不同浓度盐碱胁迫对4 个树种幼苗生长的影响

叶硕

（东台市南沈灶镇农业服务中心，江苏 盐城 224224）

土壤盐碱化是全世界面临的一个重要生态难题。据不完全统计，全世界盐碱地占总陆地面积的7.6%，大约有30 多个国家遭受土壤盐碱化困扰，我国是拥有盐碱地面积最大的国家之一。土壤盐碱化不仅破坏土壤结构、理化性质，造成土壤功能退化，还会导致植物渗透胁迫，阻碍植物对矿质养分的吸收，严重影响植物的生长发育。因此，如何有效地发挥盐碱地的生态功能已成为目前亟待解决的问题之一。

面对日益严重的土地盐碱化问题，迫切需要改良盐碱地。科学家对盐碱地的改良做了大量研究，探索出了诸多科学有效的方法，如物理客土法，化学反应法等，但是这些方法成本高昂、见效慢，给盐碱地改良带来障碍。利用耐盐碱植物进行盐碱地的生物改良是盐碱地恢复的重要途径。张凌等研究表明，杜仲（Eucommia ulmoides）、沙枣（Elaeagnus angustifolia）、柽柳（Tamarix Chinensis） 和梭梭（Haloxylon ammodendron）在一定范围内的盐碱胁迫下，通过增加渗透调节物质可溶性糖含量、脯氨酸含量，缓解高盐环境对自身的渗透胁迫，提高树木的吸水能力。本试验选用4 个树种，设置4 个盐碱浓度，研究在盐碱混合胁迫下不同树种生长变化特征，为开展盐碱地的生态修复提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选取1年生的水杉（Metasequoia glyptostroboides）、中山杉（Taxodium hybrid 'zhongshansha'）、榉树（Zelkova serrata）和栾树（Koelreuteria paniculata）苗。试验所用土壤为原生林表层土，将土取回后过筛，去除杂草、树根等杂物。盐碱处理选用氯化钠（NaCL）、硫酸钠（NaSO）、无水碳酸钠（NaCO）、碳酸氢钠（NaHCO），以1∶18∶18∶1 比例混合。

1.2 试验设计

采用桶栽试验，设置4 个树种处理，分别为水杉、中山杉、榉树和栾树，将配制好的土壤填入直径为30.0 cm、高为26.5 cm 的桶中，每桶填装干土12 kg，同时设置4 个盐碱浓度，混合碱性盐在土壤中浓度分别为0 g/kg、5 g/kg、7 g/kg 和9 g/kg，分别用T、T、T和T表示。将盐碱和土壤搅拌均匀，所有处理施入氮肥（N）0.5 g/kg、磷（PO）0.4 g/kg、钾（KO）0.5 g/kg。处理前每桶浇水2 L，搭建防雨棚，常规管理。每隔1 周浇1 次水，每次每桶浇1 L。试验于2019 年4 月12 日开始处理，9 月23 日结束。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 植株生长指标的测定

分别在处理前、处理中和处理结束后测定所选树种生长指标，株高测定采用刻度尺，测量土面到苗木顶端新芽芽尖的距离，增长率（%）＝（处理结束值－处理前值）／处理前值×100%。

1.3.2 植株保护酶活性的测定

参考高俊凤的方法，分别测定超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性。

1.4 数据处理

采用Excel 2010 和SPSS 24.0 进行数据整理、分析，Duncan’s 法进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1 盐碱胁迫对不同树种幼苗增长率的影响

增长率是反映植株生长快慢的重要指标。由图1 可知，盐碱胁迫显著影响各树种幼苗的生长速率，且随盐碱浓度的增加呈逐渐降低的变化趋势。水杉在各盐碱浓度处理下增长速率均显著低于CK，T、T和T处理分别比CK 低15.09%、22.57%和63.61%，处理间差异均显著；中山杉在各盐碱浓度处理下增长速率均显著低于CK，T、T和T处理分别比CK 低6.78%、14.16%和35.90%，处理间差异均显著；榉树在各盐碱浓度处理下增长速率均显著低于CK，处理间差异均显著。水杉在各盐碱浓度处理下增长速率均显著低于CK，T、T和T处理分别比CK 低10.04%、22.87%和31.13%，处理间差异均显著。栾树T处理和CK 没有显著差异，T和T处理显著低于CK，分别比CK 低14.93%和27.50%。总体比较在盐碱胁迫下，生长率从大到小依次表现为栾树、中山杉、榉树、水杉。

