彩葉紫薇耐鹽性評價及耐鹽品種篩選

王瑩　郭聰　黃欣　徐秋霞　吳玲　陳燕　曹凡　柯裴蓓　羅茂嬋

摘要［目的］改善鹽漬地生態(tài)環(huán)境，并提高鹽漬地的利用效率，篩選出優(yōu)質(zhì)的園林植物，以滿足鹽堿地植物改造及修復(fù)生態(tài)的需求。［方法］選用8種彩葉紫薇作為材料，用3個不同濃度NaCl進(jìn)行脅迫處理，測定其植株根數(shù)、根長、株高、展開葉數(shù)、地徑、根鮮干重及葉鮮干重等指標(biāo)，研究鹽脅迫下各指標(biāo)的鹽害系數(shù)和平均隸屬函數(shù)值，評價苗期耐鹽性。［結(jié)果］5‰NaCl嚴(yán)重抑制了絕大多數(shù)植物的正常生長。［結(jié)論］綜合評價8種彩葉紫薇耐鹽性，通過聚類分析將其耐鹽性分為3個等級，得到“純白”耐鹽性強(qiáng)，“火紅”、屋久島紫薇、紅葉紫薇的耐鹽性較強(qiáng)，“赤紅”“緋紅”“佳紅”“火紅V”的耐鹽性較弱。

關(guān)鍵詞耐鹽性；彩葉紫薇；鹽脅迫；綜合評價

中圖分類號S725.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼A

文章編號0517-6611（2023）08-0133-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.08.030開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Salt-tolerance Evaluation and Salt-tolerant Variety Selection of Crape Myrtle

WANG Ying，GUO Cong，HUANG Xin et al（Jiangsu Riverine Institute of Agricultural Sciences， Nantong， Jiangsu 226000）

Abstract［Objective］In order to improve the ecological environment and improve the utilization efficiency of saline soil， it is necessary to select high-quality landscape plants to meet the needs of plant reconstruction and restoration. ［Method］Eight species of crape myrtle were treated with three different concentrations of NaCl， the root number， root length， plant height， number of spreading leaves， root diameter， fresh and dry weight of root and fresh and dry weight of leaf were measured， the salt damage coefficient and mean membership function of each index under salt stress were studied to evaluate salt tolerance in seedling stage.［Result］5‰ NaCl seriously inhibited the normal growth of most plants in this experiment.［Conclusion］The salt-tolerance of crape myrtle was evaluated and classified into three grades by cluster analysis.The results showed that the salt-tolerance of pure white crape myrtle was stronger than that of red crape myrtle， Yakushima crape myrtle and red crape myrtle， the salt tolerance of scarlet， scarlet， red and red V was weak.

Key wordsSalt tolerance;Crape myrtle;Salt stress;Comprehensive evaluation

我國是鹽漬地大國之一，總面積約3 600萬hm，且每年面積呈快速增長的趨勢，但目前的利用率較低［1］。我國在耐鹽堿植物種質(zhì)資源的發(fā)掘、培育和利用方面取得了迅速發(fā)展，但耐鹽堿植物特色優(yōu)良基因挖掘和利用難以滿足鹽堿地生態(tài)修復(fù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生物科技發(fā)展需求，尤其是耐鹽林木方面研究很少［2］。選育耐鹽園林植物品種，加大對鹽堿地的植物改造并提高鹽堿地的利用率，不僅能使鹽漬地的土壤理化特性得到改善，還可以調(diào)節(jié)當(dāng)?shù)貧夂驙顩r、涵養(yǎng)水土，對生態(tài)價值、美觀效益等多方面都具有積極效應(yīng)［3-4］。

