荷花品种的耐盐性评价

黄海军，刘 敏，薛梦洁，徐迎春*，王彦杰*

（1． 金湖荷花景区管理服务中心，江苏 金湖211631；2. 南京农业大学园艺学院 农业农村部景观农业重点实验室，江苏 南京210095）

我国盐碱地面积大，分布广，在当前土地资源紧缺的形势下，盐碱地的改良修复成为了一项紧迫的任务。通过选择耐盐植物来适应不同的盐渍土从而进行改良的植物修复模式［1］是近年来快速发展的盐碱地改良修复的主导方向，具有经济和生态效益高、节省淡水和能源、改良效果持久、推广应用面积大等优点［2］。

低洼的盐碱地或滨海滩涂湿地适合种植水生植物，因此，筛选耐盐性强的水生植物对于盐碱地的改良具有重要的应用价值。赵文等[3]调查高青盐碱池塘中的常见优势种,发现挺水植物有莲、芦苇、荆三棱和香蒲。其中莲即荷花，说明荷花具有较强的耐盐性。李双跃等[4]的研究表明，1% NaCl 处理下荷花叶片的SOD 活性显著升高等积极的生理响应。

荷花(Nelumbo nucifera)为莲科莲属多年生挺水草本植物，姿态优雅、花色艳丽、花型丰富、清香四溢，观赏价值极高，是我国著名的传统花卉之一，被广泛应用于园林造景之中，在池塘、湖泊内大面积栽种。目前我国拥有的荷花品种已超过1300 个，不同品种对盐碱的耐受性存在差异，选育出耐盐性强的荷花品种，既可用于盐碱地改良，并可美化环境，发展生态休闲观光旅游事业。

我们通过2年来对江苏省盐城市响水县盐碱地上种植的500 余个荷花种质资源进行观察，选出16 个适应性较强的荷花品种，以该16 个荷花品种为试材，通过设置低、高2 种浓度NaCl 胁迫处理，对其生长发育和盐害等级等进行系统评价，以筛选出耐盐性强的荷花品种，为将荷花用于盐碱土壤改良和园林景观应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验在江苏省盐城市响水县张集中心社区韩家荡荷花景区进行。该地的土壤pH 为8.52，含盐量为17.87 mg·L-1,水pH 为8.75，含盐量为0.57%，属于轻度盐碱地。

通过对该基地盆栽种植的500 余个盆栽荷花品种的生长情况进行调查，初步选出16 个适应性强、长势较好的荷花品种：‘昆白’，‘杏黄’，‘东湖情思’，‘红万万’，‘沂蒙红莲’，‘碧血丹心’，‘尼赫鲁莲’，‘友谊莲’，‘粉千叶’，‘牡丹莲’，‘中山红台’，‘明丽’，‘红霞满天’，‘粉千指’，‘红衣女孩’，‘贵妃’。

1.2 试验处理

将选定的供试荷花品种盆栽植株放置于防雨棚内，于2019年8月1日进行试验处理。设置3 个处理：无NaCl 的清水对照组（CK），30 mmol·L-1NaCl、60 mmol·L-1NaCl 处理。每个处理5 盆荷花，为5 个重复。

试验前测量盆栽总重量和水的容量，综合比较后确定施入10 L 的溶液。处理时将不同盐分含量的溶液均匀地一次性浇入到相应花盆当中。处理21天后结束实验。环境温度为27（±2）℃，湿度为60%。

1.3 指标及测定方法

每隔1～2 天根据水分蒸发情况进行适量浇水，保持土壤水势稳定，平衡蒸发量。处理后定期进行相关指标测定。

每隔3 天测量样品数据：株高、冠幅、叶片数量、新叶量、开花量、花直径、叶直径、枯黄叶片数量。实验完成后，进行数据分析，计算以下指标。

（1）株高相对增长量△h1（cm）：用卷尺测量荷花立叶的高度。△h1=第21 天的株高-第1 天的株高。

（2）冠幅相对增长量△h2（cm）：测定荷花植株的南北方向或者东西方向的宽度。△h2=第21 天的冠幅-第1 天的冠幅。

（3）叶片数量相对增长量△a（片）：每天记录叶片的数量。△a=第21 天的叶片数量-第1 天的叶片数量。

（4）新叶量（片）：每天观察记录新萌发的叶片数量。

（5）叶径相对增长量△b（cm）：测量中层成年叶片的长度和宽度。△b=第21 天的叶直径-第1 天的叶直径。

（6）植株存活率：统计存活株数。存活率%=（存活株数/总株数）×100%

（7）盐害等级分类[5]：试验过程中定期观察植株受害情况，用眼观察法记录叶片干枯黄化数量，采集照片，划分盐害等级。受害分级标准：0 级：叶片伸展,生长正常；1 级：少量叶片边缘干枯或黄化；2 级：50%叶片及少量茎段干枯或黄化；3 级：80%以上叶片黄化,50%以上茎段干枯；4 级：完全死亡。

