中重度盐碱地上不同种类彩叶植物生理特性研究

乔博超，周强，杨静慧，通信作者，李雕，李冰，刘艳军

中重度盐碱地上不同种类彩叶植物生理特性研究

乔博超1，周强1，杨静慧1，通信作者，李雕1，李冰2，刘艳军1

（1. 天津农学院 园艺园林学院，天津 300384；2. 天津市农科院环保所，天津 300192）

为比较不同种类彩叶植物在中重度盐碱地上的表现，通过对天津市滨海新区6种常见彩叶植物（金叶槐、金叶榆、紫叶李、紫叶矮樱、红叶碧桃、红叶臭椿）叶片的可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、游离脯氨酸含量、POD活性、SOD活性、丙二醛含量的测定与分析，研究了它们的植物生理特性。结果显示：金叶槐的SOD活性最高，金叶榆的POD活性最高，它们的丙二醛含量最低。紫叶李的可溶性糖含量、SOD活性和游离脯氨酸含量最低，紫叶矮樱的丙二醛含量最高，可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量和POD活性最低，红叶碧桃的游离脯氨酸含量最高，红叶臭椿的可溶性糖和可溶性蛋白质含量最高。综合分析显示，在中重度盐碱地上6种彩叶植物的生长由强到弱依次为: 金叶榆与金叶槐、红叶碧桃与红叶臭椿、紫叶李、紫叶矮樱。

彩叶植物；盐碱地；生理特性

彩叶植物是园林绿化的重要组成部分, 由于色彩鲜艳、观赏期长，易于形成景观, 可弥补城市淡花季节色彩单调的缺憾[1-3]。近百年来, 国外发达国家在彩叶植物品种的选育和栽培方面做了大量工作。而国内起步较晚，目前对彩叶植物的研究主要集中在引种及繁殖栽培方面[4-6]。在彩叶植物的耐盐碱特性方面研究较少[7]。我国盐渍地总面积约3 600 hm2，占全国可利用土地面积的4.88%[8]。天津市盐碱地面积约为7 800 km2，占天津市土地总面积39.3%[9]。黄晗达等[10]对3种不同金叶彩植物在盐碱地的生长特性进行了分析。杜南[11]比较了土壤盐碱度对彩叶树叶片叶色的影响。杨静慧等[12]研究了不同地区的盐碱地对彩叶植物生长的影响。但关于中重度盐碱地不同种类彩叶植物生理特性研究较少。

天津市常见的彩叶植物栽培种类有金叶槐、金叶榆、紫叶李、紫叶矮樱、红叶碧桃、红叶臭椿[13-14]等。本研究通过对天津地区常见彩叶植物生理指标的测定，分析其对天津地区中重度盐碱地的适应性，为彩叶植物在中重度盐碱地上的应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

本试验选择天津市滨海新区的5个地方为中重度盐碱地区（①天津市滨海新区泰华路与第四大街交口的泰丰公园；②天津市滨海新区贻成东园旁东江路东侧绿化带；③天津市滨海新区洋货市场公交站前河北路东侧；④津滨轻轨9号线塘沽站旁津塘公路北侧绿化带；⑤天津滨海新区第八大街与睦宁路交口西北侧揽春园）为样地，样地土壤含盐量为0.3%～0.8%，pH值为8.1～9.2，这5个区域代表了天津市中重度盐碱的基本情况，土壤为黏土和黏壤土，土壤肥力较低。

2015年10月，选择天津市广泛绿化种植的金叶槐、金叶榆、紫叶李、紫叶矮樱、红叶碧桃、红叶臭椿，均为6～8年生、生长中庸、健壮的乔木。所选用样地一致，为20 m×60 m，通过“S”型取样方法确定供试植株，每块样地均为矩形成片栽植，确定15个样株，为15个重复。株行距见表1。

