盐胁迫对夹竹桃幼苗生长及光合特性的影响

王 珺，李贺鹏*，黄云峰，岳春雷，张晓勉

（1. 浙江省林业科学研究院，浙江 杭州 310023；2. 浙江省安吉县林业局，浙江 湖州 313300）

盐胁迫对夹竹桃幼苗生长及光合特性的影响

王 珺1，李贺鹏1*，黄云峰2，岳春雷1，张晓勉1

（1. 浙江省林业科学研究院，浙江 杭州 310023；2. 浙江省安吉县林业局，浙江 湖州 313300）

采用盆栽试验研究了不同浓度（0，0.3%，0.6%，0.9%）NaCl盐分胁迫夹竹桃（Nerium indicum）1年生幼苗生长及光合特性的变化。结果表明，在盐胁迫初期，随着胁迫浓度的升高，夹竹桃幼苗叶片的叶绿素总含量（Chl）、净光合速率（Pn）、PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ潜在光化学效率（Fv/Fo）均呈逐渐下降的趋势；随胁迫时间的增加，3种盐胁迫处理的各项测定指标均恢复或接近对照水平，其中低浓度盐胁迫处理组的各指标高于对照组和其他处理组，但均与对照间差异不显著，表明夹竹桃对盐胁迫有较强的自我修复性和适应性，耐盐性较强，且低浓度盐胁迫对夹竹桃幼苗生长和光合作用有一定的促进作用。

夹竹桃；盐胁迫；生长；光合特性

土壤盐渍化威胁生态安全和人类生存，导致植物生长受阻和生产力下降[1]。据统计，我国有各类盐渍土约3.6×106hm2，占全国可利用土地面积的4.88%。在东部沿海、东北和西北内陆均有分布，受海平面上升、干旱、不合理的灌溉等因素影响，盐渍土面积仍在不断扩大[2～3]。盐分胁迫是重要的环境胁迫之一，会显著抑制植物的生长发育，使植物的组织结构、营养器官的生长过程和发育、分化过程受到不同程度的影响[4～6]。同时盐分胁迫会使植物的光合作用等生理进程受到显著的影响，而植物的生长发育需要以光合作用为基础。光合作用是植物最重要的生理过程，对环境因子的变化高度敏感，维持光合功能是植物耐盐的重要机理之一[7～8]。因此研究盐胁迫对植物光合作用的影响，对于阐明植物的耐盐机理、选育和培育耐盐植物、解决人口增长与资源短缺矛盾等具有重要意义。

夹竹桃（Nerium indicum）是龙胆目夹竹桃科（Apocynaceae）的常绿直立灌木或小乔木，喜光及温暖湿润气候，广泛种植于亚热带及热带地区，具有耐污染性强、环境修复能力强、经济价值高、观赏效果佳的特点，是我国东南沿海地区防护林广为种植的树种之一[9～11]。目前，盐胁迫下的光合作用与生长的研究主要集中在经济作物或草本植物上，而对木本植物的研究相对较少[12～15]。本试验在温室盆栽控制试验条件下，研究了不同浓度盐胁迫下夹竹桃幼苗生长表现、光合特性及相关生理生态的变化，探讨夹竹桃幼苗叶片光合特性对盐胁迫的响应特征，以期为今后夹竹桃在滨海盐碱地区的规模化推广种植提供理论基础和科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1年生夹竹桃实生苗，株高80～100 cm，地径2 cm，冠幅50～60 cm。塑料盆规格为上口径27 cm、下口径17 cm、高22 cm，苗圃熟土，pH5.7，全氮0.677 g·kg-1，全磷0.448 g·kg-1，速氮65.962 mg·kg-1，速磷7.547 mg·kg-1，速钾200.755 mg·kg-1，有机质17.430 g·kg-1。

