耐盐植物番杏在泉州湾的栽培试验

赖兴凯, 林南雄, 陈金章, 黄　磊,纪剑锋, 陈若海, 梁雯清, 吴佳鑫

(1.福建省泉州湾河口湿地自然保护区管理处　362121,2.厦门泛海恒业环境科技有限公司, 3.福建省泉州市林业科技推广中心)



耐盐植物番杏在泉州湾的栽培试验

赖兴凯1, 林南雄2, 陈金章3, 黄磊1,纪剑锋1, 陈若海1, 梁雯清2, 吴佳鑫2

(1.福建省泉州湾河口湿地自然保护区管理处362121,2.厦门泛海恒业环境科技有限公司, 3.福建省泉州市林业科技推广中心)

摘要：研究了盐度对番杏种子萌发的影响，结果表明：番杏种子在盐度为0和5 g/L时具有最高的发芽率和萌发指数，在盐度10 g/L时发芽率只有9.0%，在盐度15 g/L时基本不萌发。番杏在泉州湾的适生性研究结果表明，在海边未受海水淹没的盐碱地栽培番杏100%存活，生长状况良好，可完成整个生活史过程，相对生长率达到1965.28%；经常受到海水周期性淹没的地带不适宜种植番杏。

关键词：番杏；种子；耐盐

泉州湾河口湿地省级自然保护区(24°47′21″N至24°59′50″N，118°37′44″E 至118°42′46″E)地处福建省东南部，位于泉州境内晋江和洛阳江的出海口，总面积7008 hm2[1]。该区潮汐为正规半日潮，湿地平坦开阔，底质为粉泥沙质，沉积层较厚，有机质丰富，土壤盐度为 3.9‰～34.1‰[2]。由于土壤高盐分导致植物渗透胁迫、离子毒害和营养亏缺[3],常规植物无法生长，该区潮间带以红树植物为主，潮上带以耐盐植物为主。研究表明, 生长在滨海盐渍土的耐盐植物能明显改善盐渍土土壤质量[4]。耐盐植物根系生长能提高土壤的孔隙度，改善土壤结构, 降低土壤盐度和容重，其生命活动合成的有机物能增加土壤有机质和总氮含量，植物生长能为土壤输送氧气，提高土壤的生物活性，土壤微生物和土壤酶含量也有显著提高[5-6]。

番杏为番杏科一年生或多年生蔓生性草本植物，主要分布在热带和温带，在中国东南沿海有天然分布[7]。番杏具有速生、根系发达、不择土壤、耐高温和低温、抗干旱等特征，广泛生长于海岸沙地、鱼塘点、红树林林缘及基岩海岸高潮线附近[8],是我国热带、亚热带盐土的指示植物，在泉州湾也有自然分布[9]。此外，番杏抗逆能力强，极少发生病虫害，嫩茎清香可食，且营养丰富，含有大量人体所需的无机盐、微量元素、类胡萝卜素等物质，还含有抗菌素物质番杏素[10-12]，具有较高的经济价值，在开发盐渍土中具有广阔的应用前景，已作为特种蔬菜引种于全国各地[13-14]。

当前番杏的研究主要集中在栽培技术、繁殖[15-16]、营养价值以及盐胁迫等方面[12, 17]。Yousif 等[18]通过短期低盐刺激番杏，研究其对番杏生长和光合作用的影响，但该研究未反应番杏的耐盐能力。贺林等[7]通过温室砂培方式对番杏进行盐处理，研究盐分对番杏生长和光合特征的影响及适宜生长的盐度范围，但未对其在滨海盐渍地的生长情况进行研究。

本文通过研究番杏种子盐胁迫下的萌发情况以及在滨海盐渍土栽培和耐海水水湿试验，探讨番杏的耐盐能力和对滨海盐渍土的生长适应性，为其应用于泉州湾滨海湿地生态修复提供科学依据。

1材料与方法

1.1不同盐度胁迫下番杏种子发芽试验

供试番杏种子采自泉州湾保护区(24°54′10.0″N, 118°39′24.8″E)。

将番杏果实置于40～45℃温水中浸泡24 h，去除果皮，小心挑出果实里的种子。配置NaCl单盐溶液，浓度设0(CK)、5、10、15、20、25、30 g/L 7个处理。在90 mm培养皿内放3层滤纸，分别添加上述溶液至淹没滤纸，均匀放入番杏种子50粒，3次重复。将21个培养皿置于25°C恒温培养箱中培养，逐日统计发芽种子数，并补充蒸发的水分，各处理盐浓度维持不变。8 d后，计算种子发芽率和萌发指数(Gl)：

