土壤盐碱程度对不同种类彩叶植物生长的影响
2019-07-17黄妍周强杨静慧通信作者李珍刘艳军王兴冯国华
黄妍,周强,杨静慧,通信作者,李珍,刘艳军,王兴,冯国华
土壤盐碱程度对不同种类彩叶植物生长的影响
黄妍1,周强1,杨静慧1,通信作者,李珍1,刘艳军1,王兴2,冯国华2
(1. 天津农学院 园艺园林学院,天津 300384;2. 天津市公路直属处,天津 300050)
为了解不同种类彩叶植物对盐碱程度的耐盐性,以金叶槐、金叶榆、紫叶李、紫叶矮樱、红叶碧桃、红叶臭椿6个品种为试材,分析了植株4项生长指标。结果显示:在非盐碱地上,生长最好的为金叶榆,紫叶矮樱生长最差;在轻度盐碱地上:生长最好的为金叶榆和金叶槐,紫叶矮樱生长最差;在中度盐碱地上:生长最好的为金叶榆和金叶槐,紫叶矮樱生长最差,与轻度盐碱地的一致。综合隶属函数分析显示,不同种类彩叶植物在非盐碱地上与轻度盐碱地、中度盐碱地上适应性为金叶槐>金叶榆>红叶碧桃>紫叶李>红叶臭椿>紫叶矮樱。
盐碱;彩叶树;生长;耐盐性
运用彩叶植物的花、果、枝地、叶的色彩变化,能够营造丰富的城市景观,因此培育观赏性强、形态优美、抗逆性强的彩叶植物是现代园林建设的目标。但当前沿海地区耐盐碱园林树种少,不能满足城市多树种、多层次、多结构的绿化、美化的要求[1]。目前,全球的土壤盐碱化严重,我国约有2 700 hm2的盐碱地,天津由于特殊的地理位置使天津地区土壤盐分大量积聚,尤其在滨海重盐碱区,全地区土壤盐含量平均达4.70%。而天津市盐渍化土地面积约占天津市总面积的65.80%[2]。这样的土壤现状对植被选择、种植和生长有很大的限制。
我国对彩叶植物引种较普遍,全国各地均有大量的引种栽培实践,但对于彩叶植物的适应性研究很少。在各个地区均呈现了植株生长势弱,适应性差、病虫害严重等现象。天津市土壤类型不同,盐碱程度不一,彩叶植物耐盐性研究较少,需要进一步了解常见彩叶植物在这些地区的适应性。相关研究表明,盐碱胁迫是影响植物生长和作物产量的重要环境因素[3],许多彩叶植物在盐碱地上生长不良,植物在盐胁迫下会产生一些生理生化变化以适应不良环境,表现出叶片焦枯、叶色黯淡等现象[4],以致植物整体表现不良,重则会导致植物死亡[5]。因此研究彩叶植物的耐盐碱性十分必要。
本试验选择天津市不同地区不同程度的盐碱土壤,并选择天津常见、应用相对较多、生长较好的彩叶植物作为试材,通过对这些彩叶植物生长指标的测定,分析出对不同类型盐碱地的适应性,为彩叶植物的应用提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
选择天津市公路苗木繁殖中心苗圃为非盐碱地样地,含盐量为0.13%~0.15%,pH值为7.5~7.7。选择天津市西青区的津静路、西外环、霞飞路、海泰南北大街、柳静路5个地方为轻度盐碱地样地,含盐量为0.20%~0.30%,pH值为7.8~8.8。选择天津市滨海新区的泰华路、东江路、揽春园、津塘公路、河北路5个点为中度盐碱地样地,含盐量为0.30%~0.80%,pH值为8.1~9.2。每种植物每处理选择1 000 m2为一次重复,设3次重复。
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6~8年生、生长中庸、健壮的植株,通过“S”型取样方法确定供试植株,每块样地确定15个样株,为15个重复。
1.2 方法
选择5~6年生的生长较一致的植株为样株。
生长指标包括:株高、冠幅、基径、胸径。株高使用测高器测定;植株冠幅、基径、胸径采用卷尺测量。
冠幅以树为中心,将卷尺向东西方向、南北方向分别延伸至树冠所覆盖到的最大值,两次测量结果取平均值,得出被测彩叶树的冠幅。
计算不同类型的盐碱地上彩叶植物年均生长量(株高、冠幅、茎粗)差值。