1.2 试验设计

2012年6月5日完成盆栽试验，经过1个多月的适应后，7月中旬移入温室大棚。在大棚经过2个星期适应后，于7月25日统一实施NaCl胁迫处理。试验共设置4个盐度水平，分别为对照组（浇水）（CK），0.3%，0.6%和0.9%，浇施对应浓度的NaCl分析纯溶液200mL/盆，并通过花盆下垫底盘回收外渗溶液。浇灌前以去离子水充分淋洗基质，以确保试验设计的准确性。每组试验各设置3次重复，每次15株苗，即每个试验处理共45株苗。试验期间常规水分管理，以保证幼苗正常生长。

盐胁迫处理试验1周后随机选取一个处理组，观察记录夹竹桃幼苗叶片受盐害情况，每隔1周一次，连续观察7周。

1.3 指标测定与分析

1.3.1 光合参数和叶绿素荧光参数的测定 光合参数的测定：随机取一个处理组合每种处理的每株灌木自顶端向下的第3、第4片叶片，使用LI-6400便携式光合仪（Licor，USA），采用红蓝光源，设定CO2浓度为360 μmol·s-1，叶温30℃，叶面积2 cm×3 cm， 光合有效辐射强度（PAR）从低到高设定为0，20，50，100，200，400，600，800，1 000，1 200，1 500，2 000 μmol·m-2·s-1，测定叶片净光合速率（Pn）等指标。

叶绿素荧光参数的测定：使用标准荧光叶室（6400-40 Default Flurometer）测定各项荧光参数，测定前先暗适应30 min，测定时调整叶片使其光量尽量一致，以减少误差。测定时间为9:00－11:00，测定指标包括初始荧光（Fo）、最大荧光（Fm）、光化学效率（Fv/Fm）。选取的叶片与光合参数测量的相同。

测量实验每隔10 d测定一次，共测定4次，即2012年8月5日、8月15日、8月25日和9月4日，均为晴朗无风天气。

1.3.2 叶绿素含量的测定 选取与测定光合作用和叶绿素荧光相同位置和发育阶段的叶片，用纯丙酮、无水乙醇和蒸馏水的混合液法提取叶绿素，并用紫外分光光度计测定吸光值，然后根据公式计算得出叶绿素总含量[16]。

1.3.3 数据处理与分析 应用SPSS 13.0统计分析软件进行统计分析，并采用LSD法进行多重比较和显著性检验，应用Origin 7.5进行数据图绘制。

2 结果与分析

2.1 盐胁迫对夹竹桃幼苗生长情况的影响

夹竹桃幼苗在不同浓度水平盐胁迫下通过叶片直观地表现出盐害症状（表1），叶片受害程度各异。

2.2 盐胁迫对夹竹桃幼苗叶片叶绿素总含量的影响

叶绿素是光合作用的物质基础，其含量的多少在一定程度上能够反映植物光合作用的强弱和光合能力的高低[17]。如图1所示，不同盐浓度和胁迫时间对夹竹桃幼苗叶片总叶绿素含量会产生不同的影响。在胁迫初期（第10天），各处理组与对照相比略有降低但差异均不显著。在处理第20天时，夹竹桃叶片叶绿素含量迅速恢复，与胁迫初期相比显著增加，其中低盐浓度（0.3%）处理下夹竹桃总叶绿素含量与对照差异不显著，其他处理随着盐浓度的增加，总叶绿素含量逐渐降低。在胁迫中后期（第30天、第40天），夹竹桃叶片叶绿素含量变化趋势基本一致，随着胁迫时间的延长和盐浓度的增加，夹竹桃总叶绿素含量呈先增加后下降的趋势，即低盐浓度处理下夹竹桃总叶绿素含量显著高于对照，随着盐浓度的增加，总叶绿素含量逐渐降低。说明在低盐浓度下，夹竹桃叶片叶绿素含量受影响不大，甚至有一定的促进作用，随着胁迫时间及盐浓度增加，叶绿素的含量受到影响逐渐降低，但均与对照间差异不显著，表明夹竹桃具有较强的耐盐性。

