铝胁迫对2种落叶松幼苗生长的影响

柴兵

(辽宁省三北防护林工作总站，辽宁 沈阳 110036)

铝胁迫对2种落叶松幼苗生长的影响

柴兵

(辽宁省三北防护林工作总站，辽宁 沈阳 110036)

以溶液培养的方法，研究了不同浓度铝处理下日本落叶松、华北落叶松耐性差异，结果表明：日本落叶松、华北落叶松的耐铝性表现在根系与地上部分的干质量方面差异显著，铝胁迫抑制落叶松植株的生长，日本落叶松受到的影响明显小于华北落叶松；铝胁迫影响落叶松根系的吸收能力，日本落叶松在同等条件下受到铝的影响小于华北落叶松。

日本落叶松；华北落叶松；铝胁迫

落叶松为松科落叶松属的落叶乔木，是我国东北、内蒙古林区以及华北、西南的高山针叶林的主要森林组成树种，是东北地区主要三大针叶用材林树种之一[1]。我国现有落叶松面积1 049万hm2， 已成为世界上落叶松人工林经营第一大国。辽东山区是以落叶松人工林为主的林业主产区，大力发展落叶松林业资源是辽东山区的形势所需，由于生物地带性气候条件的影响，加之环境污染等所导致的酸雨问题的加重，铝毒害已经成为该区落叶松生长的主要限制因子之一[2,3]。如何尽快提高辽东山区落叶松病害、毒害等原因所带来的低效问题是摆在广大林业工作者面前的重大课题。虽然对于植物的铝毒害及植物的耐铝机理国内外都做了大量研究，但目前仍没有一个一致的结论。通过研究不同落叶松品种的耐铝性差异，可以更加清楚地了解落叶松受铝影响的机制，可以为毒性铝含量高的土壤上落叶松的栽培，特别是筛选培育适应该环境的落叶松新品种提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 供试材料

采用辽东山区内常见的日本落叶松、华北落叶松为试验材料。

1.2 试验材料培养方法

用0.5%的高锰酸钾或3%的硫酸铜溶液浸种30～40 min，捞出再堆积消毒2 h，然后用清水洗2次。经清洗后的种子放在25～30 ℃温水缸里，浸泡48～72 h，使种子充分吸水膨胀。在幼苗长至20 cm时移到盛满营养液的不透光的塑料桶中进行培养。试验共设4个不同铝浓度处理，0、0.1、0.3、0.5 mmolL-1，以AlCl36H2O加入基础营养液获得，其中0 mmolL-1设为对照(CK)。

1.3 测定指标和方法

幼苗生长至20 cm高时分别取样测定各项指标，方法如下:

单株生长量：将幼苗根系和地上茎叶分开，按《植物生理研究法》[4]的方法测定，以g计量。

根系氧化力：用α-萘胺比色法(张宪政，1992)测定，按根系对α-萘胺的生物氧化量μgg-1h-1计量。

1.4 数据统计分析

应用DPS和Excel进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同浓度铝处理下日本落叶松、华北落叶松生长量的差异

日本落叶松、华北落叶松受铝胁迫后的根系生长量变化如图1所示。在0.1 mmolL-1铝处理下，华北落叶松所受到的影响小于日本落叶松，华北落叶松的干物质重较对照没有减少，日本落叶松的有所降低，并且达到了显著水平(t=3.933 7)，但日本落叶松、华北落叶松之间的差异未达到显著水平；在0.3 mmolL-1铝处理下，日本落叶松和华北落叶松分别较对照减少了42.8%和57.3%，均达到了显著水平，并且两者之间的差异也达到了显著水平(t=3.317 8)；0.5 mmolL-1铝处理时，两个落叶松品种较对照都有显著下降，日本落叶松下降了62.2%，华北落叶松下降则达到了78.3%，两者之间差异极显著(t=5.983 7**)。从试验结果可以看出，日本落叶松受到铝胁迫的影响要明显小于华北落叶松，尤其是当铝胁迫程度较重的情况下。