表1 样地面积和栽植方式

1.2 方法

可溶性蛋白采用考马斯亮蓝G-250染色比色法测定，可溶性糖采用硫酸-蒽酮试剂法测定，游离脯氨酸采用茚三酮试剂法测定，SOD（超氧化歧化酶）采用氮蓝四唑光化还原法测定，POD（过氧化物酶）采用愈创木酚试剂比色法测定，丙二醛采用硫代巴比妥酸试剂法测定，膜透性采用电解质渗透法测定。

采用Excel 2010和 SPSS19.0统计软件对测量指标数据进行分析处理。隶属函数分析采用杨静慧等[15]的方法。

2 结果与分析

2.1 中重度盐碱地彩叶植物可溶性糖含量

如图1所示，中重度盐碱地上，红叶臭椿可溶性糖含量为0.203%，显著高于其他5种彩叶植物，红叶碧桃（0.169％）仅次于红叶臭椿。金叶榆（0.157%）和金叶槐（0.154%）之间差异不显著，表现中等。紫叶李（0.079%）和紫叶矮樱（0.072%）之间差异不显著，但显著低于其他4种彩叶植物。

图1 中重度盐碱地彩叶植物可溶性糖含量

注：图中不同小写字母表示0.05水平差异显著性。下同

2.2 中重度盐碱地彩叶植物可溶性蛋白含量

如图2所示，中重度盐碱地6种彩叶植物可溶性蛋白含量之间差异显著。红叶臭椿（12.976 mg/g）可溶性蛋白含量显著高于其他5种彩叶植物，其他5种彩叶植物可溶性蛋白含量由高到低依次为：红叶碧桃（12.733 mg/g）、金叶榆（12.226 mg/g）、金叶槐（10.489 mg/g）、紫叶李（6.589 mg/g）、紫叶矮樱（4.329 mg/g）。

图2 中重度盐碱地彩叶植物可溶性蛋白含量

2.3 中重度盐碱地彩叶植物游离脯氨酸含量

如图3所示，中重度盐碱地不同种类彩叶植物游离脯氨酸之间差异显著，红叶碧桃（43.976 μg/g）最高，其他由高到低依次为：金叶槐（41.859 μg/g）、红叶臭椿（40.681 μg/g）、金叶榆（36.269 μg/g）、紫叶矮樱（24.854 μg/g）、紫叶李（18.198 μg/g）。

图3 中重度盐碱地彩叶植物游离脯氨酸含量

2.4 中重度盐碱地彩叶植物POD活性

如图4所示，中重度盐碱地不同种彩叶植物POD活性之间差异显著，其中金叶榆POD活性为43.316 U/（g·min），显著高于其他5种彩叶植物。其他由高到低依次为：金叶槐39.482 U/（g·min），红叶碧桃28.288 U/（g·min），红叶臭椿23.764 U/（g·min），紫叶李17.329 U/（g·min），紫叶矮樱8.009 U/（g·min）。

图4 中重度盐碱地彩叶植物POD活性

2.5 中重度盐碱地彩叶植物SOD活性

如图5所示，中重度盐碱地上金叶槐的SOD活性（0.496 U/g），显著高于其他5种彩叶植物。金叶榆（0.416 U/g）、红叶臭椿（0.416 U/g）和红叶碧桃（0.415 U/g）SOD活性中等，差异不显著，紫叶矮樱SOD活性为0.230 U/g，显著高于紫叶李（0.182 U/g）。

图5 中重度盐碱地彩叶植物SOD活性

2.6 中重度盐碱地彩叶植物丙二醛含量

如图6所示，紫叶矮樱丙二醛含量（0.038 μmol/g）显著高于其他5种彩叶植物，紫叶李（0.029 μmol/g）和红叶臭椿（0.026 μmol/g）丙二醛含量中等，差异不显著，红叶碧桃丙二醛含量为0.013 μmol/g，显著高于金叶榆（0.005 μmol/g）和金叶槐（0.005 μmol/g）。