表1 盐胁迫对夹竹桃幼苗叶片生长的影响Table 1 Effect of NaCl stress on growth of leaves of N. indicum seedling

图1 盐胁迫对夹竹桃幼苗叶片总叶绿素含量的影响Figure 1 Effect of NaCl stress on total chlorophyll content in leaves of N. indicum seedling

2.3 盐胁迫对夹竹桃幼苗光响应曲线的影响

净光合速率反映了植物利用光的能力，是衡量光合能力的重要指标[18]。由图2-A可知，在盐胁迫初期（10 d），夹竹桃幼苗叶片的光合效率随着盐浓度的增加而逐渐下降，其中0.6%和0.9%的处理组显著低于对照组。在处理第20天时（图2-B），盐胁迫的抑制作用进一步加强，0.3%、0.6%和0.9%处理组的光合速率都显著低于对照组，均在0点上下波动。随着盐胁迫时间的延长（图2-C），夹竹桃幼苗叶片的光合速率得到明显恢复，其中0.3%处理组的光合速率甚至高于对照组，说明低浓度盐胁迫有利于夹竹桃幼苗的光合作用，但随着盐胁迫浓度的提高，夹竹桃的光合速率仍呈下降的趋势。在处理第40天时（图2-D），各处理组的光合速率已基本恢复至对照组水平，总体随盐胁迫浓度的增加而下降，其中0.3%处理组的光合速率随着PAR的增加略高于对照组，进一步说明了微量的盐离子可促进夹竹桃幼苗进行光合作用。

图2 盐胁迫对夹竹桃幼苗叶片Pn－PAR的影响Figure 2 Effect of NaCl stress on responses of Pn－ PAR in leaves of N. indicum seedling

2.4 盐胁迫对夹竹桃幼苗叶片叶绿素荧光的影响

图3 盐胁迫对夹竹桃幼苗叶片PSⅡ最大光化学效率的影响（P＜0.05）Figure 3 Effect of NaCl stress on Fv/Fm in leaves of N. indicum seedling

在叶绿素荧光参数当中，叶绿素荧光的可变部分（Fv）与Fm的比值（Fv/Fm）可以反映开放的PSⅡ中心捕获激发能的效率，是植物胁迫的重要参数[19]。由图3可知，在试验初期，随着盐胁迫处理浓度的增大，夹竹桃幼苗叶片Fv/Fm明显下降，其中0.3%的处理组与对照组无明显差异，0.6%和0.9%的处理组平均降幅分别为12.1%和23.3%，显著低于对照组和0.3%处理组，表明盐胁迫引起夹竹桃幼苗叶片PSⅡ反应中心的开放程度降低，PSⅡ的功能也受到影响从而转化利用效率降低；随着盐胁迫时间的延长，各处理组的最大光化学效率已明显恢复至胁迫初期对照组水平，且均无显著差异。

图4 盐胁迫对夹竹桃幼苗叶片PSⅡ潜在光化学效率的影响（P＜0.05）Figure 4 Effect of NaCl stress on Fv/Fo in leaves of N. indicum seedling

Fv/Fo指PSⅡ的潜在光化学效率，其值的增大可以说明植物PSII反应活性增强，即光合作用能力增强[20]。由图4可以看出，在试验初期，盐胁迫下Fv/Fo的变化趋势与Fv/Fm基本一致，即随着盐胁迫处理浓度的增大，夹竹桃幼苗叶片Fv/Fo逐渐降低，其中0.3%处理组与对照组之间差异不显著，0.6%和0.9%的处理组显著低于对照组；在第20天时，Fv/Fo得到明显恢复，0.3%和0.6%的处理组已基本恢复至对照组的水平，0.9%处理组低于其他处理组，但差异不显著；随着处理时间的延长（第30天、第40天），各处理组的Fv/Fo逐渐增大，其中0.3%处理组与对照组基本一致，0.6%和0.9%的处理组出现下降，但差异不显著。