Gl=∑(Gt/Dt)

其中，Gt为不同发芽时间(d)的发芽率；Dt为不同发芽试验天数(d)；

发芽率(%)=发芽数/供试种子数×100

1.2泉州湾番杏生长适应性试验

在泉州湾保护区桃花山下(24°54′14.3″N、118°39′13.8″E)的潮上带盐渍地开辟苗圃，清理杂草和垃圾，按苗床长15.0 m、宽1.5 m、高0.1 m整垄，用重量法测得土壤盐度3.4‰～4.6‰。在苗床上穴播番杏种子，株间距45 cm×45 cm，每穴1～2粒。每日浇水1～2次，定期记录出苗情况和植株生长情况。试验从2013年3月8日(番杏种子大量出苗)开始，至6月17日结束。定期随机采集3株测定各项生长指标, 包括最大茎长、茎重、叶片数、叶重和根重, 计算各生长指标的增量，以及植株相对生长率(RGR)和绝对生长率(AGR)，并于2013年9月采摘番杏种子，估算种子产量。

增量= 最终值-初始值

RGR(%)=(Bi+t-Bi)/(Bi·t)×100

AGR(g)=(Bi+1-Bi)/t

其中，Bi为第i月单株番杏的平均重量(g)，Bi+t为第(i+t)月单株番杏的平均重量(g)，t指栽培时间(月)。

1.3番杏耐海水水湿试验

选择生长一致、高度20 cm的营养杯苗，分别移栽于泉州湾海边滩涂的潮上带、潮间带的高潮区，株间距20 cm×20 cm。试验从2013年4月11日开始，5月6日结束。每天统计植株死亡数，计算死亡率。

1.4数据统计

利用SPSS 16.0(One-way ANOVA)软件进行差异显著性分析，各处理组平均值多重比较采用LSD法检验。

2结果与分析

2.1不同盐度对番杏种子萌发的影响

如图1A所示，番杏种子的发芽率随着盐度升高呈下降趋势。其中， CK和盐度5 g/L处理的发芽率最高，均为89.0%；随着盐度升高，种子发芽率显著下降，盐度10 g/L时发芽率仅为9.0%；盐度高于10 g/L，番杏种子发芽率极低。说明高盐抑制种子萌发。

发芽率说明种子群中能萌发的种子数目，萌发指数则说明种子萌发的速度和整齐程度。从图1B可以看出，不同盐度处理的番杏种子萌发指数变化趋势与萌发率相似。低盐(0～5 g/L)处理对萌发指数无显著影响， 高盐(≥10 g/L)处理降低种子萌发指数，盐度15 g/L以上番杏种子基本不萌发。

2.2番杏在泉州湾潮上带的生长适应性表明

生长适应性试验结果表明，番杏在泉州湾潮上带生长良好，经过2个月的生长，单株生物量达到最大值，为1310.86 g，由于6月份高温多雨，影响了番杏的生长，生物量有所降低，为966.40 g(图2)。番杏的绝对生长率为322.12 g，相对生长率为1965.28%。说明番杏是生长快速的植物品种。在栽培期间，番杏完成生长、开花和结果整个生活史过程(表1)。

图1　番杏种子发芽率(A)与萌发指数(B)

生物量(g)初始重量3个月后重量相对生长率(%)绝对生长率(g)0.03±0.00966.40±83.861965.28322.12

番杏种子于9月成熟，随机采集5株成熟的番杏果实，记录数量，并将种子晒干后进行称重，结果表明：番杏单株结果数400～600粒、千粒重(121.30±5.67)g。

图2　番杏单株生物量累积(2013年)

2.3番杏耐海水水湿情况

番杏耐海水水湿试验结果表明，种植于高潮区的番杏，在泉州湾半日潮的影响下，每日淹没2次，种植后第9 d全部死亡，无法存活；而种植于潮上带的番杏在移栽16 d后依然存活，且生长良好。