其中,为各项生长指标测定值。
2 结果与分析
2.1 不同类型盐碱地彩叶植物年均株高比较
如图1所示,除金叶榆外,不同类型盐碱地上彩叶植物的年均株高均表现为非盐碱地上彩叶植物年均株高>轻度盐碱地>中度盐碱地。这说明除金叶榆外,其他彩叶植物的生长均受到了盐碱的抑制。金叶榆在不同盐碱地上的年均株高差异不显著。非盐碱地红叶碧桃年均株高(62.40 cm)显著高于轻度盐碱地(57.00 cm)和中度盐碱地(55.36 cm);非盐碱地红叶臭椿(98.79 cm)与轻度盐碱地的(94.56 cm)显著高于中度盐碱地的植株(89.54 cm);非盐碱地金叶槐(98.76 cm)与中度盐碱地(96.39 cm)差异不显著,显著高于中度盐碱地(92.34 cm);非盐碱地紫叶李(58.43 cm)与中度盐碱地(56.70 cm)的差异不显著,显著高于中度盐碱地(62.69 cm);只有紫叶矮樱在3个地区(非盐碱地36.14 cm、轻度盐碱地27.90 cm、中度盐碱地23.46 cm)的年均株高相互间均差异显著,从而说明紫叶矮樱的耐盐能力最差。
图1 不同类型盐碱地上彩叶植物年均株高
注:小写字母表示0.05水平差异显著性。下同
通过计算,不同类型盐碱地上彩叶植物年均株高差值结果如图2所示,紫叶矮樱差值最大10.46 cm,其次是红叶臭椿6.74 cm。其余4树种由大到小依次为:红叶碧桃(6.22 cm)、金叶槐(4.39 cm)、紫叶李(3.74 cm)、金叶榆(3.29 cm)。所以,根据年均株高评价各类土壤彩叶植物的适应性为:金叶榆>紫叶李>金叶槐>红叶碧桃>红叶臭椿>紫叶矮樱。
图2 不同类型盐碱地彩叶植物年均株高差值
2.2 不同类型盐碱地彩叶植物年均冠幅比较
如图3所示不同类型盐碱地上年均冠幅差异显著,均表现为非盐碱地显著高于轻度盐碱地或中度盐碱地。其中红叶碧桃(非盐碱地63.03 cm、轻度58.37 cm、中度56.41 cm)、红叶臭椿(非盐碱地50.76 cm、轻度盐碱地47.53 cm、中度盐碱地44.39 cm)、紫叶李(非盐碱地34.19 cm、轻度31.98 cm、中度29.67 cm)和紫叶矮樱(非盐碱地32.26 cm、轻度25.93 cm、中度25.21 cm)均为非盐碱地的年均冠幅显著高于轻度盐碱地或中度盐碱地的年均冠幅。金叶槐年均冠幅在非盐碱地(66.83 cm)与轻度盐碱地(67.13 cm)显著高于中度盐碱地(62.16 cm); 非盐碱地金叶榆年均冠幅(79.00 cm)显著高于轻度盐碱地(77.43 cm),中度盐碱地金叶榆(78.09 cm)与前两者之间差异不显著;整体上来看,紫叶矮樱表现最差,且3个不同类型盐碱地上紫叶矮樱年均冠幅差异显著。
图3 不同类型盐碱地彩叶植物年均冠幅
如图4所示,紫叶矮樱的年均冠幅差值最大(6.69 cm),这也说明紫叶矮樱受到盐碱的影响最大。其次由高到低依次是:红叶碧桃(5.64 cm)、红叶臭椿(4.80 cm)、紫叶李(3.37 cm)、金叶槐(2.19 cm)、金叶榆(1.24 cm)。所以,根据年均冠幅评价各类土壤彩叶植物的适应性应为:金叶榆>金叶槐>紫叶李>红叶臭椿和红叶碧桃>紫叶矮樱。
图4 不同类型盐碱地彩叶植物年均冠幅差值
2.3 不同类型盐碱地彩叶植物年均基径比较
如图5所示,除紫叶矮樱外,其余种类均为非盐碱地和轻度盐碱地的基径显著高于中度盐碱地。红叶碧桃在非盐碱地上基径(1.82 cm)与轻度盐碱地上(1.91 cm)差异不显著,两者显著高于中度盐碱地(1.51 cm);非盐碱地红叶臭椿年均基径(1.69 cm)显著高于中度盐碱地(1.44 cm),与轻度盐碱地的(1.53 cm)差异不显著;轻度盐碱地的金叶槐年均基径(2.08 cm)显著高于中度盐碱地(1.68 cm),与非盐碱地差异不显著(1.94 cm);非盐碱地紫叶李年均基径(2.38 cm)显著高于中度盐碱地的(2.04 cm),与轻度盐碱地差异不显著;非盐碱地金叶榆年均基径(2.13 cm)与轻度盐碱地的(2.03 cm)显著高于中度盐碱地的(1.85 cm);非盐碱地紫叶矮樱年均基径(1.39 cm)显著高于轻度盐碱地的(1.03 cm)和中度盐碱地(1.02 cm)的。紫叶矮樱的年均基径最低。
