唐海霞,陶吉寒,楊雪梅,馮立娟,王 菲,尹燕雷
(山東省果樹研究所,山東 泰安 271000)
中國土地鹽堿化危害嚴重,鹽堿地面積位居世界第三。全國有十七省區(qū)存在鹽堿地,具有農(nóng)業(yè)發(fā)展?jié)摿Φ柠}堿地占耕地總面積10%以上[1]。鹽堿地改良和利用的主要措施是栽植耐鹽堿作物[2]。石榴(Punica granatum L.)屬石榴科石榴屬(Punica L.),是一種較耐干旱貧瘠、適應性強的經(jīng)濟樹種,也是鹽堿地栽植的先鋒樹種。盡管石榴是公認的耐鹽堿性較強的樹種,但對其耐鹽堿能力的評價研究相對較少。本試驗通過評價石榴抗鹽堿性,了解石榴耐鹽堿程度,為下一步構建石榴抗鹽堿評價體系以及耐鹽堿良種的選擇奠定基礎。
選取1年生‘泰山紅’石榴扦插苗于2017年6月進行盆栽試驗,每個盆內(nèi)栽種1株。本研究設定單鹽處理(3個)和鹽堿處理(12個)兩部分,1個對照處理(CK),每個處理10株,共計160株。栽植后分別編號、掛牌,按統(tǒng)一標準修剪,留一個主枝,高度約30cm,緩苗后,9月2日進行澆鹽、鹽堿試驗。
單鹽處理包括 :100mmol·L-1、200mmol·L-1、300mmol·L-1NaCl溶液。
鹽堿處理:根據(jù)鹽堿地主要鹽分組成特點,選定 NaCl、Na2SO4、NaHCO3和 Na2CO34 種鹽按不同摩爾比例混合。各處理的鹽分組成及其摩爾比例見表1。各組鹽濃度范圍從 50mmol·L-1到 300mmol·L-1,pH范圍由7.48到10.04,模擬出了鹽度和堿度(pH)與天然鹽堿地相似的12種鹽堿條件(表2)。
加鹽、鹽堿溶液時,先將各配比的鹽分分別倒入事先插好標簽的盆栽中,每盆加溶液1L(剛好從盆底流出),對照加1L水,盆下放一托盤,滲漏出的鹽水反澆回盆中。盆內(nèi)表面撒入適量麥糠,防止過快失水。每5天澆1次水,每次約310mL。每3天記錄一次生長落葉情況。
表1 各處理組所含鹽分及其摩爾比
表2 各處理組鹽濃度與pH
處理結束后,統(tǒng)計石榴受害植株情況,根據(jù)石榴抗鹽堿評價標準,評價石榴抗鹽堿性(表3)。
在石榴單鹽的脅迫下,隨著鹽濃度的增加,石榴落葉及枯死的情況逐步加重,在NaCl 200mmol·L-1時,第6天開始出現(xiàn)葉片變黃現(xiàn)象,隨之少量葉片脫落,第12天開始,陸續(xù)有3株死亡。當NaCl 300mmol·L-1時,第3天葉片開始變黃,并逐步落葉,第6天時,有5株枝條開始枯梢,第9天開始,2株已經(jīng)死亡,第15天時,死亡率高達70%,第18天時,植株全部死亡。
不同的鹽堿濃度下,石榴幼苗受害情況差異顯著。鹽濃度在50mmol·L-1時,隨著pH升高,苗木受害情況略有加重,但整體生長狀況良好。當鹽濃度在200mmol·L-1時,隨著pH升高,苗木受害情況有明顯的差異。研究發(fā)現(xiàn),同一鹽度下,pH越高,苗木受害越顯著;在同一pH條件下,隨著鹽度升高,苗木受害越顯著;混合鹽堿后,隨著pH、鹽度的升高,苗木受害情況顯著增強,高鹽高堿的雙重脅迫顯著高于其他處理。
石榴是耐鹽性較強的樹種,在含鹽0.3%左右土壤上生長幾乎完全正常,是海涂鹽漬土地果樹開發(fā)的先鋒樹種之一[3]。郭文琦等[4]對如東沿海灘涂引進種植12個綠化樹種進行耐鹽性評價表明,石榴可在含鹽量0.57%以下土壤中種植,與本研究結果一致。石榴的耐鹽范圍可能與品種[5-6]、樹齡[7]及處理時間有關系[8]。目前,關于石榴抗鹽堿的相關報道較少,評價體系尚未建立。石榴耐鹽堿能力的大小受栽培環(huán)境、生長時期、供試品種、評價方法等影響。關于鹽脅迫對石榴種子萌發(fā)[9]、生長發(fā)育[10]等已有相關報道,在沿海灘涂地區(qū),對果樹生長影響的既有鹽分的脅迫也有堿的抑制,因此,筆者認為,石榴抗鹽堿評價時要根據(jù)鹽堿地實際情況進行試驗梯度設定。石榴耐鹽堿評價的一個目是選擇耐鹽堿良種,因此可根據(jù)土壤實際,采用較高的鹽堿濃度,選擇具有一定產(chǎn)量的抗性品種[11]進行研究。已有研究表明幼齡石榴樹在土壤含鹽量小于0.4%時,能正常生長發(fā)育果,而成齡石榴樹在返堿期土壤表層(0-10 cm)含鹽量為2.0% 時,仍能正常開花結果[12],因此脅迫濃度的設置要考慮到石榴苗木的生長發(fā)育時期。目前植物的耐鹽性主要通過植株形態(tài)[13]、生長狀況[14]及生理生化[15]等指標的變化來鑒定[16]。試驗方法的不同不僅會影響試驗結果的準確性,也不利于實驗間結果的比較。因此,在石榴耐鹽堿評價上,應在鹽、堿脅迫梯度、苗木發(fā)育期、耐鹽指標的調(diào)查、評價方法等方面盡快形成統(tǒng)一體系。這樣不僅確保試驗結果準確有效,也能促進石榴耐鹽堿評價信息的交流與共享。
表3 石榴受害等級和抗鹽堿評價標準
表4 石榴耐鹽狀況調(diào)查
表5 石榴耐鹽堿狀況調(diào)查
石榴是較好的耐鹽堿樹種,當單鹽(NaCl)濃度在200mmol·L-1以下時,能較好的生長。當鹽堿交互脅迫后,NaCl濃度在 200mmol·L-1, pH8.72 時,苗木受害嚴重。此外,研究發(fā)現(xiàn)混合鹽堿對苗木脅迫要高于單鹽,高鹽高堿的協(xié)同作用遠遠高于單鹽。