1.4 数据统计与分析方法

运用Excel 进行数据录入、数据处理、计算和图表分析。

2 结果与分析

2.1 盐胁迫对荷花株高和冠幅的影响

从表1 可以看出，随NaCl 浓度加大，只有‘牡丹莲’在各浓度盐胁迫下株高和冠幅均保持增长，其他荷花品种的株高和冠幅均表现为下降趋势。与对照相比，低浓度（30 mmol·L-1）NaCl 处理下，各品种的株高和冠幅增幅略降低，但差异不显著。高浓度（60 mmol·L-1）NaCl 处理组，‘东湖情思’、‘碧血丹心’、‘粉千叶’、‘红霞满天’、‘粉千指’、‘贵妃’、‘红万万’等7 个荷花品种死亡，‘沂蒙红莲’、‘友谊莲’、‘红衣女孩’等3 个荷花品种的冠幅、株高在相对增长量与对照组相比差异明显，植株萎缩严重，失去园林应用价值；而‘中山红台’、‘杏黄’等2 个荷花品种的株高和冠幅变化幅度较小，干枯萎缩程度较低，受害较轻。

表1 盐胁迫下16 个荷花品种株高的相对增长量

2.2 盐胁迫对荷花叶片数量的影响

表2 NaCl 胁迫下16 个荷花品种叶片数量的相对增长量

21 天实验期内，与CK 相比，2 种NaCl 浓度处理下，16 个荷花品种的叶片数量均显著减少（见表2）。低浓度盐胁迫下，‘东湖情思’、‘沂蒙红莲’、‘粉千叶’、‘尼赫鲁莲’、‘贵妃’5 个品种的叶片数量比对照组急剧减少。当盐浓度达到60 mmol·L-1时，‘东湖情思’、‘碧血丹心’、‘粉千叶’、‘红霞满天’、‘粉千指’、‘贵妃’、‘红万万’7 个品种死亡；‘牡丹莲’、‘红衣女孩’2 个荷花品种叶片数显著减少。综合对比，只有‘明丽’在各NaCl 浓度处理下叶片数量的变化幅度较小。

2.3 盐胁迫对新叶量的影响

与CK 相比，2 种盐浓度处理下各品种荷花的新叶量很少甚至不长新叶（见表3）。盐胁迫环境下，各荷花品种基本都处于植株干枯阶段，新叶量稀少，差异性不大。只有‘牡丹莲’、‘中山红台’2 个品种新叶量相对较高，但仍然生长缓慢。

2.4 盐胁迫对叶径的影响

随着盐浓度的增大，各品种荷花的叶径逐渐减小，叶片萎缩程度变高（见表4）。30 mmol·L-1盐胁迫下，与CK 相比，‘粉千指’、‘杏黄’、‘粉千叶’3 个品种叶径变化幅度较大，叶片萎缩严重。60 mmol·L-1盐处理时，‘沂蒙红莲’、‘红衣女孩’2 个品种的叶径变化幅度较大。21 天内，‘牡丹莲’、‘中山红台’、‘明丽’叶径变化幅度较小，受害程度较轻，叶片萎缩程度较低。

表4 盐胁迫下16 个荷花品种叶径的相对增长量

表5 Nacl 胁迫对16 个荷花品种存活率/%的影响

2.5 盐胁迫对荷花植株存活率的影响

植物对盐分胁迫有一定的适应能力，这种对盐分胁迫的适应性就是植物的抗盐性。植物抗盐性的大小，既取决于盐分胁迫的强弱又取决于植物对盐分胁迫所作出的反应[6]。如果胁迫急剧或胁迫时间过长，则会导致植物死亡。在盐胁迫的研究与应用中，植株的存活率是表现植株抗盐能力的可靠指标[7]。

由表5 可知，21 天实验期内，‘中山红台’ 在各NaCI 浓度胁迫下未出现死亡，存活率均为100%，表现出较高的抗盐性。‘昆白’、‘明丽’、‘牡丹莲’仅在实验后期两次调查中NaCl 浓度为60 mmol·L-1处理组出现死亡，抗盐性较强。‘东湖情思’、‘碧血丹心’、‘粉千叶’、‘红霞满天’、‘粉千指’、‘贵妃’在NaCl 浓 度30 mmol·L-1未 死 亡，在NaCl 浓度60 mmol·L-1全部死亡，抗盐性一般。‘红万万’在NaCl浓度30 mmol·L-1、60 mmol·L-1胁迫下，死亡率达到100%，抗盐性弱。

2.6 盐害等级分类

植物受到盐胁迫后，叶片表现出直观的盐害症状[8]。叶片症状可以作为衡量植株耐盐性的一种辅助手段。随着NaCl 浓度增加，盐害症状逐步加剧，大部分植株叶片都出现黄化、干枯、萎蔫的症状，部分叶片甚至枯死。