图3　海水水淹时间与番杏植株存活率的关系

3小结与讨论

盐分是盐生环境中限制种子萌发的最重要的环境因子，高盐度会抑制许多盐生植物的种子萌发[19]。一般来说, 低盐浓度下种子的发芽与无盐条件下的情况差别不大[20-21]，随着盐浓度的升高,萌发过程逐渐受到抑制[22-25]。这与本试验结果相一致，在无盐和低盐(5 g/L)处理时，番杏种子萌发情况无差别，而当NaCl溶液浓度大于等于20 g/L 时，其种子萌发受到完全抑制，可见番杏所能耐受的极限NaCl溶液浓度低于一些盐生植物[26-28]。

在泉州湾潮上带开展番杏生长试验结果表明，在土壤盐度3.4‰～4.6‰的条件下能正常萌发生长，并开花结果，能完成正常的生活史。Greenway 和 Munns[29]对盐生植物的定义为盐渍生境含有3.3 bar以上渗透压盐水的生境(相当于 70 mmol/L NaCl) 下能完成正常的生活史的植物。因此，番杏属于盐生植物。这一结论也与Yousif 等[18]一致。本试验的番杏果实千粒重达121.30 g，而相关研究认为番杏果实千粒重仅80～100 g[30-31]，说明盐分胁迫会导致番杏果实干重积累增加，这与贺林等[7]的结论一致。

植物生长需要氧气，而淹水胁迫阻碍植物与大气环境间的气体交换，造成植物受淹组织缺氧，进而影响植物的生理代谢和生长发育，因此淹水胁迫往往会对作物的生长和产量造成严重影响[32]。淹水试验结果表明，种植于潮间带高潮区的番杏由于受潮汐周期性淹没影响，在移栽第9 d后全部死亡，无法存活，而移栽于潮上带的番杏生长良好。说明番杏不耐涝和水湿。

据泉州湾河口湿地自然保护区资料，泉州湾内湾海区水体盐度小于15 g/L，河口湿地自然分布有番杏。因此，番杏可以作为特种蔬菜在泉州湾沿海沙地中直接育苗种植，也可作为滨海盐渍地景观植物种植，以改善滨海生态。

参考文献：

[1]纪剑锋，泉州湾河口湿地自然保护区管理的现状与对策[J].泉州师范学院学报：自然科学版，2010，28(6):5-7.

[2]谭芳林，叶功富，崔丽娟，等.泉州湾河口湿地红树林立地类型划分[J].湿地科学，2010，8(4)：366-370.

[3]MUNNS R,Tester M.Mechanisms of salinity tolerance[J].Annual Review of Plant Physiology， 2008， 59:651-681.

[4]林学政,沈继红,刘克斋.种植盐地碱蓬修复滨海盐渍土效果的研究[J].海洋科学进展，2005,23(1):65-69.

[5]陈玉华,周春霖.种草改良江苏滨海盐土效果的研究[J].中国草地，1996(3):26-29.

[6]董晓霞,郭洪海,孔令安.滨海盐渍地种植紫花苜蓿对土壤盐分特性和肥力的影响[J].山东农业科学，2001(1):24- 25.

[7]贺林,王文卿,林光辉.盐分对滨海湿地植物番杏生长和光合特征的影响[J].生态学杂志，2012，31(12):3044-3049.

[8]翁跃进,宋景芝.抗逆境蔬菜番杏的利用研究[J].中国种业，2000(3):39-40.

[9]胡慧娟，张娆挺，陈剑榕.福建闽江口外海岸植物生态[J].海洋学报，2001，23(5):110-115.

[10]王德槟.药食同源蔬菜前景广阔(续)[J].中国农业科技，2003(7):16.

[11]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志[M].北京：科学出版社，2004.

[12]LISIEWSKA Z,KMIECIK W，GEBCZYSKI P，et al.Aminoacid profile of raw and as-eaten products of spinach (SpinaciaoleraceaL.) [J].Food Chemistry，2011，126:460-465.

[13]杨田堂,番杏的无公害高效栽培技术[J].北方园艺，2006(5)：94-95.

[14]周月英,郑华,蒋加勇,等.番杏在浙南山区的试种表现及栽培要点[J].中国野生植物资源，2005，24(4): 63-64.

[15]赖正锋,李华东.番杏的生物学特征及其栽培新技术[J].福建热作科技，2007，32(3):22-23.

[16]王文星,付钰,周志勇,等.番杏的组织培养与植株再生[J].植物生理学通讯，2002，38(5):456.

