盐度对海柠檬、黄槿实生苗生长及叶绿素含量的影响

盐度对海柠檬、黄槿实生苗生长及叶绿素含量的影响

半红树林植物不仅可以生长在腰带上，还可以生长在非盐渍土上的两层木本植物上。目前,国内外对半红树植物的研究较少,主要集中在育苗造林、分子生物学等方面。作为海滩与陆地的过渡带树种,半红树植物表现出一定的耐盐性,但其耐盐性比真红树植物弱。耐盐性是制约半红树植物在沿海滩涂造林成功与否的的主要因素之一。随着当前开发北部湾上升为国家战略之后,地方政府不断加大沿海防护林建设力度,因此对半红树植物耐盐性研究意义重大。黄槿(HibiscustiliaceusL.)和海芒果(CerberamanghasL.)是2种常见的半红树植物。黄槿为锦葵科,木槿属树种,常绿小乔木,海芒果为夹竹桃科,海芒果属树种,常绿乔木,均主要分布在我国广东、广西、海南、台湾等省(区)的沿海地区。本试验以黄槿和海芒果幼苗为研究对象,进行不同盐分梯度胁迫处理,通过跟踪调查与分析,了解盐度对2种半红树植物生长及叶绿素荧光特性的影响,进而掌握其耐盐性,拟为今后在沿海滩涂营建防护林进行树种选择提供理论参考。1材料和方法1.1不同施肥规定供试材料为3个月苗龄的黄槿和海芒果实生苗。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黑色营养袋中培育,以备试验用。2011年7月4日将试验苗木同时移栽至规格为16cm×20cm盛有等量基质(黄心土)的塑料花盆中。试验设置10个土壤盐度水平,每个水平10株幼苗,设4个重复。整个试验以NaCl溶液形式进行盐分胁迫,为防止发生盐激现象,分7次施盐,每7d施盐一次,为防止施盐过程中盐分流失,花盆下面放有配套的托盘。2011年7月14日开始第一次施盐。具体施盐方法见表1。1.2方法1.2.1苗木干重的测定于10月14日(距离第一次施盐日期3个月)测定其苗高、地径指标。于试验结束阶段测定其根、茎、叶干重:将试验苗木整株取出洗净晾干,根、茎、叶分别编号后装入信封,放在恒温烘箱中,在110℃下杀青20min后,在80℃下烘干至恒重,用电子天平测定苗木的根、茎、叶干重。1.2.2叶绿素总量测定于10月19～22日早晨8点对每个处理植株同叶位的健康叶片进行采集,用丙酮:无水乙醇(1∶1)浸提24h,用分光光度计检测,分别在波长663、645处测定吸光度(D)值,按下列公式计算:叶绿素a(Ca)=12.7×D663-2.69×D645叶绿素b(Cb)=22.9×D645-4.68×D663叶绿素总量(Ca+Cb)=(C总)=8.02×D663+20.20×D6451.2.3psiii的活性测定选择10月上旬的一个完全晴朗天气,用英国Hansatech公司生产的FMS-2便携式叶绿素荧光仪(Fv/Fm模式)测定,直接读出初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)及PSII原初光能转换效率(Fv/Fm),计算PSII的潜在活性(Fv/Fo)。测定前叶片均暗适应20min。1.2.4数据分析数据通过MicrosoftExcel和SPSS15.0软件进行统计分析。2结果与分析2.1种半红树植物的生长特性盐度胁迫下的黄槿和海芒果生长均受到明显抑制,如表2所示。处理1(ck)的2种半红树植物苗高、地径最大:黄槿的苗高、地径分别为42.40cm、11.39mm,海芒果为55.15cm、11.39mm。随着盐度的增加,2种半红树植物苗高、地径均呈逐步递减的趋势,其中黄瑾苗高在盐度为0.6%时、海芒果苗高在盐度为0.4%时,二者分别与ck呈显著差异,2种植物的地径均在盐度为0.2%时与ck呈显著差异。处理10生长最差,黄槿、海芒果的苗高分别为对照的70.6%和79.8%,地径则分别为62.1%和65.5%,均与ck差异显著。可见,在高盐度时,2种半红树植物中黄槿比海芒果对盐度更敏感,地径比苗高对盐度更敏感。总体而言,黄槿和海芒果在无盐分土壤中植株生长最好,随着土壤盐度的升高,苗木逐渐变矮变细,生长明显变差,所以,黄槿、海芒果具有一定的耐盐性,但耐盐程度不高;相比盐渍地,无盐分土壤更适合这2种半红树植物生长。2.2黄麻黄、海芒果不同菌株干重积累由表3可知,盐度处理下的2种半红树植物的根、茎、叶干重均与ck差异显著。