由表6 可知，盐胁迫第3 天，在NaCl 浓度30 mmol·L-1时，‘粉千叶’ 即出现叶片边缘萎蔫发干发黄的现象，在NaCl 浓度60 mmol·L-1时，‘友谊莲’、‘红霞满天’、‘粉千指’ 出现叶片萎蔫发干发黄的现象，如图1-a；盐胁迫第6 天，除‘昆白’和‘中山红台’外，其他品种均出现不同程度的叶片黄化、干枯、卷曲、萎蔫等现象,如图1-b；第9-12天，胁迫反应逐渐明显，叶片枯黄，茎干萎缩，‘友谊莲’、‘粉千叶’、‘东湖情思’、‘红万万’80%以上叶片均受害，如图1-c；第15-21 天，‘东湖情思’、‘碧血丹心’、‘粉千叶’、‘红霞满天’、‘粉千指’、‘贵妃’‘红万万’部分品种全部叶片完全脱落，部分叶片发黄变干卷曲,枯死在枝上，如图1-d。此时的枯黄干死是渗透胁迫引起的生理干旱所致。脱落是因环境条件胁迫导致不正常的脱落，称为胁迫脱落。植物在不适于生长条件下，部分器官的脱落可减少水分消耗，减少营养竞争[9]，这也是植物应对胁迫做出的应激反应。

从叶片受害情况看，‘中山红台’、‘明丽’、‘牡丹莲’ 受害最轻，‘东湖情思’、‘碧血丹心’、‘粉千叶’、‘红霞满天’、‘粉千指’、‘贵妃’受害略重。‘红万万’最早对胁迫做出应激反应，受害严重。

3 讨论

植物的生长状况是整个新陈代谢过程在外部形态上的综合体现。盐胁迫对植株个体的生长影响也是表现在多个方面的。

表6 不同浓度盐处理盐害等级分类

通过对初选出的16 个在轻度盐碱地上生长良好的荷花品种进行低、高浓度NaCl 胁迫处理，发现，16 个荷花品种的存活率、形态指标及生长状况都受到了NaCl 胁迫不同程度的影响，在整个实验过程中变化或有不同，但总体趋势都是随着处理浓度的加大，荷花叶片有不同程度的“叶色黄化”、“叶片萎缩”、“叶片干枯”、“叶数变少”等变化；植株生长则经历了“正常生长”、“生长缓慢”、“植株干枯”、“植株死亡”等阶段。植株的存活率随着盐分浓度的提高而减少，受盐害的程度随之增大。试验中，各个品种各形态指标的变化都基本遵循大致相同的规律，即在一定条件下，盐处理浓度越高，指标测定值越小的规律，而变化程度会因为植物物种的不同而显示出较大的差别[10]。试验表明，盐胁迫对植物生长具有抑制作用，可缩短植株个体的衰老以及死亡过程，胁迫时盐分浓度越大植物体衰老和死亡速度越快，这与大多数相关研究结论一致。这也说明在今后的植物耐盐性试验中，植物个体形态指标变化可作为衡量植物耐盐能力大小的直观并且可靠的指标。

实验通过综合分析不同浓度胁迫处理下每个指标的大小区别，用量化的方式比较了实验植物材料的耐盐性，得出结论：在筛选的16 个品种中，‘牡丹莲’、‘中山红台’、‘明丽’耐盐性相对较高，适宜进行进一步的耐盐培育以用于盐碱地园林绿化。本论文设计的水景和植物搭配优化了盐碱地区植物的配置方案，构建出适合盐碱地水体水质，经济可行的水生植被模式，为盐碱地区水体生态修复提供理论和实践的依据。

本实验对16 种不同的荷花品种进行耐盐性与各指标相关性分析，认为由于物种的耐盐能力差异性十分显著，通过某个单一指标并不能很好的描述植物的耐盐能力，所以在研究和判定植物耐盐性时，建议选择尽可能多并且与植物耐盐能力密切相关的指标进行综合分析。在分析植物耐盐性过程中，考虑植物作为一个整体对盐胁迫的反应，综合釆用一系列指标来研究植物的耐盐能力。

同时本实验进行时仍有不足：①开花量和花直径数据的误差。本实验于2019年8月中下旬完成，此时荷花即将结束开花期，实验期间各荷花品种开花量十分稀少且不均匀。且花苞于早上盛开，接近中午时花瓣收拢，变成花蕾，导致花直径在不同时间有所变化。荷花花期仅3 天，3 天后，花瓣脱落，独留下莲蓬。且实验途中遭遇大风天气，花瓣被吹落，也对实验数据造成影响。客观条件下，开花量和花直径数据误差较大，无法分析。②缺少对盐城当地水土样的测取，实验所取的16 个品种均为盐城当地乡土品种，可通过研究盐城的盐碱程度来证明实验的科学性和实用性。