半红树植物耐盐性研究

半红树植物耐盐性研究

提亚曼是竹、桃科和海参崴属的树种。它是多年生小树，喜欢温暖、潮湿和潮湿的天气。它具有一定的耐盐性，是沿海优良的树种。由于该树种冠形优美,花白色,也常被作为园林绿化树种。我国主要分布于海南、广东、广西、台湾和香港等地区。黄槿Hibiscustiliaceus属锦葵科,木槿属树种。常绿小乔木,一般高度均在4~10m。我国主要分布在广东、广西、海南、浙江、福建、台湾等省(区)的沿海地区。海芒果和黄槿均属于半红树植物,是海滩与陆地过渡带树种,都有一定的耐盐性。随着当前已将开发北部湾上升为国家战略,因此地方政府不断加大沿海防护林建设力度,但由于盐度是沿海滩涂造林成功与否的关键因子之一,所以对两种半红树植物耐性研究意义重大。本研究以海芒果和黄槿两种半红树植物幼苗为研究对象,进行不同盐度梯度胁迫试验,通过生长及生理指标进行综合评价分析,比较其耐盐性,拟为今后营建沿海防护林在树种选择及引种等方面提供科学可靠的理论依据。1试验材料和方法1.1苗木素质试验所用的海芒果及黄槿苗木均为3个月的实生苗,首先将种子在广西林科院科研苗圃沙床催芽,待出土后移至规格为(14cm×16cm)黑色营养袋中进行培育,以备试验用。2011年7月4日将两种半红树植物幼苗移至规格为(16cm×20cm)的塑料花盆中,待苗木生长稳定后,2011年7月14日开始第一次施盐,全面开展盐分胁迫试验。试验苗木基本情况见表1。1.2各水景梯度的重复设置采用海盐(NaCl)对试验苗木进行胁迫,试验共设置10个处理,分别为0%(对照)、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.5%、1.8%、2.0%(海盐质量/土壤质量)等10个盐分梯度,每个小区10株,共设4个重复。1.3测试方法1.3.1止施盐过程中盐分的流失采用NaCl溶液形式进行盐分胁迫处理,为防止施盐过程中盐分流失,花盆下面放有配套的托盘。整个试验过程分7次施盐,每7天施盐1次,以防止发生盐激现象。具体施盐方案如表2。1.3.2生长量测量每个月定期利用钢卷尺测定苗木高度生长情况;利用电子游标卡尺测定苗木地径生长情况。1.3.3干重的处理试验结束时,将苗木从花盆中全株取出,清洗干净,吸干水分,然后分根、茎和叶放入烘箱,先用110℃杀青20min,再设定80℃烘干至恒重,称量其根、茎和叶的干重。1.3.4测定了蓝色信号的含量叶绿素含量的测定采用分光光度法进行测定。1.3.5鲜切苹果mda含量测定相对电导率采用电导率仪测定;丙二醛(MDA)含量测定采用硫代巴比妥酸(TBA)法,以单位质量鲜叶含丙二醛的量表示,单位为μmol·g-1[9-12]。1.4数据处理和分析采用excel和spss16.0分析软件进行分析处理。2结果与分析2.1不同盐分胁迫对海芒果苗木生长的影响植物受到外部环境胁迫后,一般会直观的反映在形态上。海芒果和黄槿两种半红树植物受到盐分胁迫时也有一些明显的症状表现出来。海芒果在盐分浓度达到1.0%时出现萎蔫症状,苗高基本停止生长;黄槿在盐分浓度为0.6%时,叶片开始萎蔫并出现干枯、腐烂和提早脱落症状,苗高和地径基本停止生长。由图1和图2可以看出,胁迫2个月的海芒果苗木的苗高、地径生长量均为对照最大,苗高最大增量为3.95cm,地径最大增量为1.64mm;胁迫2个月的黄槿对照处理苗高增量最大为2.94cm,而盐分浓度为0.2%处理的地径增量最大为1.42mm。因此根据苗木外部形态及苗高、地径两个生长指标的数据分析可知海芒果的生长情况和自身调节能力要高于黄槿,可以初步认定海芒果耐盐性优于黄槿。2.2盐分胁迫对黄槲生物量的影响盐分胁迫对植物的生长发育具有抑制作用,会导致根系吸收水分和营养物质的能力下降,使生物量积累受到明显抑制。从表3可以看出,两种半红树植物根、茎、叶及总生物量的干重最高均为对照,其中海芒果的根、茎、叶干重最大值分别为34.43g、28.30g和18.90g,总生物量最大值为81.63g;黄槿的根、茎、叶干重最大值分别为31.92g、28.99g和13.87g,总生物量最大值为74.78g。