賴興凱, 林南雄, 陳金章, 黃　磊,紀(jì)劍鋒, 陳若海, 梁雯清, 吳佳鑫

(1.福建省泉州灣河口濕地自然保護(hù)區(qū)管理處　362121,2.廈門泛海恒業(yè)環(huán)境科技有限公司, 3.福建省泉州市林業(yè)科技推廣中心)

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耐鹽植物番杏在泉州灣的栽培試驗(yàn)

賴興凱1, 林南雄2, 陳金章3, 黃磊1,紀(jì)劍鋒1, 陳若海1, 梁雯清2, 吳佳鑫2

(1.福建省泉州灣河口濕地自然保護(hù)區(qū)管理處362121,2.廈門泛海恒業(yè)環(huán)境科技有限公司, 3.福建省泉州市林業(yè)科技推廣中心)

摘要：研究了鹽度對番杏種子萌發(fā)的影響，結(jié)果表明：番杏種子在鹽度為0和5 g/L時具有最高的發(fā)芽率和萌發(fā)指數(shù)，在鹽度10 g/L時發(fā)芽率只有9.0%，在鹽度15 g/L時基本不萌發(fā)。番杏在泉州灣的適生性研究結(jié)果表明，在海邊未受海水淹沒的鹽堿地栽培番杏100%存活，生長狀況良好，可完成整個生活史過程，相對生長率達(dá)到1965.28%；經(jīng)常受到海水周期性淹沒的地帶不適宜種植番杏。

關(guān)鍵詞：番杏；種子；耐鹽

泉州灣河口濕地省級自然保護(hù)區(qū)(24°47′21″N至24°59′50″N，118°37′44″E 至118°42′46″E)地處福建省東南部，位于泉州境內(nèi)晉江和洛陽江的出?？?，總面積7008 hm2[1]。該區(qū)潮汐為正規(guī)半日潮，濕地平坦開闊，底質(zhì)為粉泥沙質(zhì)，沉積層較厚，有機(jī)質(zhì)豐富，土壤鹽度為 3.9‰～34.1‰[2]。由于土壤高鹽分導(dǎo)致植物滲透脅迫、離子毒害和營養(yǎng)虧缺[3],常規(guī)植物無法生長，該區(qū)潮間帶以紅樹植物為主，潮上帶以耐鹽植物為主。研究表明, 生長在濱海鹽漬土的耐鹽植物能明顯改善鹽漬土土壤質(zhì)量[4]。耐鹽植物根系生長能提高土壤的孔隙度，改善土壤結(jié)構(gòu), 降低土壤鹽度和容重，其生命活動合成的有機(jī)物能增加土壤有機(jī)質(zhì)和總氮含量，植物生長能為土壤輸送氧氣，提高土壤的生物活性，土壤微生物和土壤酶含量也有顯著提高[5-6]。

番杏為番杏科一年生或多年生蔓生性草本植物，主要分布在熱帶和溫帶，在中國東南沿海有天然分布[7]。番杏具有速生、根系發(fā)達(dá)、不擇土壤、耐高溫和低溫、抗干旱等特征，廣泛生長于海岸沙地、魚塘點(diǎn)、紅樹林林緣及基巖海岸高潮線附近[8],是我國熱帶、亞熱帶鹽土的指示植物，在泉州灣也有自然分布[9]。此外，番杏抗逆能力強(qiáng)，極少發(fā)生病蟲害，嫩莖清香可食，且營養(yǎng)豐富，含有大量人體所需的無機(jī)鹽、微量元素、類胡蘿卜素等物質(zhì)，還含有抗菌素物質(zhì)番杏素[10-12]，具有較高的經(jīng)濟(jì)價值，在開發(fā)鹽漬土中具有廣闊的應(yīng)用前景，已作為特種蔬菜引種于全國各地[13-14]。

當(dāng)前番杏的研究主要集中在栽培技術(shù)、繁殖[15-16]、營養(yǎng)價值以及鹽脅迫等方面[12, 17]。Yousif 等[18]通過短期低鹽刺激番杏，研究其對番杏生長和光合作用的影響，但該研究未反應(yīng)番杏的耐鹽能力。賀林等[7]通過溫室砂培方式對番杏進(jìn)行鹽處理，研究鹽分對番杏生長和光合特征的影響及適宜生長的鹽度范圍，但未對其在濱海鹽漬地的生長情況進(jìn)行研究。