当盐度仅为0.2%的低浓度处理时,干重与ck的差异已经十分明显:黄槿的根、茎、叶干重仅为ck的75%,76%和81%,海芒果的分别为49%,56%和58%。处理10的干重积累最少:黄瑾单株根干重、单株茎干重分别为7.29和7.70g,分别是ck的23%和27%,单株叶干重因盐度胁迫太大而凋落完;海芒果单株根、茎、叶干重分别为7.05、6.08、4.23g,分别为ck的20%,21%和22%。可见,盐分极大程度上阻碍了这2种半红树植物干重的积累,且这种胁迫在低盐度下就已经十分明显,随着盐度的增加,阻碍干重积累的胁迫能力越大。2.3盐度对黄内部叶绿素含量的影响如表4所示,盐度对2种半红树植物叶绿素含量的影响表现为波动变化趋势。盐度为0.2%的黄槿叶绿素含量最高,Ca、Cb和C总含量分别为16.85,5.90和22.74mg/g,分别是ck的141%、142%、141%,与ck差异显著;随着盐度的增加,黄槿Ca、Cb和C总含量呈波动变化趋势,在盐度为0.6%的处理出现一个小峰值,随后再次下降;Ca/Cb则相反,在盐度为0.6%时最低。海芒果的Cb和C总含量在盐度为0.2%时最高,分别为7.59和27.63mg/g,与ck差异不显著,Ca含量在ck时最高,为20.4mg/g。在盐度0.2%～0.6%,Ca、Cb和C总含量随盐度的增加而减少;在盐度0.6%～1.0%,三者逐渐增加;当盐度超过1.0%时,三者再次递减。当盐度为2.0%时,海芒果叶绿素含量最低,Ca、Cb和C总分别为13.68、5.48和19.15mg/g,分别是ck的67%,76%和69%;Ca/Cb在清水处理下最高(处理1),其他处理均显著低于ck。2.4盐度对黄内部光能转化效率的影响Fv/Fm和Fv/Fo的比值分别代表PSII原初光能转化效率和PSII的潜在活性。由表5可知,盐度为0.2%时的黄槿Fv/Fm最高,为0.84,与ck差异不显著;盐度为1.8%的处理最低(盐度为2.0%的处理已死亡),为0.75,与ck差异显著。当盐度在0%～0.6%时,各处理Fv/Fm比值均大于0.8,且差异不显著;当盐度在0.8%～1.8%,Fv/Fm比值均小于0.8,均与盐度在0%～0.4%的处理差异显著,说明当盐度小于0.4%时,植物生长正常,PSII原初光能转化效率没有受到盐度胁迫的影响;当盐度在0.4%～0.6%时,黄槿PSII原初光能转化效率受到一定程度抑制,但抑制效果差异不显著;当盐度大于0.6%时,黄槿PSII原初光能转化效率受盐度胁迫明显,与ck差异显著。盐度为0.2%时,黄槿Fv/Fo的比值最高,为5.15,是ck的110%,处理9最低为3.06,是ck的65%。且Fv/Fo比值有随盐度的增加而逐步减少的趋势(除处理6),当盐度在0%～0.6%时,Fv/Fo比值差异不显著,说明在此盐度范围内,黄槿PSII的潜在活性没有受到胁迫或受胁迫影响不明显;当盐度大于0.6%时(处理5～9),Fv/Fo比值均显著低于ck,说明此时盐度胁迫显著降低了黄槿PSII的潜在活性。由表6可知,清水处理(ck)下海芒果的Fv/Fm和Fv/Fo的比值最高,分别为0.84和5.36,盐度处理下的Fv/Fm和Fv/Fo的比值均低于ck。当盐度低于1.2%时(处理1～7),海芒果Fv/Fm比值均大于0.8,且各处理间差异不显著,当盐度高于1.5%时(处理8～10),Fv/Fm比值均小于0.8,且与ck差异显著。而当盐度在0%～0.4%时,海芒果Fv/Fo比值差异不显著,当盐度高于0.6%时,各处理Fv/Fo比值均显著低于ck。在同样范围内盐度胁迫试验中,黄槿出现死苗现象,而海芒果未出现,说明海芒果耐盐性比黄槿强。3对黄槲生长、生长的影响生长受到抑制是植物对盐胁迫的综合反应,LevittJ认为,植物生物量是植物耐盐性的最优评价指标。本研究中2种半红树植物苗高、地径、根、茎、叶干重在盐胁迫下均呈下降趋势,并随着盐胁迫浓度的增加,各生长指标被抑制强度加大,这与吴永波等研究不同浓度NaCl对3种白蜡树种生物量的影响,以及宋丽华等研究不同浓度NaCl溶液对臭椿幼苗苗高、根长生长量的影响结果相一致。叶绿素荧光动力学技术在植物抗逆性方面也表现出了良好的应用前景。Fv/Fm值是衡量植物是否受到抑制的重要指标,正常生长植物的Fv/Fm值在0.80～0.85。本试验中,处理1～4的黄槿Fv/Fm的比值大于0.80,说明当土壤盐度低于0.6%时,黄槿PSII反应中心表现