3种草坪草对土壤盐胁迫的响应

2020-03-12熊作明王丽楠

江苏农业科学 2020年1期

熊作明，王丽楠

(1.扬州大学广陵学院，江苏扬州 225009； 2.扬州大学园艺与植物保护学院，江苏扬州 225009)

土壤是植物生长的重要载体，随着人口的增多，土壤被人类过度利用，土壤盐碱化日趋成为世界性的环境问题，世界上约有20%的灌溉农业用地受到盐碱化的影响，我国约有1亿hm2盐碱土壤，干旱、不合理耕作、落后的排水设备、设施栽培等因素导致土壤次生盐碱化程度日益加重[1]。国内外许多学者对此进行了大量的研究和探讨，并进行了广泛而深入的土壤修复研究，提出了盐害假说[2-4]，分析了盐胁迫机制[5]。随着生态文明的持续推进，草坪在城市绿化美化、生态防护工程中得到越来越多的应用。本研究采用3种草坪草作为试验材料，探讨不同草坪草的耐盐性，以期为它们用作草坪草的同时对盐碱化土壤进行修复提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

高羊茅(FestucaelataKeng)、黑麦草(LoliumperenneL.)、狗牙根(CynodondactylonL.)种子若干，4号泡沫箱(300 mm×180 mm×140 mm)若干。试验于2016年3—7月在扬州大学花卉研究中心温室内进行，草种由江苏鑫瑞种业有限公司提供，均选择成熟饱满的种子。

1.2 试验方法

在温室内将每个品种播种于苗箱内，播量分别为高羊茅30 g/m2、高羊茅80%+黑麦草20%组合30 g/m2、狗牙根20 g/m2，苗箱内装土壤量相同，测定土壤pH值以及土壤本身含盐量，将土壤pH值调至7.0。出苗2周后移至室外，并进行人工避雨。正常养护管理2个月后进行NaCl盐胁迫处理，用蒸馏水分别配制浓度梯度为50、150、250 mmol/L的NaCl溶液，每处理重复3次，蒸馏水为对照(CK)，处理于每天18：00—20：00进行。为了避免盐激作用对幼苗的影响，采用每天递增50 mmol/L的方式进行处理，直至达到最终盐浓度。以后每天用相应浓度的NaCl溶液进行浇灌，浇灌量以塑料盆下面的小孔流出溶液为止(以第1次浇灌蒸馏水量为准)。盐处理期间进行正常管理，但不进行修剪，在盐分处理前取样1次，然后分别在达到预定盐分浓度后，处理7、14、21 d取样(高羊茅80%+黑麦草20%组合在下文中简称为混合草)。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 形态指标每次取样测量3种草坪草的叶长和分蘖数，3次重复，取其平均数。

1.3.2 根冠比处理14 d时，分别称量3种草坪草样品地下部分与地上部分鲜质量，二者的比值即为根冠比。

1.3.3 叶片相对含水量处理14 d时，按照王韶唐等编写的《植物生理实验指导》中的方法[6]测量叶片相对含水量。

1.3.4 叶片叶绿素含量处理14 d时，采用分光光度计法[7]测定3种草坪草的叶片叶绿素含量。

1.3.5 叶片可溶性糖含量处理14 d时，采用蒽酮比色法[7]测定3种草坪草的叶片可溶性糖含量。

1.3.6 根系活力处理14 d时，采用2，3，5-三苯基氯化四氮唑(TTC)法[7]测定根系活力。

1.4 数据处理与分析

所有数据采用Excel 2016录入与绘图，并用SPSS 20.0进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 盐胁迫对3种草坪草形态指标的影响

2.1.1 不同盐胁迫处理对3种草坪草叶长的影响由表1可知，不同浓度NaCl处理对3种草坪草的叶长生长都有一定的抑制作用，且浓度越高抑制效果越明显。3种草坪草对50、150 mmol/L NaCl的耐性较好。混合草的叶长明显长于高羊茅和狗牙根，说明高羊茅+黑麦草组合的耐盐性较好。从叶长指标来看，3种草坪草的耐盐性依次为混合草>高羊茅>狗牙根。