3 结论与讨论

耐盐性是指植物对盐胁迫可全部或部分承受，植株不受伤害或受伤害较轻[21]。在盐胁迫条件下，植株的存活率是表现植株耐盐能力的可靠指标[22]。本试验结果显示，夹竹桃幼苗在一定浓度的盐胁迫环境中基本能够维持正常生长，对盐胁迫有较强的适应能力，是典型的盐生植物。

盐胁迫下植物叶片叶绿素含量是衡量植物耐盐性的重要生理指标之一，叶绿素代谢是一个动态平衡过程，盐胁迫打破这种平衡，造成叶绿素含量的变化[23～24]。本试验夹竹桃叶绿素含量随着盐胁迫的加强呈先增加后降低的趋势；低盐胁迫下夹竹桃叶绿素含量高于对照，随着盐浓度的提高和胁迫时间的延长，叶绿素含量逐渐降低，说明低浓度的盐胁迫对夹竹桃的生长有促进作用，当盐浓度提高到一定程度时，夹竹桃的生长会受到抑制，表明其对长期盐渍环境的耐受性是有限的。有学者认为低盐刺激可以增加植物体叶绿素含量，本试验结果与这一观点[25～27]相一致。

盐胁迫既能对植物的生长造成直接影响，也能通过叶绿素含量的变化影响植物的光合速率[28]。盐胁迫初期，夹竹桃叶片的光合速率随着胁迫程度的加强而下降，随着胁迫时间的增加，低浓度盐胁迫促进了夹竹桃幼苗的光合作用，表明夹竹桃光响应曲线的变化趋势基本上与植物叶片叶绿素含量的变化趋势一致，二者间呈正相关。

正常环境下，植物能够有效调节光能，维持正常生命活动；而在逆境下，植物叶片气孔关闭，PSⅡ反应中心受损，PSⅡ原始光能转换效率明显降低，PSⅡ潜在活性受到抑制[29]。一般正常生长的植物其Fv/Fm值维持在0.8左右，只有受到抑制的情况下才会发生降低现象[30]。盐胁迫初期，夹竹桃幼苗叶片的Fv/Fm和Fv/Fo均随盐浓度的增加而降低，在试验末期Fv/Fm和Fv/Fo基本恢复至对照水平，进一步证实夹竹桃对盐胁迫具有较强的自我修复性和适应性，耐盐性较强，是滨海盐碱地区绿化种植的优良树种。

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Effect of Salt Stress on Growth and Photosynthetic Properties of Nerium indicum Seedlings

WANG Jun1，LI He-peng1*，HUANG Yun-feng2，YUE Chun-lei1，ZHANG Xiao-mian1

（1. Zhejiang Forestry Academy, Hangzhou 310023, China; 2. Anji Forestry Bureau of Zhejiang, Huzhou 313300, China）

Experiment was conducted on 1-year seedling growth and photosynthetic properties of Nerium indicum under 0, 0.3%, 0.6% and 0.9% NaCl stress.The results showed that chlorophyll content (Chl), net photosynthetic rate (Pn), PSⅡ maximal photochemical efficiency (Fv/Fm) and PSⅡ potential photochemical efficiency (Fv/Fo)decreased along with the increased of NaCl concentration during the initial period of the experiment. But with the duration of the experiment, determined index of different treated seedlings were close to that of the control, seedlings treated with 0.3% NaCl had even higher index than that of the control and treated with 0.6% and 0.9% NaCl. The result indicated that N. indicum had strong adaptability and tolerance to lower NaCl stress and even had better growth and photosynthetic properties.

Nerium indicum; salt stress; growth; photosynthetic property

S722.3+6

A

1001-3776（2016）05-0045-06

2016-06-02；

2106-08-06

浙江省林业厅林业推广项目（2012B09）；浙江省省属科研院所专项项目（2013F50002、2014F50017）

王珺（1983-），女，江苏高邮人，助理研究员，从事湿地生态研究；*通讯作者。