黄腐酸对盐胁迫条件下旱柳扦插的影响

倪智雄 ，曹帮华*，李业宇 ，秦光华 ，陈 颖 ，高云晓

（1.山东农业大学 林学院，山东 泰安 271000；2.山东省林业科学研究院，山东 济南 250014）

盐渍化是限制植物生长和降低生产率的主要非生物胁迫因子之一[1]。世界陆地总面积的大约7%及接近1/3的土地受盐渍化影响[2]，其中滨海盐渍土有5×106hm2[3]。盐碱土在中国的农用耕地中分布极为广泛，山东地区多分布在沿海城市，诸如东营、滨州等沿海城市以及菏泽等的内陆城市[4]。土壤的盐碱化在很大程度上阻碍着农林业的发展，盐碱土会造成农作物减产、农产品质量下降、林木生长发育缓慢等不良影响。盐碱地的水肥条件均较差，林木生长速度较慢，自身抗性较差，更易发生病虫害等[5]。中度的盐碱土的改良采用就地土壤改良法，重度的盐碱土的改良采用的是客土改良法[6]。

柳树具有生长快、生物量大、抗逆适应性较好以及一定景观美化作用的特点[7]，广泛应用于盐碱地绿化，在改良盐碱土壤，改善盐碱地立地条件等方面有广阔的前景。腐殖酸是广泛存在于土壤、泥炭、煤和水域中结构复杂的一组天然高分子物质，是自然界植物残体经过腐解后的产物[8]。其分子内主要含有羰基、羧基、醇羟基、酚羟基等多种活性官能团[9]。近年来不仅应用腐殖酸改良盐碱土，黄腐酸在扦插繁殖应用也比较广泛。本次试验以旱柳作为研究对象，探讨了黄腐酸对盐胁迫下旱柳扦插生根的影响。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验选取2年生旱柳中上部幼嫩下部半木质化的当年生枝条 （直径0.3～1.0cm）。将枝条剪切成10cm左右的插条，切口上平下斜，使用经稀释800倍多菌灵消毒。

1.2 试验方法

试验在山东农业大学南校区林学站温室内进行（自然光照射，昼夜温度区间为18-35℃）。基质采用含盐量为7‰的东营原位土，按照0、25%、50%、75%、100%的比例与纯沙均匀搅拌所得各个试验盐分梯度（分别记作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ，相当于盐浓度为 0、1‰、3‰、5‰、7‰）， 使用 0.3%高锰酸钾溶液对基质消毒后，置于45cm×60cm×40cm无渗水孔的整理箱内，防止基质内的盐分流失。扦插时设置10个处理，每个处理100株插条，3次重复，每个盐浓度梯度均设置有试验组和对照组。扦插后第3天，试验组喷施按照盆内基质的重量3‰的比例稀释600倍后水溶性黄腐酸，对照组喷施等量的水。试验在第12天取样收集数据进行处理分析。

1.3 指标与测定方法

用愈创木酚法测定过氧化物酶的活性[10]，用比色法测定吲哚乙酸酶的活性[11]，用分光光度法测定多酚氧化酶的活性[12]。用直尺测量枝条生根的长度，记作根系生长量；同时用直尺测量插条高度，记作插条生长量；统计插条生根数。

利用平均生根率（%）、平均生根数（个）、根系平均长度（cm）计算生根指数。公式如下：生根指数=生根率×平均生根数×根系平均长度[13]。

1.4 数据处理

使用Excel和SPSS Statistics17.0对数据进行处理。

2 结果与分析

2.1 黄腐酸对柳树扦插苗新梢生长量的影响

在不同盐浓度之间，对照组的新梢生长量在盐胁迫下，随着盐浓度的提高新梢生长量不断降低，Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ＞Ⅴ（P＜0.01），差异极显著。 Ⅰ组与其余各组差异均极显著 （P＜0.01），Ⅱ组和Ⅴ组 （P=0.002）、Ⅱ组和Ⅳ组（P=0.005）差异极显著，显著于Ⅲ组和Ⅴ组（P=0.033）、Ⅱ组和Ⅲ组（P=0.016），Ⅳ组和Ⅴ组（P=0.365）、Ⅲ组和Ⅳ组（P=0.116）差异不显著。由此可见，盐胁迫对插条苗的新梢生长起到了显著抑制作用。

在黄腐酸处理之间，盐胁迫条件下，除Ⅴ组加入黄腐酸前后差异不明显外（P=0.184），其余各组新梢生长量在加入黄腐酸前后差异显著（P＜0.01）。相比于对照组，试验组的插条加入了黄腐酸后新梢生长量在盐胁迫条件下出现了先降低后提高的趋势，Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅳ＞Ⅰ＞Ⅴ（P＜0.05）。 除Ⅰ浓度试验组新梢生长量低于对照组外，其余各组均试验结果均高于对照组，其中浓度Ⅲ、Ⅳ的提高最为显著，如图1所示。黄腐酸对较低浓度的盐胁迫条件下插条的新梢生长量有抑制作用，对一定较高浓度条件下有促进作用。