本文通過研究番杏種子鹽脅迫下的萌發(fā)情況以及在濱海鹽漬土栽培和耐海水水濕試驗(yàn)，探討番杏的耐鹽能力和對濱海鹽漬土的生長適應(yīng)性，為其應(yīng)用于泉州灣濱海濕地生態(tài)修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。

1材料與方法

1.1不同鹽度脅迫下番杏種子發(fā)芽試驗(yàn)

供試番杏種子采自泉州灣保護(hù)區(qū)(24°54′10.0″N, 118°39′24.8″E)。

將番杏果實(shí)置于40～45℃溫水中浸泡24 h，去除果皮，小心挑出果實(shí)里的種子。配置NaCl單鹽溶液，濃度設(shè)0(CK)、5、10、15、20、25、30 g/L 7個處理。在90 mm培養(yǎng)皿內(nèi)放3層濾紙，分別添加上述溶液至淹沒濾紙，均勻放入番杏種子50粒，3次重復(fù)。將21個培養(yǎng)皿置于25°C恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，逐日統(tǒng)計(jì)發(fā)芽種子數(shù)，并補(bǔ)充蒸發(fā)的水分，各處理鹽濃度維持不變。8 d后，計(jì)算種子發(fā)芽率和萌發(fā)指數(shù)(Gl)：

Gl=∑(Gt/Dt)

其中，Gt為不同發(fā)芽時間(d)的發(fā)芽率；Dt為不同發(fā)芽試驗(yàn)天數(shù)(d)；

發(fā)芽率(%)=發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù)×100

1.2泉州灣番杏生長適應(yīng)性試驗(yàn)

在泉州灣保護(hù)區(qū)桃花山下(24°54′14.3″N、118°39′13.8″E)的潮上帶鹽漬地開辟苗圃，清理雜草和垃圾，按苗床長15.0 m、寬1.5 m、高0.1 m整壟，用重量法測得土壤鹽度3.4‰～4.6‰。在苗床上穴播番杏種子，株間距45 cm×45 cm，每穴1～2粒。每日澆水1～2次，定期記錄出苗情況和植株生長情況。試驗(yàn)從2013年3月8日(番杏種子大量出苗)開始，至6月17日結(jié)束。定期隨機(jī)采集3株測定各項(xiàng)生長指標(biāo), 包括最大莖長、莖重、葉片數(shù)、葉重和根重, 計(jì)算各生長指標(biāo)的增量，以及植株相對生長率(RGR)和絕對生長率(AGR)，并于2013年9月采摘番杏種子，估算種子產(chǎn)量。

增量= 最終值-初始值

RGR(%)=(Bi+t-Bi)/(Bi·t)×100

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

其中，Bi為第i月單株番杏的平均重量(g)，Bi+t為第(i+t)月單株番杏的平均重量(g)，t指栽培時間(月)。

1.3番杏耐海水水濕試驗(yàn)

選擇生長一致、高度20 cm的營養(yǎng)杯苗，分別移栽于泉州灣海邊灘涂的潮上帶、潮間帶的高潮區(qū)，株間距20 cm×20 cm。試驗(yàn)從2013年4月11日開始，5月6日結(jié)束。每天統(tǒng)計(jì)植株死亡數(shù)，計(jì)算死亡率。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

利用SPSS 16.0(One-way ANOVA)軟件進(jìn)行差異顯著性分析，各處理組平均值多重比較采用LSD法檢驗(yàn)。

2結(jié)果與分析

2.1不同鹽度對番杏種子萌發(fā)的影響

如圖1A所示，番杏種子的發(fā)芽率隨著鹽度升高呈下降趨勢。其中， CK和鹽度5 g/L處理的發(fā)芽率最高，均為89.0%；隨著鹽度升高，種子發(fā)芽率顯著下降，鹽度10 g/L時發(fā)芽率僅為9.0%；鹽度高于10 g/L，番杏種子發(fā)芽率極低。說明高鹽抑制種子萌發(fā)。

發(fā)芽率說明種子群中能萌發(fā)的種子數(shù)目，萌發(fā)指數(shù)則說明種子萌發(fā)的速度和整齊程度。從圖1B可以看出，不同鹽度處理的番杏種子萌發(fā)指數(shù)變化趨勢與萌發(fā)率相似。低鹽(0～5 g/L)處理對萌發(fā)指數(shù)無顯著影響， 高鹽(≥10 g/L)處理降低種子萌發(fā)指數(shù)，鹽度15 g/L以上番杏種子基本不萌發(fā)。

