鹽脅迫對三葉草生長的影響

阿達來提·阿木提 汪 鵬 阿依蘇魯·加合斯別克 王玉祥

（1.新疆維吾爾自治區(qū)林業(yè)生態(tài)監(jiān)測總站，新疆 烏魯木齊 830011；2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052）

0 引言

隨著生活水平的提高，人們對居住環(huán)境的要求不斷提升。在此背景下，城市綠地面積逐漸擴大，對草坪草的需求也在增加。但草坪草對水的需求量較大，城市草坪會消耗大量的淡水資源。而許多地區(qū)因淡水資源不足，用微咸地下水、經(jīng)過處理的生活污水（俗稱再生水）等作為綠化水源，但這些替代水都含有一定的鹽分，通常含有總?cè)芙恹}1～7 g/L。鹽分會降低土壤水勢，造成植物生長缺水，從而影響植物正常生長發(fā)育。研究表明，隨著鹽濃度的增加，植物的分枝數(shù)、葉面積、生物量、根干質(zhì)量等均總體呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢。

土壤鹽漬化是限制農(nóng)業(yè)發(fā)展的一項重要生態(tài)因素，會影響植物的整個生命周期。土壤中高濃度的鹽離子不僅會造成土壤水勢下降，推遲或抑制種子萌發(fā)，而且會抑制植物根、莖、葉、花、果實等器官的生長發(fā)育，使植物生長受到抑制。在鹽脅迫下，三葉草的生長會受到抑制，表現(xiàn)為植株較矮、冠幅變小、葉面積擴展速率下降等，而且抑制作用會隨著鹽脅迫的增加而增強，嚴(yán)重時會出現(xiàn)葉片失綠、失水皺縮、干枯死亡等現(xiàn)象。

三葉草（L.）是多年生或一年生草本植物，生長范圍廣、易于種植、便于管理、固氮性能優(yōu)，在促進畜牧業(yè)發(fā)展和維持草地生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定等方面發(fā)揮著重要作用。三葉草在新疆維吾爾自治區(qū)（以下簡稱新疆）分布廣泛，不僅可以美化環(huán)境、降低噪聲、凈化空氣、調(diào)節(jié)溫度和濕度，還可以作為優(yōu)質(zhì)的牧草。為探索不同可溶性鹽濃度（EC值）對三葉草植株特性、分枝數(shù)、最長莖長度和葉面積等指標(biāo)的影響，在盆栽條件下研究不同EC值對植株特性、分枝數(shù)、最長莖長度和葉面積等生長指標(biāo)的影響，為三葉草的耐鹽育種和栽培提供參考依據(jù)。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

以5個三葉草品種/系作為試驗材料，試驗材料信息如表1所示。

表1 供試材料信息

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)置4個EC值（3、6、9、12 mS/cm）進行鹽脅迫處理，其中可溶性鹽原液為呼圖壁鹽堿地的土壤浸提液和達坂城鹽湖水（濃縮后的混合液濃度為38.85 mS/cm），用稀釋液（由含有5%MS培養(yǎng)基的自來水配制）稀釋至相應(yīng)濃度，以稀釋液為對照［CK，EC值為（0.8±0.2）mS/cm］，每盆每次澆灌500 mL處理液，4 d處理1次，共處理8次。處理間隔期每天每盆澆灌100 mL稀釋液，防止干旱對其造成脅迫。每個處理設(shè)4個重復(fù)，每個重復(fù)4盆。

1.3 試驗方法

在新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)三坪實習(xí)農(nóng)場牧草與草坪實驗站自然光培養(yǎng)室培養(yǎng)三葉草，光照時間14 h、暗培養(yǎng)10 h，陰雨天用補光燈補光。2019年8月10日進行種子育苗，30 d后選擇長勢一致的幼苗進行脅迫處理，每個花盆保留1株?；ㄅ柘驴趶健辽峡趶健?高=12 cm×15 cm×20 cm，花盆中基質(zhì)為（花土）∶（黃土）=1∶1。