图1 不同浓度铝处理下落叶松根系干质量

铝胁迫对2个落叶松叶片生长量的影响与根系有所不同(见图2)。在0.1 mmolL-1铝处理下，日本落叶松较对照有所降低(t=2.816 9)，但华北落叶松较对照有显著增加(t=4.538 7)，两者之间差异显著(t=6.036 8**)；0.3 mmolL-1铝处理时日本落叶松和华北落叶松分别较对照下降了42.2%和39.7%，达到了显著水平，但两者之间变化幅度的差异不明显；0.5 mmolL-1铝处理下，日本落叶松较对照下降了58.2%，华北落叶松下降幅度更大，达70.5%，两者之间的差异显著(t=3.175 5)。在高浓度铝处理下，华北落叶松变化幅度明显大于日本落叶松。

图2 不同浓度铝处理下落叶松茎叶干质量

2.2 不同浓度铝处理下日本落叶松、华北落叶松根系氧化力的差异

铝处理减弱了落叶松根系的氧化力。从图3可以看出，无论是耐铝型日本落叶松还是铝敏感型华北落叶松，其根系氧化力都随着铝处理浓度的增加而减弱，只是日本落叶松的减弱速度要慢于华北落叶松。0.1和0.3 mmolL-1铝处理下，两个自交系之间的差异不显著，0.5 mmolL-1铝处理下，两者之间差异极为显著(t=6.559 6**)。

图3 不同浓度铝处理下落叶松根系氧化力

3 结论

3.1 铝胁迫抑制落叶松植株的生长

铝胁迫下，日本落叶松受到的影响要明显小于华北落叶松，从植株的生长量上看出两者之间的差异显著。

从试验结果可以看出，铝对植株根系的影响要大于对地上部分的影响，铝胁迫后地上部分干质量的减小幅度几乎都要小于根系的变化幅度。日本落叶松的表现较华北落叶松突出。

3.2 铝胁迫影响落叶松根系的吸收能力

日本落叶松能够在铝胁迫下维持较高的呼吸、吸收及同化能力。根系氧化力的高低与植株根系呼吸强度有密切关系，根系呼吸活动越强，其氧化能力就越高。试验结果表明，铝胁迫抑制了落叶松根系的呼吸代谢，表现为根系氧化力随着铝处理浓度的增加而降低。日本落叶松较华北落叶松在所有不同浓度铝处理下根系氧化力降低幅度都要小。

[1] 马常耕,孙晓梅.我国落叶松遗传改良现状及发展方向[J].世界林业研究,2008(3):58-63

[2] 郭景恒，张晓山，汤鸿霄.酸沉降对地表生态系统的影响——I.土壤中铝的活化与迁移[J].土壤,2003(2):89-93，125

[3] 李庆逵.中国红壤[M].北京:科学出版社，1983

[4] 张宪政.作物生理研究法[M].北京:农业出版社,1992

Effects of Aluminum Stress on Two kinds ofLarixgmeliniiSeedlings

Chai Bing

(The Three North Shelterbelt Work Station of Liaoning Province,Shenyang 110036,China)

Differences of tolerance forLarixkaempferi,Larixprincipis-rupprechtiiunder different concentrations of aluminum were studied by method of solution culture.Result shows that aluminum tolerance ofLarixkaempferiandLarixprincipis-rupprechtiiindicates that their leaf area,dry mass of root system and aboveground are significant.Aluminum stress inhibit growth ofLarixgmelinii.Effect inLarixkaempferiare significantly smaller than that inLarixprincipis-rupprechtii.The absorption capacity of root system forLarixgmeliniiwere affected by aluminum stress.Larixkaempferiaffected by aluminum less than that ofLarixprincipis-rupprechtiiunder the same conditions.

Larixkaempferi;Larixprincipis-rupprechtii;aluminum stress

1005-5215(2015)03-0020-02

2014-11-28

柴兵(1979-)，女，辽宁抚顺人，硕士，高级工程师，主要从事三北防护林工程建设管理工作，Email：yubing10000@163.com

S791.22

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2015.03.007