2.2番杏在泉州灣潮上帶的生長適應(yīng)性表明

生長適應(yīng)性試驗(yàn)結(jié)果表明，番杏在泉州灣潮上帶生長良好，經(jīng)過2個月的生長，單株生物量達(dá)到最大值，為1310.86 g，由于6月份高溫多雨，影響了番杏的生長，生物量有所降低，為966.40 g(圖2)。番杏的絕對生長率為322.12 g，相對生長率為1965.28%。說明番杏是生長快速的植物品種。在栽培期間，番杏完成生長、開花和結(jié)果整個生活史過程(表1)。

圖1　番杏種子發(fā)芽率(A)與萌發(fā)指數(shù)(B)

生物量(g)初始重量3個月后重量相對生長率(%)絕對生長率(g)0.03±0.00966.40±83.861965.28322.12

番杏種子于9月成熟，隨機(jī)采集5株成熟的番杏果實(shí)，記錄數(shù)量，并將種子曬干后進(jìn)行稱重，結(jié)果表明：番杏單株結(jié)果數(shù)400～600粒、千粒重(121.30±5.67)g。

圖2　番杏單株生物量累積(2013年)

2.3番杏耐海水水濕情況

番杏耐海水水濕試驗(yàn)結(jié)果表明，種植于高潮區(qū)的番杏，在泉州灣半日潮的影響下，每日淹沒2次，種植后第9 d全部死亡，無法存活；而種植于潮上帶的番杏在移栽16 d后依然存活，且生長良好。

圖3　海水水淹時間與番杏植株存活率的關(guān)系

3小結(jié)與討論

鹽分是鹽生環(huán)境中限制種子萌發(fā)的最重要的環(huán)境因子，高鹽度會抑制許多鹽生植物的種子萌發(fā)[19]。一般來說, 低鹽濃度下種子的發(fā)芽與無鹽條件下的情況差別不大[20-21]，隨著鹽濃度的升高,萌發(fā)過程逐漸受到抑制[22-25]。這與本試驗(yàn)結(jié)果相一致，在無鹽和低鹽(5 g/L)處理時，番杏種子萌發(fā)情況無差別，而當(dāng)NaCl溶液濃度大于等于20 g/L 時，其種子萌發(fā)受到完全抑制，可見番杏所能耐受的極限NaCl溶液濃度低于一些鹽生植物[26-28]。

在泉州灣潮上帶開展番杏生長試驗(yàn)結(jié)果表明，在土壤鹽度3.4‰～4.6‰的條件下能正常萌發(fā)生長，并開花結(jié)果，能完成正常的生活史。Greenway 和 Munns[29]對鹽生植物的定義為鹽漬生境含有3.3 bar以上滲透壓鹽水的生境(相當(dāng)于 70 mmol/L NaCl) 下能完成正常的生活史的植物。因此，番杏屬于鹽生植物。這一結(jié)論也與Yousif 等[18]一致。本試驗(yàn)的番杏果實(shí)千粒重達(dá)121.30 g，而相關(guān)研究認(rèn)為番杏果實(shí)千粒重僅80～100 g[30-31]，說明鹽分脅迫會導(dǎo)致番杏果實(shí)干重積累增加，這與賀林等[7]的結(jié)論一致。

植物生長需要氧氣，而淹水脅迫阻礙植物與大氣環(huán)境間的氣體交換，造成植物受淹組織缺氧，進(jìn)而影響植物的生理代謝和生長發(fā)育，因此淹水脅迫往往會對作物的生長和產(chǎn)量造成嚴(yán)重影響[32]。淹水試驗(yàn)結(jié)果表明，種植于潮間帶高潮區(qū)的番杏由于受潮汐周期性淹沒影響，在移栽第9 d后全部死亡，無法存活，而移栽于潮上帶的番杏生長良好。說明番杏不耐澇和水濕。

據(jù)泉州灣河口濕地自然保護(hù)區(qū)資料，泉州灣內(nèi)灣海區(qū)水體鹽度小于15 g/L，河口濕地自然分布有番杏。因此，番杏可以作為特種蔬菜在泉州灣沿海沙地中直接育苗種植，也可作為濱海鹽漬地景觀植物種植，以改善濱海生態(tài)。

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(責(zé)任編輯：劉新永)

收稿日期：2016-01-05

作者簡介：賴興凱，男，1984年生，林業(yè)工程師。

通訊作者：紀(jì)劍鋒，男，1973年生，林業(yè)高級工程師(466261924@qq.com)。

基金項(xiàng)目：2013年度泉州市科技計(jì)劃項(xiàng)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