[17]WILSON C,LESCH SM,GRIEVE CM.Growth stage modulates salinity tolerance of New Zealand spinach (TetragoniatetragonioidesPall. ) and Red Orach (AtriplexhortensisL.) [J].Annals of Botany，2000, 85:501-509.

[18]YOUSIF BS,NGUYEN NT,FUKUDA Y，et al.Effect of salinity on growth,mineral composition, photosynthesis and water relations of two vegetable crops:New Zealand spinach(Tetragoniatetragonioides) and water spinach (Ipomoeaaquatica)[J].International Journal of Agriculture and Biology，2010，12:211-216.

[19]UNGAR IA.Ecophysiology of Vasculary Halophytes[M].Florida:CRC Press，1991.

[20]TROYO-DIEGUEZ E,SOLIS-CAMARA AMB.Germinacion deSalicorniabigeloviiTorr.(Chenopodiaceae) Bajo diferentes concentraciones de Agua Marina[J].Southwest Nat，1992，37:22-27.

[21]方良俊.海蓬子种子的发芽特性与贮存方法研究[J].种子，2005，24:33-35.

[22]KHAN MA,UNGAR IA.Effects of light, salinity,and thermoperiod on the seed germination of halophytes[J].Can J Bot，1997，75:835-841.

[23]GUL B,WEBER DJ.Effect of salinity,light,and temperature on germination inAllenrolfeaoccidentalis[J].Can J Bot，1999，77:240-246.

[24]KHAN MA,GUL B,WEBER DJ.Seed germination in the Great Basin halophyte Salsola iberica[J]. Can J Bot，2002， 80：650-655.

[25]HUANG ZY,ZHANG XS,ZHENG GH,et al.Influence of light,temperature,salinity and storage on seed germination of Haloxylon ammodendron[J].J Arid Environ，2003，55:453-464.

[26]赵可夫,冯立田,范海.盐生植物种子的休眠.休眠解除及萌发的特点[J].植物学通报，1999，16(6):677-685.

[27]KHAN M.A.GUL B.Weber D.J.Influence of salinity and temperature on the germination ofKochiascoparia[J].Wetlands Ecology and Management, 2001, 9: 483-489.

[28]姜丹,李银心,黄凌风,等.盐度和温度对北美海蓬子在厦门海区引种以及生长特性的影响[J].植物学通报,2008,25(5):533-542.

[29]GREENWAY H,MUNNS R.Mechanisms of salt tolerance in nonhalophytes[J].Annual Review of Plant Physiology，1980，31:149-190.

[30]吕振家,续翰光.番杏的栽培技术[J].吉林蔬菜，1995,5:28.

[31]刘胜辉,王松标.番杏及其栽培[J].广西热作科技，2000,4:15-16.

[32]BOYER JS.Plant productivity and environment[J].Science,1982,218:443-448.

(责任编辑：刘新永)

收稿日期：2016-01-05

作者简介：赖兴凯，男，1984年生，林业工程师。

通讯作者：纪剑锋，男，1973年生，林业高级工程师(466261924@qq.com)。

基金项目：2013年度泉州市科技计划项目(2013N13)。

DOI：10.13651/j.cnki.fjnykj.2016.01.008

Studies on cultivation trial of salt-tolerant New Zealand spinach in Quanzhou Bay

LAI Xing-kai1, LIN Nan-xiong2, CHEN Jin-zhang3, HUANG Lei1, JI Jian-feng1, CHEN Ruo-hai1, LIANG Wen-qing2, WU Jia-xin2

(1.QuanzhouBayManagementOfficeofNaturalReserveAreaintheEstuarineWetland,FujianProvince; 2.XiamenFanhaihengyeEnvironmentalSci-TechCo.,Ltd; 3.QuanzhouPopularizationCenterofForestryScienceandTechnology)

Abstract:In this paper, effects of salinity on seed germination of New Zealand spinach were studied. The results showed that there were highest germination rate and germination index at 0 g/L and 5 g/L salinity while was only 9.0% of germination rate at 10 g/L salinity and basically lack of germination rate at 15 g/L salinity. The study on adaptability of New Zealand spinach in Quanzhou Bay showed that it showed 100% survival rate at saline-alkali soil where did not flooded by seawater, healthy growth condition, could complete whole life cycle and its relatively growth rate was 1965.28%; while it could not adapt to the areas where frequently flooded by seawater.

Key words:New Zealand spinach; seed; salt tolerance