喬博超，周強，楊靜慧，通信作者，李雕，李冰，劉艷軍

中重度鹽堿地上不同種類彩葉植物生理特性研究

喬博超1，周強1，楊靜慧1，通信作者，李雕1，李冰2，劉艷軍1

（1. 天津農學院 園藝園林學院，天津 300384；2. 天津市農科院環(huán)保所，天津 300192）

為比較不同種類彩葉植物在中重度鹽堿地上的表現，通過對天津市濱海新區(qū)6種常見彩葉植物（金葉槐、金葉榆、紫葉李、紫葉矮櫻、紅葉碧桃、紅葉臭椿）葉片的可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、游離脯氨酸含量、POD活性、SOD活性、丙二醛含量的測定與分析，研究了它們的植物生理特性。結果顯示：金葉槐的SOD活性最高，金葉榆的POD活性最高，它們的丙二醛含量最低。紫葉李的可溶性糖含量、SOD活性和游離脯氨酸含量最低，紫葉矮櫻的丙二醛含量最高，可溶性糖含量、可溶性蛋白質含量和POD活性最低，紅葉碧桃的游離脯氨酸含量最高，紅葉臭椿的可溶性糖和可溶性蛋白質含量最高。綜合分析顯示，在中重度鹽堿地上6種彩葉植物的生長由強到弱依次為: 金葉榆與金葉槐、紅葉碧桃與紅葉臭椿、紫葉李、紫葉矮櫻。

彩葉植物；鹽堿地；生理特性

彩葉植物是園林綠化的重要組成部分, 由于色彩鮮艷、觀賞期長，易于形成景觀, 可彌補城市淡花季節(jié)色彩單調的缺憾[1-3]。近百年來, 國外發(fā)達國家在彩葉植物品種的選育和栽培方面做了大量工作。而國內起步較晚，目前對彩葉植物的研究主要集中在引種及繁殖栽培方面[4-6]。在彩葉植物的耐鹽堿特性方面研究較少[7]。我國鹽漬地總面積約3 600 hm2，占全國可利用土地面積的4.88%[8]。天津市鹽堿地面積約為7 800 km2，占天津市土地總面積39.3%[9]。黃晗達等[10]對3種不同金葉彩植物在鹽堿地的生長特性進行了分析。杜南[11]比較了土壤鹽堿度對彩葉樹葉片葉色的影響。楊靜慧等[12]研究了不同地區(qū)的鹽堿地對彩葉植物生長的影響。但關于中重度鹽堿地不同種類彩葉植物生理特性研究較少。

天津市常見的彩葉植物栽培種類有金葉槐、金葉榆、紫葉李、紫葉矮櫻、紅葉碧桃、紅葉臭椿[13-14]等。本研究通過對天津地區(qū)常見彩葉植物生理指標的測定，分析其對天津地區(qū)中重度鹽堿地的適應性，為彩葉植物在中重度鹽堿地上的應用提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗選擇天津市濱海新區(qū)的5個地方為中重度鹽堿地區(qū)（①天津市濱海新區(qū)泰華路與第四大街交口的泰豐公園；②天津市濱海新區(qū)貽成東園旁東江路東側綠化帶；③天津市濱海新區(qū)洋貨市場公交站前河北路東側；④津濱輕軌9號線塘沽站旁津塘公路北側綠化帶；⑤天津濱海新區(qū)第八大街與睦寧路交口西北側攬春園）為樣地，樣地土壤含鹽量為0.3%～0.8%，pH值為8.1～9.2，這5個區(qū)域代表了天津市中重度鹽堿的基本情況，土壤為黏土和黏壤土，土壤肥力較低。

2015年10月，選擇天津市廣泛綠化種植的金葉槐、金葉榆、紫葉李、紫葉矮櫻、紅葉碧桃、紅葉臭椿，均為6～8年生、生長中庸、健壯的喬木。所選用樣地一致，為20 m×60 m，通過“S”型取樣方法確定供試植株，每塊樣地均為矩形成片栽植，確定15個樣株，為15個重復。株行距見表1。

表1 樣地面積和栽植方式

1.2 方法

可溶性蛋白采用考馬斯亮藍G-250染色比色法測定，可溶性糖采用硫酸-蒽酮試劑法測定，游離脯氨酸采用茚三酮試劑法測定，SOD（超氧化歧化酶）采用氮藍四唑光化還原法測定，POD（過氧化物酶）采用愈創(chuàng)木酚試劑比色法測定，丙二醛采用硫代巴比妥酸試劑法測定，膜透性采用電解質滲透法測定。

采用Excel 2010和 SPSS19.0統(tǒng)計軟件對測量指標數據進行分析處理。隸屬函數分析采用楊靜慧等[15]的方法。

2 結果與分析

2.1 中重度鹽堿地彩葉植物可溶性糖含量

如圖1所示，中重度鹽堿地上，紅葉臭椿可溶性糖含量為0.203%，顯著高于其他5種彩葉植物，紅葉碧桃（0.169％）僅次于紅葉臭椿。金葉榆（0.157%）和金葉槐（0.154%）之間差異不顯著，表現中等。紫葉李（0.079%）和紫葉矮櫻（0.072%）之間差異不顯著，但顯著低于其他4種彩葉植物。

