唐海霞,陶吉寒,杨雪梅,冯立娟,王 菲,尹燕雷
(山东省果树研究所,山东 泰安 271000)
中国土地盐碱化危害严重,盐碱地面积位居世界第三。全国有十七省区存在盐碱地,具有农业发展潜力的盐碱地占耕地总面积10%以上[1]。盐碱地改良和利用的主要措施是栽植耐盐碱作物[2]。石榴(Punica granatum L.)属石榴科石榴属(Punica L.),是一种较耐干旱贫瘠、适应性强的经济树种,也是盐碱地栽植的先锋树种。尽管石榴是公认的耐盐碱性较强的树种,但对其耐盐碱能力的评价研究相对较少。本试验通过评价石榴抗盐碱性,了解石榴耐盐碱程度,为下一步构建石榴抗盐碱评价体系以及耐盐碱良种的选择奠定基础。
选取1年生‘泰山红’石榴扦插苗于2017年6月进行盆栽试验,每个盆内栽种1株。本研究设定单盐处理(3个)和盐碱处理(12个)两部分,1个对照处理(CK),每个处理10株,共计160株。栽植后分别编号、挂牌,按统一标准修剪,留一个主枝,高度约30cm,缓苗后,9月2日进行浇盐、盐碱试验。
单盐处理包括 :100mmol·L-1、200mmol·L-1、300mmol·L-1NaCl溶液。
盐碱处理:根据盐碱地主要盐分组成特点,选定 NaCl、Na2SO4、NaHCO3和 Na2CO34 种盐按不同摩尔比例混合。各处理的盐分组成及其摩尔比例见表1。各组盐浓度范围从 50mmol·L-1到 300mmol·L-1,pH范围由7.48到10.04,模拟出了盐度和碱度(pH)与天然盐碱地相似的12种盐碱条件(表2)。
加盐、盐碱溶液时,先将各配比的盐分分别倒入事先插好标签的盆栽中,每盆加溶液1L(刚好从盆底流出),对照加1L水,盆下放一托盘,渗漏出的盐水反浇回盆中。盆内表面撒入适量麦糠,防止过快失水。每5天浇1次水,每次约310mL。每3天记录一次生长落叶情况。
表1 各处理组所含盐分及其摩尔比
表2 各处理组盐浓度与pH
处理结束后,统计石榴受害植株情况,根据石榴抗盐碱评价标准,评价石榴抗盐碱性(表3)。
在石榴单盐的胁迫下,随着盐浓度的增加,石榴落叶及枯死的情况逐步加重,在NaCl 200mmol·L-1时,第6天开始出现叶片变黄现象,随之少量叶片脱落,第12天开始,陆续有3株死亡。当NaCl 300mmol·L-1时,第3天叶片开始变黄,并逐步落叶,第6天时,有5株枝条开始枯梢,第9天开始,2株已经死亡,第15天时,死亡率高达70%,第18天时,植株全部死亡。
不同的盐碱浓度下,石榴幼苗受害情况差异显著。盐浓度在50mmol·L-1时,随着pH升高,苗木受害情况略有加重,但整体生长状况良好。当盐浓度在200mmol·L-1时,随着pH升高,苗木受害情况有明显的差异。研究发现,同一盐度下,pH越高,苗木受害越显著;在同一pH条件下,随着盐度升高,苗木受害越显著;混合盐碱后,随着pH、盐度的升高,苗木受害情况显著增强,高盐高碱的双重胁迫显著高于其他处理。
石榴是耐盐性较强的树种,在含盐0.3%左右土壤上生长几乎完全正常,是海涂盐渍土地果树开发的先锋树种之一[3]。郭文琦等[4]对如东沿海滩涂引进种植12个绿化树种进行耐盐性评价表明,石榴可在含盐量0.57%以下土壤中种植,与本研究结果一致。石榴的耐盐范围可能与品种[5-6]、树龄[7]及处理时间有关系[8]。目前,关于石榴抗盐碱的相关报道较少,评价体系尚未建立。石榴耐盐碱能力的大小受栽培环境、生长时期、供试品种、评价方法等影响。关于盐胁迫对石榴种子萌发[9]、生长发育[10]等已有相关报道,在沿海滩涂地区,对果树生长影响的既有盐分的胁迫也有碱的抑制,因此,笔者认为,石榴抗盐碱评价时要根据盐碱地实际情况进行试验梯度设定。石榴耐盐碱评价的一个目是选择耐盐碱良种,因此可根据土壤实际,采用较高的盐碱浓度,选择具有一定产量的抗性品种[11]进行研究。已有研究表明幼龄石榴树在土壤含盐量小于0.4%时,能正常生长发育果,而成龄石榴树在返碱期土壤表层(0-10 cm)含盐量为2.0% 时,仍能正常开花结果[12],因此胁迫浓度的设置要考虑到石榴苗木的生长发育时期。目前植物的耐盐性主要通过植株形态[13]、生长状况[14]及生理生化[15]等指标的变化来鉴定[16]。试验方法的不同不仅会影响试验结果的准确性,也不利于实验间结果的比较。因此,在石榴耐盐碱评价上,应在盐、碱胁迫梯度、苗木发育期、耐盐指标的调查、评价方法等方面尽快形成统一体系。这样不仅确保试验结果准确有效,也能促进石榴耐盐碱评价信息的交流与共享。
表3 石榴受害等级和抗盐碱评价标准
表4 石榴耐盐状况调查
表5 石榴耐盐碱状况调查
石榴是较好的耐盐碱树种,当单盐(NaCl)浓度在200mmol·L-1以下时,能较好的生长。当盐碱交互胁迫后,NaCl浓度在 200mmol·L-1, pH8.72 时,苗木受害严重。此外,研究发现混合盐碱对苗木胁迫要高于单盐,高盐高碱的协同作用远远高于单盐。