2.2 黄腐酸对柳树扦插苗生根率的影响

图1 黄腐酸条件下不同盐浓度梯度下新梢生长量对比图Fig.1 Comparison of growth of cuttings under different concentrations of salt under fulvic acid condition

图2 盐胁迫条件下不同盐浓度梯度下生根率对比Fig.2 Comparison of rooting percentage under different concentrations of salt

如图2所示，在不同盐浓度之间，未加入黄腐酸的对照组，生根率随着盐浓度的提高不断降低，Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ＞Ⅴ（P＜0.01），差异极显著。 显著性分析与新梢生长量分析基本一致，由此可见，盐胁迫对插条苗的生长起到了显著抑制作用。浓度Ⅰ条件下，第12天的生根率到了67%，要低于正常条件下旱柳扦插的生根率，主要是因为试验选取了未木质化的幼嫩枝条，在试验开始初期由于幼嫩枝条的抗逆性差，导致了插条大范围枯梢死亡，整体生根率偏低。

在黄腐酸处理之间，盐胁迫条件下，加入黄腐酸后，生根率Ⅱ＞Ⅰ＞Ⅲ＞Ⅳ＞Ⅴ（P＜0.05），Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ浓度条件下的插条生根率均有了不同程度的提高，只有浓度Ⅰ的生根率出现了降低现象。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ浓度条件下，试验组与对照组的差异均极显著（P＜0.01），而浓度Ⅴ在加入黄腐酸后，试验组与对照组的差异不显著（P=0.184）。这证明黄腐酸缓解了盐胁迫对插条生根的抑制，但是试验选用的黄腐酸浓度对无盐胁迫条件下插条的生根有抑制作用。

2.3 黄腐酸对柳树扦插苗生根数的影响

植物扦插繁殖主要是不定根的形成过程，而不定根形成的复杂过程是多因素共同调控的[14]。如图3所示，在不同盐浓度之间插条的生根数Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ＞Ⅴ（P＜0.01），随着盐胁迫程度的提高，插条的生根数不断降低。Ⅰ与其他各浓度梯度的差异均极显著（P＜0.01），显著于Ⅱ与其他各梯度的的差异（P＜0.01）。 Ⅲ和Ⅳ（P=0.01）、Ⅲ和Ⅴ（P=0.003）差异极显著，Ⅳ和Ⅴ差异（P=0.099）差异不显著。证明盐胁迫在根原基生成不定根过程中，起到了抑制作用，从而减少了旱柳插条在扦插过程中插条的生根数。

在黄腐酸处理之间，总体来看试验组插条的生根数Ⅱ＞Ⅰ＞Ⅲ＞Ⅳ＞Ⅴ（P＜0.05）。 试验组与对照组相比较，浓度Ⅱ条件下试验组与对照组差异极显著（P＜0.01），试验组显著高于试验组其余各浓度条件下的生根数。浓度Ⅰ梯度的试验组与对照组差异极显著（P=0.001），浓度Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ条件下其差异均极显著（P＜0.01）。表明黄腐酸在一定程度上缓解了盐胁迫对插条数的抑制，促进了插条不定根的形成。其中对浓度Ⅱ的促进最为显著，生根数提高了79%，对浓度Ⅴ条件下效果最弱。

2.4 黄腐酸对柳树扦插苗根系长度的影响

图3 不同盐浓度梯度下插条生根数的变化Fig.3 Changes of root number in rooting cuttings under different salt concentration gradients

在不同浓度盐胁迫条件下旱柳插条的根系平均长度变化如图4所示，总体来说Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ＞Ⅴ（P＜0.01），盐胁迫抑制了插条的根系生长。从不同盐浓度梯度来看，在浓度Ⅰ条件下的根系平均长度，与其他各浓度梯度相比较，差异均为极显著 （P＜0.01），Ⅱ和Ⅲ差异极显著（P=0.003），二者显著低于Ⅳ（P＜0.01），此外Ⅱ和Ⅳ（P=0.001）、Ⅱ和Ⅴ（P=0.001）差异均为极显著。Ⅲ和Ⅳ差异显著（P=0.027）而Ⅲ和Ⅴ差异极显著（P=0.002）。最后Ⅳ和Ⅴ差异不显著（P=0.176）。综上所述，在盐胁迫条件下，旱柳插条的根系生长受抑制作用。

