田晓艳,刘延吉,张 蕾,张 弘,李冠男

(1.辽宁石油化工大学环境与生物工程学院,辽宁抚顺 113001;2.沈阳农业大学生物科学技术学院,辽宁沈阳 1101611;3.辽宁沿海产业基地,辽宁 营口 115003)

景天属植物(Sedum)属多年生多肉植物,分布广泛,有8个亚属400余种,我国有150种。株型直立的景天属植物,株丛较矮且紧凑,叶多肉质,质感好,花小,密集,鲜艳,花期长,整株植物绿色期长,是集观叶、观茎、观花为一体的优良宿根花卉。因具有很高的观赏价值,且抗寒性强,能在华北地区露地越冬,适应性强,对土壤要求不严,耐旱,也是改良土壤、保持水土的重要植物[1-5]。

土壤盐渍化严重制约着农业生产和生态环境,全世界的盐碱地约占陆地面积的1/3,我国盐碱地面积约4 000万hm2,仅海岸带、滩涂就达667万hm2,且有逐年增大的趋势。筛选具有高耐盐特性的景天新品种,对进一步开发利用盐碱地和扩大景天生产都有重要意义[6-9]。

近年来,对景天植物品种分类、生长和生态习性、引种育种以及栽培方面已开展了大量的研究工作,但有关景天耐盐生理的研究报道很少。实验以NaCl溶液作为盐胁迫溶液,以红八宝景天(Sedum spectabile Ruber)、粉八宝景天(SedumspectabilePink)、景天三七(Sedum aizoon)、德国红景天(German Rhodiola)为材料,探讨盐胁迫对4种景天植物的生理影响,为其耐盐性选育工作提供理论依据,使优良耐盐品种能广泛地应用于我国东北盐碱地以及沿海地区的园林建设。

1 材料和方法

1.1 试验材料

红八宝景天、粉八宝景天、景天三七、德国红景天品种,购自辽宁省鞍山市台安县杨树苗圃。

1.2 试验处理

试验采用沙培法,将4种景天幼苗种于盛有细沙的花盆中,置于生长室中培养,每天浇Hoagland营养液1/2,光周期16 h/8 h,相对湿度70%,培养14 d,选取长势一致的幼苗进行盐胁迫处理,分别用0、50、100、200、400 mmol/L 的 NaCl盐溶液处理(以 1/2 Hoagland营养液配制),每隔2 d添加处理液100 mL,每个浓度各处理8株,3次重复,处理第0、3、7、15 d取样,从植株上剪取相同部位的叶片或根部进行各项指标测定。

1.3 测定方法

幼苗植物量,幼苗根系活力及幼苗叶片相对电导率测定参照参考文献[10]的方法进行;水势采用PSYPRO型水势仪(WESCOR,USA)测定。

2 结果与分析

2.1 盐胁迫对4种景天植物植物量的影响

在不同盐浓度处理下,4种景天植物鲜重比对照均显著升高,说明盐胁迫下,Na+加速了叶片肉质化,促进了薄壁细胞分裂和原生质膨胀,从而增加了植物量。低盐浓度 50 mmol/L处理比 100,200和 400 mmol/L处理的景天鲜重增长的更显著,处理15 d后分别增长了6.55%、3.26%、2.79%和2.48%,说明低盐胁迫下,更有利于促进吸水和加快生长速率,冲淡细胞内盐分浓度,增加植物量。但是红八宝景天在200 mmol/L处理15 d后死亡,粉八宝景天在400 mmol/L处理15 d后死亡,说明高盐浓度已经危及到红八宝景天和粉八宝景天的生命极限。耐盐由强到弱的顺序为:景天三七＞德国红景天＞粉八宝景天＞红八宝景天。

2.2 盐胁迫对4种景天植物水势的影响

不同盐浓度处理,4种景天植物叶片水势均显著下降,盐浓度越高、胁迫时间越长,水势下降越快。其中,景天三七、德国红景天在400 mmol/L处理15 d后,水势分别下降了185%和221%,而粉八宝景天和红八宝景天均已枯萎。4个品种的水势下降由快到慢的顺序是景天三七＜德国红景天＜粉八宝景天＜红八宝景天。

2.3 盐胁迫对4种景天根系活力的影响

在不同盐浓度处理下,4种景天幼苗根系活力比对照均显著升高,说明盐胁迫下,增强了景天属植物的根系活力,增强根系吸收水分、养分的能力来抵制盐对植株的伤害。4种景天在不同盐处理下,表现不同的根系活力,处理15 d后根系最大活力的盐浓度分别:景天三七、德国红景天及粉八宝景天是200 mmol/L;红八宝景天是100 mmol/L。根系最大活力分别增加了22.46%、47.76%、12.38%和 26.48%。但在 400 mmol/L盐胁迫下,其根系活力显著低于200 mmol/L盐胁迫下的根系活力,说明400 mmol/L盐浓度可能是景天属植物的耐盐浓度的拐点。耐盐由强到弱的顺序为:德国红景天＞景天三七＞粉八宝景天＞红八宝景天。

2.4 盐胁迫对4种景天叶片相对电导率的影响

在不同盐浓度处理下,4种景天幼苗相对电导率比对照均显著升高,说明盐胁迫伤害了景天属植物的细胞膜,加大了膜透性,表现为相对电导率增加。并且随着盐浓度增加,膜透性显著升高,细胞受损严重。红八宝景天和粉八宝景天盐胁迫15 d分别在200或400 mmol/L盐浓度下死亡。4种景天在处理15 d后,相对电导率分别增加了:景天三七84.47%、德国红景天43%(400 mmol/L盐处理);粉八宝景天14.61%(200 mmol/L盐处理);红八宝景天19.15%(100 mmol/L盐处理)。耐盐由强到弱的顺序为:德国红景天＞景天三七＞粉八宝景天＞红八宝景天。

表1 盐胁迫对4种景天幼苗单株鲜重的影响Table 1 Effect of salt stress on fresh weight of individual-plant of four sedum species seeding g

表2 盐胁迫对4种景天幼苗水势的影Table 2 Effect of salt stress on water potential of four sedum species seeding bar

表3 盐胁迫对4种景天幼苗根活力的影响Table 3 Effect of salt stress on the root activity of four sedum species seeding mg/(g◦h)FW

表4 盐胁迫对4种景天幼苗叶片相对电导率的影响Table 4 Effect of salt stress on relative electrolyte conductivity of four sedum species seeding %

3 讨论与结论

辽宁(营口)沿海产业基地绿化工程在筛选景天植物时,由实验可以看出,在50～100 mmol/L盐浓度的盐碱地,4种景天植物均可选择,进行绿化;在100～200 mmol/L盐浓度的盐碱地,景天三七、德国红景天和粉八宝景天可供选择;在200～400 mmol/L盐浓度的盐碱地,景天三七和德国红景天可供选择。对于高于400 mmol/L的盐碱地,目前尚未发现更好的景天品种适宜种植[11-14]。耐盐性由强到弱顺序为景天三七,德国红景天＞粉八宝景天＞红八宝景天。

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