紫薇屬（Lagerstroemia Linn.）植物為千屈菜科（Lythraceae）落葉灌木或喬木，樹木長勢強(qiáng)盛，萌芽能力好，抗風(fēng)性強(qiáng)，花艷、花朵量大，材質(zhì)堅(jiān)硬細(xì)密［5］。紫薇屬大多數(shù)種類在耐鹽堿方面均表現(xiàn)出較強(qiáng)優(yōu)勢。相關(guān)資料顯示，紫薇在堿性或中性泥土中都可生長，在西北鹽堿地綠化苗木中，紫薇是一款常見鄉(xiāng)土樹種［6］。作為江蘇地區(qū)的地產(chǎn)名種，紫薇本身由于其抗逆性強(qiáng)，適應(yīng)性廣，生長速度好，已成為江蘇省花灌木應(yīng)用的最主要品種之一［7］。目前引種極具地方特色的觀賞性狀優(yōu)良的強(qiáng)耐鹽紫薇新品種是保持南通市紫薇育種可持續(xù)發(fā)展不可或缺的工作。為促進(jìn)江蘇沿海灘涂紫薇資源科學(xué)開發(fā)，筆者對其耐鹽性進(jìn)行了系統(tǒng)性評價，以期為鹽漬地特色紫薇樹種篩選與應(yīng)用提供理論支撐和科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1供試材料選擇“純白”“火紅”“赤紅”“緋紅”“佳紅”“火紅V”、屋久島紫薇、紅葉紫薇為試驗(yàn)材料，對彩葉紫薇各種質(zhì)資源耐鹽性進(jìn)行篩選與劃分。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)選擇一年生、無病蟲害的插穗進(jìn)行鹽脅迫處理，鹽池中的鹽濃度設(shè)定3‰和5‰ 2個梯度，以1‰處理為對照，20 d后測定相關(guān)指標(biāo)。

1.3測定指標(biāo)測定植株根數(shù)、根長、株高、展開葉數(shù)、地徑、根鮮干重以及葉鮮干重。

1.4數(shù)據(jù)處理鹽害系數(shù)的計(jì)算方法：

鹽害系數(shù)=（對照值－處理值） /對照值×100%

隸屬函數(shù)法的具體計(jì)算方法如下：

（1） 求出各指標(biāo)的隸屬函數(shù)值，若某一指標(biāo)與耐鹽性呈正相關(guān)，則，X（u）=（X-X）/（X-X），如某一指標(biāo)與耐鹽性呈負(fù)相關(guān)，則，X（u）=1-（X-X）/（X-X）。式中，X表示某一指標(biāo)各品種的測定值；X表示某一指標(biāo)所有品種測定值中的最大值；X表示該指標(biāo)中的最小值。

（2） 把各品種各項(xiàng)耐鹽指標(biāo)的隸屬度進(jìn)行累加，求平均值。隸屬度平均值越大，耐鹽力越低。

1.5聚類分析法具體聚類方法為Ward法（即離差平方和法），Ward法的優(yōu)點(diǎn)在于組內(nèi)聚類最近，組間距離最遠(yuǎn)。根據(jù)樹狀圖將供試材料分成3個等級：強(qiáng)耐鹽紫薇、中度耐鹽紫薇、輕度耐鹽紫薇（分類標(biāo)準(zhǔn)是按照鹽害系數(shù)和隸屬函數(shù)值根據(jù)Ward法進(jìn)行分類的）。試驗(yàn)數(shù)據(jù)用統(tǒng)計(jì)軟件 SPSS 19.0 進(jìn)行聚類分析，用Excel 2003 軟件繪圖和制表。

2結(jié)果與分析

2.1鹽脅迫對不同紫薇苗期的影響根數(shù)、根長、株高、展開葉數(shù)、地徑、根鮮干重以及葉鮮干重可以從不同角度反映植物苗期耐鹽性強(qiáng)弱。由圖1～9可知，隨著鹽溶液濃度的升高，大部分紫薇的鹽害系數(shù)增大，5‰鹽濃度脅迫時，各品種各指標(biāo)鹽害系數(shù)較大，嚴(yán)重抑制了絕大多數(shù)紫薇的正常生長。因鹽濃度對各指標(biāo)過大或者過小的影響都不適宜作為耐鹽鑒定，因此該研究選擇3‰鹽濃度作為紫薇苗期耐鹽鑒定水平。