2.1.2 不同盐胁迫处理对3种草坪草分蘖数的影响由表2可知，施用不同浓度的NaCl后，3种草坪草的分蘖数大体上呈现减少趋势，250 mmol/L NaCl胁迫下分蘖数减少速度最快。在处理7 d时，50 mmol/L NaCl胁迫对混合草分蘖数有促进作用，比对照增加20.0%，在处理14～21 d时，各浓度 NaCl处理下的分蘖数都趋于稳定。高羊茅在 250 mmol/L NaCl处理下分蘖数7 d内下降达22.2%，但至处理21 d 时分蘖数有所增加，与其他处理的水平相当。

表1 不同浓度NaCl处理对3种草坪草叶长的影响

表2 不同浓度NaCl处理对3种草坪草分蘖数的影响

2.1.3 不同盐胁迫处理对3种草坪草根冠比的影响由表3可知，盐胁迫下3种草坪草的根冠比总体表现为混合草>高羊茅>狗牙根，且随着NaCl处理浓度的增加，3种草坪草的根冠比呈明显上升趋势，在250 mmol/L NaCl处理下最高，说明NaCl胁迫对3种草坪草地下部分的抑制作用小于地上部分。方差分析结果表明，对照组高羊茅和狗牙根的根冠比与50 mmol/L NaCl处理差异显著(P<0.05)，与150、250 mmol/L NaCl处理差异不显著。对照组混合草的根冠比与50、150 mmol/L NaCl处理差异显著(P<0.05)，与250 mmol/L NaCl处理差异不显著。

2.2 不同盐胁迫处理对3种草坪草相对含水量的影响

由表4可知，3种草坪草的相对含水量均总体随着NaCl处理浓度的升高而下降，其中高羊茅下降速度最快，与对照相比，250 mmol/L NaCl处理降幅为8.70%。在150、250 mmol/L NaCl处理下，混合草的相对含水量表现出较为稳定的变化态势。方差分析结果表明，3种草坪草相对含水量均在150、250 mmol/L NaCl处理下与对照有显著性差异(P<0.05)，在50 mmol/L NaCl处理下与对照差异不显著。

表3 不同浓度Nacl处理对3种草坪草根冠比的影响

注：同列数据后不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)。下表同。

表4 不同浓度NaCl处理对3种草坪草相对含水量的影响

2.3 盐胁迫对3种草叶绿素的影响

如图1所示，处理14 d时混合草在150 mmol/L NaCl处理下叶绿素含量达到最高值，比对照上升20.94%。3种草坪草在150 mmol/L NaCl处理下的叶绿素含量最高，说明3种草坪草在中度盐胁迫下耐受性达到最强。就总体趋势而言，在各浓度NaCl处理下，3种草坪草的叶绿素含量表现为混合草>高羊茅>狗牙根。

2.4 盐胁迫对3种草坪草根系活力的影响

如图2所示，3种草坪草根系活力随着NaCl浓度的升高先升高后下降，它们均在150 mmol/L NaCl处理下达到最高，说明在中度盐胁迫下3种草坪草的耐盐能力达到最强。盐胁迫下3种草坪草的根系活力大体表现为高羊茅>混合草>狗牙根。

2.5 盐胁迫对3种草坪草可溶性糖含量的影响

由图3可知，3种草坪草可溶性糖含量随着NaCl处理浓度的升高而升高。可溶性糖含量越高，在盐胁迫下植物体内渗透调节物质作出反应的速度越快，从而使细胞膜受到的氧化伤害越小，抵抗渗透胁迫的能力越强，进而使草坪草受到的盐胁迫伤害越小。在 250 mmol/L NaCl处理下，3种草坪草的可溶性糖含量表现为高羊茅>混合草>狗牙根，但高羊茅和混合草的可溶性糖含量差异不明显。