圖1 中重度鹽堿地彩葉植物可溶性糖含量

注：圖中不同小寫字母表示0.05水平差異顯著性。下同

2.2 中重度鹽堿地彩葉植物可溶性蛋白含量

如圖2所示，中重度鹽堿地6種彩葉植物可溶性蛋白含量之間差異顯著。紅葉臭椿（12.976 mg/g）可溶性蛋白含量顯著高于其他5種彩葉植物，其他5種彩葉植物可溶性蛋白含量由高到低依次為：紅葉碧桃（12.733 mg/g）、金葉榆（12.226 mg/g）、金葉槐（10.489 mg/g）、紫葉李（6.589 mg/g）、紫葉矮櫻（4.329 mg/g）。

圖2 中重度鹽堿地彩葉植物可溶性蛋白含量

2.3 中重度鹽堿地彩葉植物游離脯氨酸含量

如圖3所示，中重度鹽堿地不同種類彩葉植物游離脯氨酸之間差異顯著，紅葉碧桃（43.976 μg/g）最高，其他由高到低依次為：金葉槐（41.859 μg/g）、紅葉臭椿（40.681 μg/g）、金葉榆（36.269 μg/g）、紫葉矮櫻（24.854 μg/g）、紫葉李（18.198 μg/g）。

圖3 中重度鹽堿地彩葉植物游離脯氨酸含量

2.4 中重度鹽堿地彩葉植物POD活性

如圖4所示，中重度鹽堿地不同種彩葉植物POD活性之間差異顯著，其中金葉榆POD活性為43.316 U/（g·min），顯著高于其他5種彩葉植物。其他由高到低依次為：金葉槐39.482 U/（g·min），紅葉碧桃28.288 U/（g·min），紅葉臭椿23.764 U/（g·min），紫葉李17.329 U/（g·min），紫葉矮櫻8.009 U/（g·min）。

圖4 中重度鹽堿地彩葉植物POD活性

2.5 中重度鹽堿地彩葉植物SOD活性

如圖5所示，中重度鹽堿地上金葉槐的SOD活性（0.496 U/g），顯著高于其他5種彩葉植物。金葉榆（0.416 U/g）、紅葉臭椿（0.416 U/g）和紅葉碧桃（0.415 U/g）SOD活性中等，差異不顯著，紫葉矮櫻SOD活性為0.230 U/g，顯著高于紫葉李（0.182 U/g）。

圖5 中重度鹽堿地彩葉植物SOD活性

2.6 中重度鹽堿地彩葉植物丙二醛含量

如圖6所示，紫葉矮櫻丙二醛含量（0.038 μmol/g）顯著高于其他5種彩葉植物，紫葉李（0.029 μmol/g）和紅葉臭椿（0.026 μmol/g）丙二醛含量中等，差異不顯著，紅葉碧桃丙二醛含量為0.013 μmol/g，顯著高于金葉榆（0.005 μmol/g）和金葉槐（0.005 μmol/g）。

圖6 中重度鹽堿地彩葉植物丙二醛含量

2.7 中重度鹽堿地彩葉植物生理指標綜合隸屬函數

通過隸屬函數綜合分析6種彩葉植物葉片的生理指標，結果見表2。

表2 中重度鹽堿地彩葉植物生理指標綜合隸屬函數

3 討論與結論

關于植物生理特性的研究表明，可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、游離脯氨酸含量、POD活性、SOD活性、丙二醛含量這些生理指標可以作為植物耐鹽性的相關參考標準。

從本試驗的各項生理指標結果來看，金葉榆和金葉槐的丙二醛含量最低，產生有害物質最少，而且POD活性和SOD活性最高，別的指標也優(yōu)于其他品種。紅葉碧桃、紅葉臭椿的可溶性糖、可溶性蛋白含量最高，游離脯氨酸的含量也較高。紫葉李葉片的游離脯氨酸和SOD活性最低。紫葉矮櫻葉片的可溶性糖、可溶性蛋白含量以及POD活性均為最低，而且丙二醛含量最高，說明有毒物質含量最多。

因此，通過各項植物生理特性指標結果以及綜合生理指標來看，金葉榆和金葉槐耐鹽性最好，適合在重度鹽堿地種植；其次為紅葉碧桃、紅葉臭椿，適合在中度鹽堿地種植；紫葉李在中重度鹽堿地上的耐鹽性表現不好，適合在輕度鹽堿地種植；表現最差的為紫葉矮櫻，不適合在鹽堿地種植。

[1]于曉南，張啟翔. 彩葉植物多彩形成的研究進展[J] .園藝學報，2002，27（S1）：533-538.