2.23‰鹽處理對紫薇苗期各指標(biāo)鹽害系數(shù)隸屬函數(shù)值的影響及其相關(guān)性通過各指標(biāo)鹽害系數(shù)的隸屬函數(shù)值和平均隸屬函數(shù)值評價紫薇苗期耐鹽性的強(qiáng)弱，將各品種紫薇的隸屬函數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，取平均值，平均值越大，耐鹽性越弱，并根據(jù)各品種紫薇的隸屬函數(shù)平均值進(jìn)行排序。由表1可知，鹽濃度3‰處理的8個紫薇品種中，“赤紅”的隸屬函數(shù)值較大，為1.000，說明“赤紅”的耐鹽性最弱；而純白的隸屬函數(shù)值最小，僅0.543，說明其耐鹽性最強(qiáng)。各指標(biāo)鹽害系數(shù)隸屬函數(shù)值的相關(guān)性分析結(jié)果見表2，由表2可知，葉鮮重和根長、根鮮重和葉鮮重的相關(guān)性無顯著差異；地徑和根鮮重、根干重和葉鮮重的相關(guān)性呈顯著水平；而其他指標(biāo)之間均呈極顯著相關(guān)。

2.3紫薇苗期耐鹽性聚類分析采用SPSS軟件的Ward法，利用各品種紫薇的平均隸屬函數(shù)值進(jìn)行聚類分析，8個品種紫薇按耐鹽能力共分為3類（圖10）。由表3可知，第1類強(qiáng)耐鹽紫薇（≥5‰）為“純白”；第2類中度耐鹽紫薇（3‰～5‰）分別為“火紅”、屋久島紫薇、紅葉紫薇；第3類輕度耐鹽紫薇（＜3‰）分別是“赤紅”“緋紅”“佳紅”“火紅V”。這與根據(jù)鹽害系數(shù)隸屬函數(shù)值的耐鹽能力評價結(jié)果一致。

3結(jié)論與討論

該研究中，在鹽脅迫下，8種紫薇的根數(shù)、株高、展開葉數(shù)、地徑等多個生長指標(biāo)都受到不同程度的抑制，在5‰ NaCl脅迫下植株的生長影響明顯大于其他低濃度NaCl脅迫。隨著鹽脅迫濃度的變化各植株生長狀況變化均呈現(xiàn)一致趨勢，即鹽濃度升高，植物各品種的鹽害系數(shù)升高，但變化程度也因植物品種而異，這與水稻、花生［8-9］等作物及柳樹、楊樹等［10-11］喬木樹種的研究結(jié)果一致。其地下部分的生物量和形態(tài)受鹽脅迫的影響程度大于對地上部分的，特別是對根長的抑制程度較為顯著，這與柳樹等植物在鹽脅迫下的變化一致。

不同NaCl處理下，不同紫薇的耐鹽性存在較大差異。通過9個生長指標(biāo)的鹽害系數(shù)和隸屬函數(shù)值的聚類分析進(jìn)行系統(tǒng)評價，篩選出耐鹽性較強(qiáng)的彩葉紫薇（耐鹽度≥3‰）“純白”“火紅”、屋久島紫薇、紅葉紫薇。耐鹽性較差的（耐鹽度＜3‰）“赤紅”“緋紅”“佳紅”“火紅V”，可能是由于過量的Na通過植物根系大量進(jìn)入植物細(xì)胞破壞了離子平衡，導(dǎo)致植物代謝受到影響，造成地上及地下部分生物量積累少［12-13］。該研究結(jié)果表明，研究彩葉紫薇苗期耐鹽性有利于選育適合生長于鹽漬土的彩葉紫薇，對鹽漬土地區(qū)的生態(tài)環(huán)境改善具有一定意義。

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