图5 不同类型盐碱地彩叶植物年均基径
如图6所示,不同类型盐碱地紫叶矮樱年均基径差值(0.36 cm)最大,受盐碱影响最大,耐盐性最差。其次由高到低依次为:紫叶李(0.30 cm)、红叶臭椿(0.20 cm)、金叶榆(0.18 cm)、红叶碧桃(0.11 cm)、金叶槐(0.05 cm)。金叶槐的年均基径差值最小,说明金叶槐的耐盐性最好。所以,根据年均基径评价各类土壤彩叶植物的适应性应为:金叶槐>红叶碧桃>金叶榆>红叶臭椿>紫叶李>紫叶矮樱。
图6 不同类型盐碱地彩叶植物年均基径差值
2.4 不同类型盐碱地上彩叶植物年均胸径比较
如图7所示,除红叶臭椿、紫叶李和金叶榆差异不显著以外,不同盐碱地上其余品种的植株年均胸径表现为非盐碱地和轻度盐碱地显著大于中度盐碱地。
非盐碱地红叶碧桃年均胸径(1.80 cm)显著高于中度盐碱地的(1.65 cm),与轻度盐碱地(1.72 cm)差异不显著;轻度盐碱地金叶槐年均胸径(2.22 cm)显著高于中度盐碱地(1.86 cm),非盐碱地(2.11 cm)差异不显著;非盐碱地紫叶矮樱年均胸径(1.40 cm)显著高于中度盐碱地(1.01 cm),与轻度盐碱地(1.20 cm)差异不显著。红叶臭椿不同盐碱地上(非盐碱地2.15 cm、轻度盐碱地2.07 cm、中度盐碱地1.97 cm)的年均胸径和紫叶李的年均胸径(非盐碱地2.26 cm、轻度盐碱地2.12 cm、中度盐碱地2.01 cm)和金叶榆年均年均胸径差异不显著(非盐碱地2.71 cm、轻度盐碱地2.65 cm、中度盐碱地2.58 cm)差异均不显著,表明红叶臭椿和紫叶李和金叶榆的年均胸径受盐碱地的影响不大,耐盐性强。
图7 不同类型盐碱地彩叶植物年均胸径
如图8所示,紫叶矮樱年均胸径差值(0.31 cm)最大,耐盐能力最差。其次由高到低依次是:紫叶李(0.19 cm)、红叶臭椿(0.12 cm)、红叶碧桃(0.10 cm)、金叶榆(0.09 cm)、金叶槐(0.07 cm)。金叶槐差值最小,说明金叶槐的年均胸径受到盐碱的影响最小,同时也说明金叶槐的耐盐能力最强。所以,根据年均胸径评价各类土壤彩叶植物的适应性应为:金叶槐>金叶榆>红叶碧桃>红叶臭椿>紫叶李>紫叶矮樱。
图8 不同类型盐碱地彩叶植物年均胸径差值
从表1对不同彩叶植物生长指标的隶属函数得出,通过本试验,结合上述所有指标,根据差值的计算得出每种彩叶植物在非盐碱地上与轻度盐碱地、中度盐碱地上生长指标的差异,各类土壤彩叶植物的适应性应为:金叶槐>金叶榆>红叶碧桃>紫叶李>红叶臭椿>紫叶矮樱。
表1 不同彩叶植物生长指标隶属函数值分析
3 讨论
土壤盐碱胁迫是重要的非生物胁迫形式之一,土壤盐渍化已成为全球范围内影响植物生长和存活的重要因素[6]。近年来,有关植物耐盐碱性的研究表明,在盐胁迫下,植物的生长发育均会受到抑制,通过对植物生理指标的测定,也反映出盐碱胁迫对植物的伤害程度,以及植物通过自身调节能够耐受的盐碱胁迫程度[7]。
(1)冠幅是用来衡量苗木长势的参考标准。冠幅开张角度与植物本身的遗传性状有关。杨静慧研究表明,植物在不同盐碱胁迫下,植株冠幅生长的表现差异较为明显,轻度盐碱地冠幅大于中度或重度盐碱地[2]。本研究也证明了非盐碱地上植株冠幅显著大于轻度及中度盐碱地。
