盐胁迫对黄山栾树幼苗生长的影响

王伟，万佳，蔡梦影

（滁州学院·土木与建筑工程学院，安徽滁州239000）

黄山栾树（Koelreuteria bipinnata var.integrifoliola）又名全缘叶栾树、山膀胱、灯笼树，是无患子科（Sapindaceae）栾树属（Koelreuteria）植物[1]。此树种属于落叶乔木，树形高大优美，夏季满树开黄花，秋叶鲜黄，果实红艳，具有春观红叶、夏看黄花、秋赏“灯笼”之优点，是长江流域以南地区应用非常广泛的景观树种[2-3]。土地盐渍化是当今世界性的资源问题和生态问题，越来越严重地威胁到农作物与观赏植物正常的生长发育[4]。本试验通过模拟盐胁迫，对黄山栾树幼苗多个生长指标进行测定和分析，为黄山栾树在城市园林绿化中的推广和应用提供理论支持。

1 材料和方法

1.1 实验材料

实验材料选用的是黄山栾树实生苗，种子采于校园（32°27′N，118°30′E）种植的黄山栾树。于10月份种子成熟季节选取颗粒饱满、品质优良的种子供实验使用。用0.1%的高锰酸钾溶液消毒后去除外种皮，并放置培养箱（25℃）中培养。

1.2 实验方法

待幼苗根长约为3 cm时，选取规格一致的优质植株，测量根长和苗高，并将幼苗移栽于规格为50 mL的圆柱形塑料容器中继续培养。每个栽培容器中放入烘干后的苗圃土壤22.0 g，并以田间持水量的80%对其浇定根水。缓苗10 d后，进行盐胁迫试验。

盐胁迫处理设置6个浓度梯度，分别为0（对照）、1.5‰、3.0‰、4.5‰、6‰、7.5‰（指每千克干土中含有的盐质量克数）。实验试剂为化学纯NaCl。每4株为一组，进行盐分处理。重复试验4次。后期培养根据重量法[5]对植物进行适量适时的补水。重量法即通过称重，使土壤重量和水分重量保持相对一致，可有效减少实验过程中盐分的稀释与流失，减小实验误差。

1.3 指标测定

1.3.1 苗高和根增长量

当黄山栾树种苗在盐分处理前和盐分处理30 d后，分别对其苗高和根长进行测量。计算出在各盐分梯度下苗高和根长的增量。

1.3.2 生物量

在试验结束后，用蒸馏水将幼苗冲洗干净，然后将植株分成地上部和地下部，分别测定其鲜重后放入烘干的铝盒内，在烘箱中105℃条件下杀青30 min，80℃烘干至恒重[6]，记录苗木各部分的生物量的干重。

1.3.3 植物含水量

称量植株鲜重为FW，烘干至恒重的植株干重为DW。

1.3.4 根长、根表面积、根体积

用万深LA-S植物根系分析系统对黄山栾树种苗的总根长、根表面积、根体积等指标进行测定。

1.3.5 叶绿素含量

用万深LA-S植物叶片分析系统对植物叶片的叶绿素含量等指标进行测定。

2 结果与分析

2.1 盐胁迫对黄山栾树幼苗根长和苗高的影响

从图1可以看出，随着NaCl浓度的增加，茎高呈现出先增加后减少的趋势，在盐分浓度达到6‰时，茎高增长量达到最大，盐分浓度在1.5‰~3‰这一梯度中增加的幅度最大，在浓度达到7.5‰时，茎高增长量骤减，甚至有些幼苗出现死亡现象，可见此盐分浓度显著抑制了幼苗的高生长。随着盐胁迫浓度的增加，主根长的变化不明显，与对照相比，主根的生长整体偏慢，这可能与植物根尖对盐胁迫更加敏感有关[7]。

图1 盐胁迫对黄山栾树幼苗根长和苗高的影响Fig.1 Effects of NaCl treatment on the root length and seedling height of K.bipinnata var.integrifoliola seedlings

2.2 盐胁迫对黄山栾树种苗根系指标的影响

分析表1数据可知，随着盐胁迫浓度的增加，根系各指标呈先增加后降低的趋势。在6‰的盐分处理条件下，总根长、根表面积均达到了最大值，而根体积是在4.5‰时达到了最大值，产生该现象的原因可能是细根或生长点的数量在该浓度下就开始减少，而根还可以继续进行增长和增粗生长。

表1 盐胁迫对黄山栾树幼苗根系指标的影响Tab.1 Effects of NaCl treatment on the root indexes of K.bipinnata var.integrifoliola seedlings