在黄腐酸处理之间，总体来看试验组插条的根系平均长度Ⅰ＞Ⅲ＞Ⅱ＞Ⅳ＞Ⅴ（P＜0.01）。 相比于其他指标的黄腐酸对低盐浓度梯度条件下插条生理指标受抑制作用，根系平均长度受到的抑制作用程度并不大，Ⅰ浓度下的试验组与对照组差异不显著（P=0.079），Ⅱ浓度条件下，试验组的根系平均长度与对照组接近，两组差异同样不显著（P=0.588）。浓度Ⅲ（P＜0.01）、浓度Ⅳ（P=0.004）梯度内两组差异均为极显著，浓度Ⅴ内试验组与对照组的差异显著（P=0.019）。综上所述，黄腐酸在浓度Ⅲ条件下对根系平均长度促进作用最大程度，对盐胁迫下根系生长有促进作用。

2.5 黄腐酸对柳树扦插苗生根指数的影响

在不同浓度盐胁迫条件下旱柳插条的生根指数变化如图5所示，总体来说Ⅰ＞Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅳ＞Ⅴ（P＜0.01），随着盐浓度的提高，生根指数出现了下降的趋势，从浓度Ⅱ开始大幅降低。经由显著性分析，浓度Ⅰ（P＜0.01）、浓度Ⅱ（P＜0.01）与其他各组的差异均为极显著，浓度Ⅲ与浓度Ⅳ差异显著（P=0.027），浓度Ⅲ与浓度Ⅴ差异极显著（P＜0.01）浓度Ⅳ与Ⅴ相对数值上相差较少，经分析相互之间差异不显著（P=0.832）。

在黄腐酸处理之间，总体来看试验组插条的生根指数Ⅱ＞Ⅰ＞Ⅲ＞Ⅳ＞Ⅴ（P＜0.01）。 浓度Ⅰ在加入黄腐酸后生根指数发生了大幅度的下降，从浓度Ⅱ开始，黄腐酸开始起了促进作用，随着盐浓度的提高，促进作用逐渐减弱，在浓度Ⅴ时，试验所选用的黄腐酸浓度条件下对旱柳扦插生根指数的促进效果基本不明显，差异不显著（P=0.097）。综上所述，黄腐酸能促进盐胁迫条件下旱柳扦插的生根。

3 结论与讨论

盐胁迫总体上抑制了旱柳扦插苗的生根和生长，加入黄腐酸后可以有效缓解盐胁迫对插条的影响促进插条生根。由于在插条中有部分未木质化的嫩枝，所以在浓度Ⅴ盐胁迫条件下，旱柳扦插的生根率仅为13.3%，单次最高为而在本次试验的所选用的黄腐酸浓度下，对于浓度Ⅴ下的生根率提高程度并不明显，加入黄腐酸后的生根率仅提高了4.3%，对浓度Ⅱ的改善效果最明显，将生根率从38.2%提升至56.9%，黄腐酸促进了旱柳插条的生根和生长，提高了插条的抗逆性。

从盐胁迫角度看。植物遭受盐胁迫时，活性氧的形成和清除之间的动态平衡被破坏，自由基积累破坏膜结构和功能稳定性，引起植物氧化损伤[15]。盐胁迫条件下，插条受到氧化胁迫，随着盐浓度的提高，氧化胁迫逐渐加重直至插条无法承受，造成不可逆的损伤，从而使插条生长和生根等一系列生命活动受到抑制。相关分析发现插条苗的新梢生长量与生根率、生根数、根系平均长度等成极显著正相关，在盐胁迫条件下，旱柳插条的苗新梢生长量、生根率、生根数、根系平均长度、生根指数均收到了抑制，并盐浓度提高后，抑制程度也随之提高。

图4 黄腐酸条件下不同盐浓度梯度下根系平均长度对比Fig.4 Fulvic acid under different salt concentration gradient under the average root length contrast

图5 实验组与对照组生根指数对比图FIG.5 comparison of rooting index of experimental group and control group

从黄腐酸角度看，加入黄腐酸后，盐胁迫对旱柳插条的氧化胁迫减轻，除浓度Ⅰ外，各个浓度条件下的旱柳插条的生根和生长均有不同程度的提高，与前人的研究结果相符合。在该实验所选用的黄腐酸浓度下，浓度Ⅴ的改善情况并不明显，其主要原因一方面是所选浓度不够缓解浓度Ⅴ带来的盐胁迫，另一方面是浓度Ⅴ盐浓度较高，在3d加入黄腐酸之前已经对插条造成伤害，故提高效果不明显。本次试验中只选用了一种浓度，相对适应于对浓度Ⅱ盐碱土的改善，可针对其他浓度的最适黄腐酸浓度进行进一步的探究。

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