(2)金叶榆除基径外,其他指标的变化最小。不同彩叶树的基径存在较大差异,除测量误差外,植物的生长状况也不同,同时由于基径部分离地面较近,耕作时碰伤基径的可能性大大增加,伤口形成愈伤组织,也会影响最终结果。
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Effects of soil salinity on the growth of different species of colored leaf trees
HUANG Yan1, ZHOU Qiang1,YANG Jing-hui1, Corresponding Author, LI Zhen1, LIU Yan-jun1, WANG Xing2,FENG Guo-hua2
(1. College of Horticulture and Landscape, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China; 2. Tianjin Highway Department, Tianjin 300050, China)
In order to understand the salinity tolerance of colored leaf trees, the four growth indexes and their growth characteristics were researched with 6 varietiescv. Golden Stem,cv. Jinye,,,f.,. The results showed that the best growth wascv. Jinye on the non-saline soil, and the growth of thewas the worst. On the mild saline-alkali soil, the best growth was thecv. Jinye and thecv. GoldenStem, while thewas the worst growth. On the saline-alkali ground: the best growth is thecv. Jinye and thecv. Golden Stem, while thedwarf cherry had the worst growth, which is consistent with the mild saline-alkali land. The comprehensive membership function analysis showed that the adaptability of different kinds of colorful leaf plants on non-salt-alkali soils, mild saline-alkali soils and moderate saline-alkali soils wascv. Golden Stem>cv. Jinye>f.>>>
saline-alkali; colored leaf trees; growth; salt tolerance
S687
A
1008-5394(2019)02-0035-04
10.19640/j.cnki.jtau.2019.02.008
2018-06-19
天津市重大农业技术推广项目(2017CK0184);天津市农委项目(ITTHRS2018002);天津市科委特派员项目(17ZXBFNC00310)
黄妍(1994-),女,硕士在读,主要从事园林植物栽培研究。E-mail:840408045@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