2.3 盐胁迫对黄山栾树种苗生物量的影响

分析表2可知，随着盐胁迫浓度的增加，各部位生物量呈先增加后降低的趋势，均在6‰的条件下达到最大值。当盐胁迫浓度达到4.5‰时，各指标剧减，说明此时黄山栾树种苗的生长已经受到严重抑制。

表2 盐胁迫对黄山栾树幼苗生物量的影响Tab.2 Effects of NaCl treatment on the fresh weight of K.bipinnata var.integrifoliola seedlings

2.4 盐胁迫对黄山栾树种苗含水量的影响

盐胁迫导致植物含水量随NaCl浓度的升高而出现先上升后下降的趋势。由表3可得，黄山栾树种苗在盐分浓度为1.5‰~6.0‰时，与对照组相比都呈现出逐渐增加的趋势，且地上部含水量和根部含水量均在盐分浓度为6‰时出现最大值，这与林武星[8]等人在研究台湾栾树幼苗在盐胁迫下含水率的变化所得的结论相一致。

表3 盐胁迫对黄山栾树幼苗不同部位含水量的影响Tab.3 Effects of NaCl treatment on the water content of K.bipinnata var.integrifoliola seedlings

2.5 盐胁迫对黄山栾树种苗叶绿素含量的影响

由图2可知，不同的盐分处理下，黄山栾树的叶绿素质量分数随盐分的增加呈现下降趋势。与对照组相比，叶绿素含量随着盐胁迫浓度的增加分别下降了4%、49%、59%、80%和84%，在浓度为3‰时，叶绿素含量减少速度最快。

图2 盐胁迫对黄山栾树幼苗的叶绿素质量分数的影响Fig.2 Effects of NaCl treatment on the chlorophyll content of K.bipinnata var.integrifoliola seedlings

3 讨论与结论

低浓度的盐胁迫会促进植物的生长，对于黄山栾树而言，其自身具有一定的抗盐性，因此在一定范围内的盐分浓度下，会表现出促进生长的特征。多项指标在盐胁迫浓度为6 g·kg-1及以下时，呈现出促进生长的效果。研究发现，在对盐的适应机制中，黄山栾树主要是通过小枝叶的凋落将盐离子排出体外的避盐机制[7]。

当盐分浓度达到某一个最高值时，黄山栾树的抗盐机制就会被破坏，进而影响到生存，所以在NaCl浓度为7.5‰时，黄山栾树的各项生长指标都表现出较大的下降趋势。实验过程中，也发现黄山栾树的种苗根系在NaCl浓度为3.0‰时，最先出现植物根系的颜色变化，颜色深浅程度随着盐分浓度的增加而逐渐加深，在7.5‰的高浓度盐分中表现出较深的红褐色，而且部分种苗出现了明显的枯萎、死亡现象，这与潘秀[9]等人在研究盐胁迫对植物的伤害作用时有一致的结论，即植物在盐胁迫下根冠减少，新根生长与代谢都受到一定程度上的破坏，外界离子会进入地上部，使植物失水死亡。此时，根系不仅没有增长，有些反而出现了烂根等现象，使得根系增长量为负数，从侧面也可以反映出根系对盐分胁迫更加敏感。

有研究表明，在低盐胁迫下，Na+可作为渗透调节物质进入植物体内，部分代替K+维持细胞渗透压，增加作物吸水[10]，因此，黄山栾树种苗在低盐胁迫下表现出水含量的增加，但当盐分含量过高时，即在NaCl浓度为7.5‰时，黄山栾树种苗的含水量下降，因为此时植物体内Na+和K+的比值已经打破了平衡，植物处于失水状态。

在盐胁迫作用下，黄山栾树幼苗的叶绿素含量逐渐下降，说明盐胁迫影响了黄山栾树的叶绿素的合成，有关资料显示，植物在盐胁迫下叶绿素含量减少的原因可能是：叶绿体片层中捕光Chl a/b pro复合体合成受到抑制，也可能是盐胁迫提高了叶绿素酶的活性，加速了叶绿素的降解，使叶绿素的合成受到抑制[11]，或者是盐胁迫导致植物叶片细胞中的叶绿素与叶绿体蛋白间结合变松弛，使叶绿素遭到破坏[12]。另外，一些研究显示，NaCl胁迫会造成植物体内的Mg2+含量发生变化，Mg2+/Na+的值与盐浓度呈负相关，而Mg2+是叶绿素分子的重要组成部分，也是植物进行光合作用必需的条件[13]，所以黄山栾树叶绿素含量和光合速率降低可能与这个也有一定的关系。

土壤退化的趋势依然非常严重，而黄山栾树对盐胁迫环境具有一定的适应性，已经成为非常重要的园林绿化树种之一，所以进一步研究如何提高它在种苗期的耐盐性对其今后的繁殖与运用都有突破性的指导作用。