度之間存在顯著負(fù)相關(guān)，且高pH時(shí)的萌發(fā)數(shù)較低pH時(shí)降低50%以上，張余莽和李楠[27]認(rèn)為200 mmol·L-1NaCl與Na2SO4組合脅迫的多年生黑麥草的萌發(fā)指標(biāo)高于NaCl、Na2SO4、Na2CO3和NaHCO3的組合。不同生境的種質(zhì)材料在自然環(huán)境條件的長期馴化下，對(duì)鹽脅迫的反應(yīng)不同[20,28-29]。對(duì)本研究萌發(fā)指標(biāo)分析表明，鹽脅迫對(duì)不同草種的發(fā)芽鹽害率、發(fā)芽指數(shù)鹽害率不同，其中耐鹽性較強(qiáng)的草種與耐鹽性較弱的草種間差異顯著，耐鹽性相當(dāng)?shù)牟莘N間差異不顯著，這與申忠寶等[30]、紀(jì)榮花等[31]的研究結(jié)果相似。

在鹽堿脅迫下，根系作為最先接觸鹽堿環(huán)境并受鹽堿脅迫的器官，根系受到鹽堿脅迫表現(xiàn)在水分吸收的滲透勢(shì)被阻止[20]；Na+、Cl-、SO42-等離子毒害；膜透性增大，溶質(zhì)外滲[28]等。受到鹽堿脅迫的根系由于生理活動(dòng)被干擾，其生長指標(biāo)也會(huì)受到影響。本研究表明，高鹽低pH脅迫對(duì)地被草種子胚根和幼苗的鹽害率均超過50%，這說明重度鹽脅迫對(duì)草坪草生長的抑制作用明顯，植物幼苗和根系生長受抑，植物根系吸收養(yǎng)分水分的效率降低，供給地上部的養(yǎng)分減少，進(jìn)而影響幼苗的生長，這與田祺等[26]的研究結(jié)果一致。根長鹽害率與苗長鹽害率不一定正相關(guān)，除三葉草以外的草種胚根的降幅程度均高于苗長，這與劉濱碩等[32]和申忠寶等[30]鹽堿脅迫對(duì)根莖的抑制作用的研究結(jié)果相一致，李劍峰等[33]認(rèn)為苜蓿(Medicago)幼苗根對(duì)鹽脅迫比莖部敏感，這說明鹽脅迫對(duì)根系影響更加顯著。原因在于植物幼苗期必須靠胚根提供養(yǎng)分和水分，在重度鹽脅迫下，胚根一方面向幼苗輸送養(yǎng)分和水分；一方面根部細(xì)胞直接暴露于重度鹽脅迫下，造成滲透壓升高，膜結(jié)構(gòu)受損，細(xì)胞內(nèi)離子平衡及正常代謝被破壞，使得根系生長緩慢甚至植株死亡。但潘多鋒等[24]堿性鹽脅迫對(duì)白三葉根的抑制作用強(qiáng)于對(duì)幼苗的抑制作用的結(jié)論與本研究結(jié)果不符，可能是因?yàn)楸狙芯凯h(huán)境為弱堿性環(huán)境。絳三葉的根長降低率相比其他草種較低，幼苗卻沒有萌發(fā)，這與李淑梅和嚴(yán)翔鵬[34]的研究結(jié)果一致，可能是因?yàn)橹囟塞}脅迫抑制了根尖的生長，加上根系加粗，使得根系比表面積減少，根系吸收養(yǎng)分水分和礦質(zhì)離子受到影響。

表 7 重度鹽脅迫對(duì)高羊茅根系指標(biāo)鹽害率的影響及耐鹽性綜合得分Table 7 Effect of severe salt stress on the root indices of Festuca arundinacea varieties and comprehensive scores of salt tolerance

植物根系的形態(tài)分布直接影響到植物對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收，進(jìn)而影響到植物地上部的生長和功能的發(fā)揮[35]，其構(gòu)型與植物對(duì)養(yǎng)分水分的吸收利用效率有密切關(guān)系[36]。通過對(duì)草地早熟禾、剪股穎、三葉草、多年生黑麥草、高羊茅5個(gè)草種的77個(gè)品種進(jìn)行根系分析顯示，重度鹽脅迫可明顯降低植物根系的總長度、總表面積和根頭數(shù)，大部分品種根系指標(biāo)降低幅度大于50%，這與陳曉娜等[37]和宋銳[38]的研究結(jié)果一致；但脅迫促進(jìn)了剪股穎A-1和紅三葉多莉根系的伸長和A-1根系總表面積的增長。重度鹽脅迫對(duì)根系平均直徑的抑制作用不明顯，這與張曉磊等[36]的研究結(jié)果相一致；耐鹽性較高的草地早熟禾、多年生黑麥草和高羊茅的多數(shù)品種在重度鹽脅迫下根系平均直徑有不同程度的增幅現(xiàn)象，草地早熟禾和高羊茅部分品種的增幅效果超過50%，而對(duì)耐鹽性較差的剪股穎和三葉草的不同品種則表現(xiàn)出普遍的抑制作用，這與郭鵬等[39]的研究結(jié)果相似，但剪股穎品種CEO和紅三葉品種紅三葉、炫麗根系平均直徑增加在10%～20%。另外，田蕾等[40]認(rèn)為鹽脅迫對(duì)水稻(Oryza sativa)根尖數(shù)的抑制作用最為明顯，于天一等[41]認(rèn)為，鹽堿脅迫下花生(Arachis hypogaea)根系總長度和總表面積鹽害率均隨著pH的升高而增加。張曉磊等[36]認(rèn)為紫花苜蓿根系平均直徑在混合鹽堿脅迫下隨著鹽濃度增減呈現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì)。此外，耐鹽草種多年生黑麥草、高羊茅等草種的根系平均直徑在重度鹽脅迫下增粗，重度鹽脅迫對(duì)三葉草幼苗的抑制作用高于胚根，剪股穎和紅三葉的部分耐鹽品種根系總長度、根系總表面積在重度鹽脅迫下增加，這些現(xiàn)象的生理機(jī)制還有待探究。

4 結(jié)論

重度鹽脅迫可明顯延遲草坪草種子的發(fā)芽時(shí)間，降低草坪草種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)，抑制草坪草幼苗和根系的生長，同時(shí)，重度鹽脅迫也能促進(jìn)部分耐鹽品種根系總長度、根系總表面積、根系平均直徑的增加。

對(duì)12個(gè)地被草種在重度鹽脅迫下進(jìn)行耐鹽性篩選，耐鹽性較高的3個(gè)草種依次為多年生黑麥草、高羊茅和中華羊茅。多年生黑麥草耐鹽性較高的品種有伽馬、紳士和百樂門；高羊茅耐鹽性較高的品種有火鳳凰2號(hào)、百萬達(dá)Ⅱ和耐寒；三葉草屬耐鹽性較高的品種有紅三葉多莉、白三葉超級(jí)惠亞和絳三葉櫻桃；草地早熟禾耐鹽性較高的品種有優(yōu)異(白)、巴潤和搶手股；剪股穎耐鹽性較高的品種有A-1、克羅米、羚羊和高地。