经方差分析得知,海芒果和黄槿对照处理的根、茎、叶干重及总生物量与其它盐分处理均呈现显著性差异(p<0.05)。海芒果的根、茎、叶干重及总生物量在盐分浓度大于0.6%时处理间差异不显著。黄槿的根和茎干重在盐分浓度大于0.8%时处理间差异不显著。随着盐分胁迫浓度的增高,根、茎、叶干重随着下降。由于黄槿在盐分浓度达到0.8%时,叶片出现了提早脱落的现象,基本落光,植株处于死亡状态,因此本试验未测定盐分胁迫浓度大于0.6%的黄槿叶干重和总生物量。由植株外部形态及部分生物量指标来综合评价,可进一步认定海芒果的耐盐性强于黄槿。2.3分胁迫对叶片叶绿素含量的影响盐胁迫条件下,叶绿体是最敏感的细胞器之一。植物受到盐胁迫后,叶绿素含量会明显下降,其含量变化,可以在一定程度上反映植物受到伤害的程度。从表4可以看出,两种半红树植物受到盐分胁迫后,叶片叶绿素含量随着盐分浓度的增加呈现波动变化,总体呈下降趋势,但没有一定规律性。在盐分胁迫浓度为0.2%时,海芒果和黄槿叶片中叶绿素总含量达到最高,其中海芒果叶片中叶绿素总含量为28.03mg/g,是对照的101.6%,经方差分析,盐分胁迫浓度为0.2%时,与对照、0.8%及1.0%三个处理差异不显著,与其它处理均呈现显著性差异(p<0.05);黄槿叶片中叶绿素总含量为22.73mg/g,是对照的141.2%,经方差分析,该盐分浓度胁迫下叶绿素总含量与其它处理均呈现显著性差异(p<0.05)。2.4中分带植物叶片中丙二醛含量的变化丙二醛是膜脂过氧化作用的产物之一,其含量变化可反映植物遭受逆境伤害的程度。由图3可知,随着盐度浓度的增加,海芒果和黄槿两种半红树植物幼苗叶片中丙二醛的含量均呈现先增加后下降再增加的趋势。海芒果叶片中丙二醛的含量在盐分胁迫浓度低于0.8%时变化不大,说明海芒果受到盐分胁迫浓度低于0.8%时,仍可通过自身调节进行生长,当盐分浓度高于0.8%时,叶片中丙二醛的含量急剧增长,在盐分浓度为1.2%时,叶片中丙二醛的含量达到最大值26.87μmol·g-1,随后又出现了下降趋势,说明随着盐分浓度的不断提高,对海芒果已造成了不可逆转的伤害。对黄槿而言,在盐分浓度达到0.2%时,叶片中丙二醛的含量即达到了最高值8.47μmol·g-1,说明黄槿对盐分胁迫极为敏感,自身调节能力相对较弱,此时已受到严重伤害。由叶片中丙二醛含量的积累情况分析可知黄槿的耐盐性要弱于海芒果。2.5盐分胁迫对叶片相对电导率的影响相对电导率能够表示细胞膜透性的大小,可以反映植物细胞膜在逆境条件下透性的变化和受损伤程度。由图4可见,海芒果和黄槿两种半红树植物幼苗叶质膜对盐分胁迫比较敏感,随着盐分胁迫浓度的增加,两种半红树植物叶片相对电导率的值均呈现上升趋势。海芒果在盐分浓度为2.0%时,相对电导率值达到最大26.87%,在盐分浓度为0.8%时相对电导率值为20.08%,是对照的1.36倍;黄槿在盐分浓度为0.8%时达到最大值为47.87%,是对照的1.70倍。黄槿叶片相对电导率值随盐分胁迫浓度的变化而增加的幅度远高于海芒果,说明黄槿对盐分胁迫的自身调节及耐受能力弱于海芒果。2.6耐盐指数比较目前评价植物耐盐性的强弱仍没有一个统一的标准,由于选取的评价指标及研究探讨的角度不同,最终所得结果会存在很大差异。本试验选取两种半红树植物的苗高、地径、根干重、茎干重、叶干重和叶片叶绿素含量等6个指标,并结合苗木实际生长情况来选择耐盐指数,对海芒果和黄槿两种半红树植物的耐盐性进行综合比较分析。由表5可以看出,海芒果的得分情况要远高于黄槿,因此可认定海芒果的耐盐性好于黄槿。3黄槲果的生长特性(1)海芒果和黄槿两种半红树植物均有一定的耐盐能力,但均不适于高盐环境下生长。从试验结果可知,海芒果可在盐分浓度小于0.8%的情况下生长,与邱凤英等的研究结果一致,而黄槿可在盐分浓度低于0.4