图6 中重度盐碱地彩叶植物丙二醛含量

2.7 中重度盐碱地彩叶植物生理指标综合隶属函数

通过隶属函数综合分析6种彩叶植物叶片的生理指标，结果见表2。

表2 中重度盐碱地彩叶植物生理指标综合隶属函数

3 讨论与结论

关于植物生理特性的研究表明，可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、游离脯氨酸含量、POD活性、SOD活性、丙二醛含量这些生理指标可以作为植物耐盐性的相关参考标准。

从本试验的各项生理指标结果来看，金叶榆和金叶槐的丙二醛含量最低，产生有害物质最少，而且POD活性和SOD活性最高，别的指标也优于其他品种。红叶碧桃、红叶臭椿的可溶性糖、可溶性蛋白含量最高，游离脯氨酸的含量也较高。紫叶李叶片的游离脯氨酸和SOD活性最低。紫叶矮樱叶片的可溶性糖、可溶性蛋白含量以及POD活性均为最低，而且丙二醛含量最高，说明有毒物质含量最多。

因此，通过各项植物生理特性指标结果以及综合生理指标来看，金叶榆和金叶槐耐盐性最好，适合在重度盐碱地种植；其次为红叶碧桃、红叶臭椿，适合在中度盐碱地种植；紫叶李在中重度盐碱地上的耐盐性表现不好，适合在轻度盐碱地种植；表现最差的为紫叶矮樱，不适合在盐碱地种植。

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Physiological characteristics of different varieties of colored-leaf plants in moderate-severe saline-alkali soil

QIAO Bo-chao1, ZHOU Qiang1, YANG Jing-hui1，Corresponding Author, LI Diao1, LI Bing2, LIU Yan-jun1

（1. College of Horticulture and Landscape, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China; 2. Environmental Protection Institute of Tianjin Academy of Agricultural Sciences, Tianjin 300192, China）

In order to compare the suitable varieties of colorful leaf tree for cultivation in severe saline-alkali soils, the soluble protein, soluble sugar, free proline, malondialdehyde content, membrane permeability, SOD, POD enzyme activity and other physiological and biochemical indexes in leaves were determined with six varieties（Zi Ye Li, Zi Ye Ai Ying, Jin Ye Yu, Jin Ye Huai, Hong Ye Chou Chun, Hong Ye Bi Tao）from 5 regions of Binhai in Tianjin. The results showed that SOD activity in Jin Ye Yu was the highest; POD enzyme activity in Jin Ye Yu was the highest; the malondialdehyde content in Jin Ye Huai and Jin Ye Yu was the lowest;the content of soluble protein and free proline content and SOD activity in Zi Ye Li was the lowest; the malondialdehyde content in Zi Ye Ai Ying was the highest; the content of soluble protein and soluble sugar and POD enzyme activity in Zi Ye Ai Ying was the lowest; the content of free proline in Hong Ye Bi Tao was the highest;the content of soluble sugar and the soluble proline in Hong Ye Chou Chun was the highest. In conclusion, the growth characteristics of the colorful leaf trees from strong to weak was that of Jin Ye Yu and Jin Ye Huai, Hong Ye Bi Tao and Hong Ye Chou Chun, Zi Ye Li, and Zi Ye Ai Ying.

colored-leaf plants; moderate-severe saline-alkali soil; physiological characteristics

S687

A

1008-5394（2019）02-0031-04

10.19640/j.cnki.jtau.2019.02.007

2018-04-30

天津市重大农业技术推广项目（2017CK0184）；天津市林果现代农业产业技术体系创新团队项目（ITTFPRS2018002）

乔博超（1993 -），男，硕士在读，主要从事园林和园艺植物栽培研究。E-mail：1781643867 @qq.com。

杨静慧（1961 -），女，教授，博士，主要从事园艺植物栽培、抗逆生理和分子育种研究。E-mail： jinghuiyang2@aliyun.com。

责任编辑：杨霞