1.4 測量指標(biāo)與方法

脅迫處理結(jié)束后，觀測不同三葉草品種（系）的植株特性。植株特性=（幅寬+幅長+絕對株 高）/3。同時，測量三葉草植株莖直徑、分枝數(shù)、最長莖長度、葉長、葉寬、葉柄長和葉面積等指標(biāo)。其中，莖直徑、分枝數(shù)、最長莖長度采用常規(guī)方法測量，葉長、葉寬、葉柄長和葉面積用LI-3000C型號的葉面積儀器測量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)均采用Excel進行繪圖，采用SPSS 21.0軟件利用One-Way ANOVA方法進行單因素方差分析，采用隸屬函數(shù)法進行耐鹽性綜合評價。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫對不同三葉草生長發(fā)育的影響

如表2所示，隨著可溶性鹽濃度的增加，5種三葉草的植株特性均呈現(xiàn)出先升后降的趨勢，SYC04在EC值為6 mS/cm時植株特性達到最大值，而其他4種材料均在EC值為3 mS/cm時達到最大值。隨著可溶性鹽濃度的增加，5種三葉草的莖直徑、最長莖長度、分枝數(shù)、葉面積、葉長、葉寬和葉柄長均呈不規(guī)律變化。

表2 鹽水澆灌對三葉草生長的影響

2.2 三葉草生長指標(biāo)之間的相關(guān)性分析

相關(guān)性分析用來評價不同變量間的關(guān)聯(lián)性，通常相關(guān)系數(shù)越接近1，關(guān)聯(lián)性越強。如表3所示，對鹽脅迫下三葉草各指標(biāo)間的相關(guān)性分析結(jié)果顯示：最長莖長度和分枝數(shù)呈極顯著正相關(guān)（＜0.01），相關(guān)系數(shù)為0.688；葉長和葉寬、葉柄長分別呈顯著正相關(guān)、極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.560、0.699。

2.3 不同三葉草耐鹽性綜合評價

結(jié)合植株特性、分枝數(shù)、最長莖長度、葉面積，采用隸屬函數(shù)法對各材料的耐鹽性進行綜合評價，結(jié)果見表4。綜合評價值越高，表明三葉草耐鹽性越強。如表4所示，5種三葉草的耐鹽性為SYC04＞SYC03＞SYC05＞SYC02＞SYC06。

表4 三葉草耐鹽性評價

3 結(jié)論與討論

該試驗結(jié)果表明，隨著可溶性鹽濃度的增加，5種三葉草的植株特性均呈現(xiàn)先升后降的趨勢，SYC04在EC值為6 mS/cm時最高，其他4種材料在EC值為3 mS/cm時最高，說明土壤中有一定濃度的礦物質(zhì)離子能促進三葉草生長；5種三葉草的莖直徑、最長莖長度、分枝數(shù)、葉面積、葉長、葉寬和葉柄長均呈不規(guī)律變化。由表3可知，最長莖長度和分枝數(shù)呈極顯著正相關(guān)（＜0.01），相關(guān)系數(shù)為0.688；葉長和葉寬、葉柄長分別呈顯著正相關(guān)、極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.560、0.699。綜合分析認為，5種三葉草的耐鹽性由強到弱依次是SYC04、SYC03、

表3 鹽脅迫下三葉草各指標(biāo)間的相關(guān)性分析

SYC05、SYC02、SYC06。

雖然大多數(shù)研究認為鹽脅迫對植物的生長有顯著的抑制作用，但是陳火英等的鹽脅迫對番茄種子萌發(fā)的影響研究、高玲的鹽脅迫對小麥幼苗生長和保護酶活性的影響研究以及王樹鳳等的鹽脅迫對櫟樹苗期生長和根系生長發(fā)育的影響研究表明，低鹽濃度下各櫟樹品種的生長指標(biāo)均高于對照。謝德意等和賀安娜等認為，低濃度鹽脅迫能促進植物生長，與該試驗結(jié)果一致。由此可知，植株生長狀況是體現(xiàn)植物耐鹽性的直接指標(biāo)之一。在不同濃度的鹽脅迫下，三葉草的植株特性、最長莖長度、葉面積和分枝數(shù)均不相同，低濃度的鹽脅迫對部分指標(biāo)有促進作用。因此，研究鹽脅迫對三葉草生物量的影響可為三葉草培育、充分發(fā)揮三葉草資源的生態(tài)和經(jīng)濟效益提供支持。