图1 盐碱胁迫对不同树种幼苗增长率的影响

2.2 盐碱胁迫对不同树种幼苗SOD 活性的影响

SOD 是植物抗逆性的关键酶，其活性大小反映抗逆能力的强弱。由图2 可知，盐碱胁迫显著影响各树种幼苗的SOD 活性。水杉随盐碱浓度的增加呈先升高后降低的变化趋势，T和T显著高于CK，分别比CK 高70.48%和90.11%，T处理和CK 没有显著差异；中山杉和榉树均随盐碱浓度的增加呈先升高后降低的变化趋势，T、T和T处理均显著高于CK，T处理的SOD 活性最高；栾树SOD 活性随盐碱浓度的增加呈逐渐升高的变化趋势，T、T和T处理均显著高于CK，分别比CK 高75.31%、183.67%和209.08%。

图2 盐碱胁迫对不同树种幼苗SOD 活性的影响

2.3 盐碱胁迫对不同树种幼苗POD 活性的影响

POD 活性可以反映植物体内的代谢及抗逆性的变化。由图3 可知，盐碱胁迫显著影响各树幼苗的POD 活性。水杉随盐碱浓度的增加呈先升高后降低的变化趋势，T和T显著高于CK，分别比CK 高43.56%和92.05%，T处理显著低于CK；中山杉变化趋势和水杉相似，T和T显著高于CK，分别比CK高35.62%和70.23%；榉树和栾树随盐碱浓度的增加呈先升高后降低的变化趋势，T、T和T处理均显著高于CK，T处理的POD 活性最高。各处理在盐碱胁迫下均是栾树POD 活性最高。

图3 盐碱胁迫对不同树种幼苗POD 活性的影响

2.4 盐碱胁迫对不同树种幼苗CAT 活性的影响

CAT 活性是反映植物抗逆能力的重要指标之一。由图4 可知，盐碱胁迫显著影响各树幼苗的CAT 活性。水杉随盐碱浓度的增加呈先升高后降低的变化趋势，T和T显著高于CK，分别比CK 高23.97%和64.08%，T处理显著低于CK；中山杉随盐碱浓度的增加呈先升高后降低的变化趋势，T、T和T处理均显著高于CK，分别比CK 高46.63%、91.93%和43.32%，T和T处理差异不显著，T处理的CAT 活性最高；榉树变化趋势和水杉相似；栾树随盐碱浓度的增加呈逐渐升高的变化趋势，T、T和T处理均显著高于CK，分别比CK 高47.91%、82.69%和55.69%，从高到低依次为T、T、T、CK，各处理在盐碱胁迫下均是栾树CAT 活性最高。

图4 盐碱胁迫对不同树种幼苗CAT 活性的影响

3 讨论与结论

植物生长过程中，过高浓度的盐碱会对植物体产生离子毒害，通过影响植物的代谢功能抑制植物细胞内酶的活性，进而影响植物正常的的生长发育。韩浩章等研究表明，随盐碱处理浓度的提高，榉树幼苗的侧枝平均生长量、茎粗、根冠比呈先上升后下降趋势。榉树幼苗生长期能耐受的盐碱胁迫阀值在150～200 mmol/L。本研究结果表明，盐碱胁迫显著影响各树幼苗的生长速率，且随盐碱浓度的增加呈逐渐降低的变化趋势，在盐碱胁迫下，生长率由高到低表现为栾树、中山杉、榉树、水杉，说明在混合盐碱胁迫下栾树的抗盐碱能力最强。

植物在遭受逆境胁迫时会产生大量的氧自由基，自由基的产生参与细胞膜脂过氧化。细胞受到胁迫时，酶的活性降低，自由基则会逐渐增加，加速膜脂过氧化反应，破坏膜系统，导致细胞代谢出现异常，对机体造成伤害，从而破坏质膜，最终可能导致细胞死亡。为抵抗逆境对植物造成的这种伤害，植株体内保护酶系统会启动，SOD、POD 和CAT 酶活性提高。王诗雅研究表明，构树幼苗在盐碱胁迫下保护酶活性显著升高，在NaSO胁迫处理下，SOD 活性发挥主导作用，NaHCO盐胁迫处理下，SOD 与POD 交替发挥清除活性氧的作用。本研究表明，SOD、POD 和CAT 在盐碱胁迫下呈先升高后降低的变化趋势，说明在一定范围内，为适应盐碱胁迫，植株通过增加保护酶活性来消除外界环境的危害，但是当胁迫程度达到一定程度，植株的自我清除能力会受到抑制。本研究中，在高浓度盐碱胁迫下，栾树的保护酶活性均最高，可作为盐碱地区造林的推荐树种。