[2]張衛(wèi)東，張連翔. 論彩色植物在我國北方地區(qū)城鄉(xiāng)綠化中的應用[J]. 防護林科技，2012（1）：83-85.

[3]徐恩凱，田國行，秦佩. 彩葉植物在鄭州地區(qū)的種類及應用調查[J]. 西北林學院學報，2010，25（1）：191-197.

[4]徐華金，張志毅，王瑩. 彩葉植物研究開發(fā)現狀及展望[J].四川林業(yè)科技，2007（1）：44-49.

[5] 張啟翔，吳靜. 彩葉植物資源及其在園林中的應用[J] .北京林業(yè)大學學報，20（2）：126-127.

[6] 張一明，王曉華. 燦爛一族—金葉喬灌木（一）[J]. 中國花卉盆景，2002（5）：4-5.

[7] 應長林. 彩葉樹種在園林景觀中的應用與選擇[J]. 現代園藝，2013（2）：142.

[8]黃唯子，楊靜慧，李建科，等. 鹽堿地不同種類喬木林地生態(tài)因子的變化[J]. 天津農林科技，2015（1）：14.

[9]姜世平，袁東升，趙萬苓，等. 天津濱海鹽堿地綠化技術研究[J]. 園林科技，2011（4）：1-6.

[10] 黃晗達，楊靜慧，趙立偉，等. 3種金葉植物在輕度鹽堿地上的生長特性觀察[J]. 天津農學院學報，2017，24（3）：11-13.

[11] 杜南. 光強和土壤鹽分對兩種彩葉樹種葉色的影響及其抗寒性的研究[D]. 烏魯木齊：新疆農業(yè)大學，2013.

[12] 楊靜慧，黃晗達，周強，等. 不同地區(qū)的鹽堿土壤對金枝槐、金葉榆生長的影響[J]. 天津農林科技，2017（1）：1-3，9.

[13] 張霞，楊靜慧，劉艷軍，等. 彩葉植物對天津市生態(tài)環(huán)境的建構分析[J]. 天津農林科技，2017（4）：39-42.

[14] 楊永利. 彩色樹種在天津濱海鹽堿地引種試驗及適應性[J]. 天津農業(yè)科學，2012，18（3）：164-168.

[15] 楊靜慧，范躍強，李珍，等. 天津市9種彩葉植物葉片色度分析[J]. 天津農林科技，2017（2）：36-37，41.

Physiological characteristics of different varieties of colored-leaf plants in moderate-severe saline-alkali soil

QIAO Bo-chao1, ZHOU Qiang1, YANG Jing-hui1，Corresponding Author, LI Diao1, LI Bing2, LIU Yan-jun1

（1. College of Horticulture and Landscape, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China; 2. Environmental Protection Institute of Tianjin Academy of Agricultural Sciences, Tianjin 300192, China）

In order to compare the suitable varieties of colorful leaf tree for cultivation in severe saline-alkali soils, the soluble protein, soluble sugar, free proline, malondialdehyde content, membrane permeability, SOD, POD enzyme activity and other physiological and biochemical indexes in leaves were determined with six varieties（Zi Ye Li, Zi Ye Ai Ying, Jin Ye Yu, Jin Ye Huai, Hong Ye Chou Chun, Hong Ye Bi Tao）from 5 regions of Binhai in Tianjin. The results showed that SOD activity in Jin Ye Yu was the highest; POD enzyme activity in Jin Ye Yu was the highest; the malondialdehyde content in Jin Ye Huai and Jin Ye Yu was the lowest;the content of soluble protein and free proline content and SOD activity in Zi Ye Li was the lowest; the malondialdehyde content in Zi Ye Ai Ying was the highest; the content of soluble protein and soluble sugar and POD enzyme activity in Zi Ye Ai Ying was the lowest; the content of free proline in Hong Ye Bi Tao was the highest;the content of soluble sugar and the soluble proline in Hong Ye Chou Chun was the highest. In conclusion, the growth characteristics of the colorful leaf trees from strong to weak was that of Jin Ye Yu and Jin Ye Huai, Hong Ye Bi Tao and Hong Ye Chou Chun, Zi Ye Li, and Zi Ye Ai Ying.

colored-leaf plants; moderate-severe saline-alkali soil; physiological characteristics

S687

A

1008-5394（2019）02-0031-04

10.19640/j.cnki.jtau.2019.02.007

2018-04-30

天津市重大農業(yè)技術推廣項目（2017CK0184）；天津市林果現代農業(yè)產業(yè)技術體系創(chuàng)新團隊項目（ITTFPRS2018002）

喬博超（1993 -），男，碩士在讀，主要從事園林和園藝植物栽培研究。E-mail：1781643867 @qq.com。

楊靜慧（1961 -），女，教授，博士，主要從事園藝植物栽培、抗逆生理和分子育種研究。E-mail： jinghuiyang2@aliyun.com。

責任編輯：楊霞