凌惠鋒，賴(lài) 略

(1.河源市國(guó)有黎明林場(chǎng)， 廣東 河源 517200;2.河源市森林病蟲(chóng)害防治服務(wù)中心,廣東 河源 517200)

1 引言

目前全世界各類(lèi)鹽堿地約1×109hm2，占地球可耕地面積10%。我國(guó)鹽漬土總面積約0.4億hm2，占全國(guó)可用土地面積5%[1,2]。鹽脅迫能顯著抑制植株生長(zhǎng)代謝，甚至直接導(dǎo)致植物死亡。研究發(fā)現(xiàn)，施用氮素不僅能減輕植物遭受的鹽害，同時(shí)通過(guò)調(diào)控養(yǎng)分平衡，促進(jìn)其他營(yíng)養(yǎng)元素的循環(huán)代謝，提高植物生長(zhǎng)量[3～5]。

山烏桕(Sapiumdiscolor)屬大戟科烏桕屬落葉小喬木，廣泛分布于長(zhǎng)江流域以南。其秋葉為紅色，園林觀賞價(jià)值高。山烏桕耐貧瘠、耐寒、耐旱、病蟲(chóng)害少，能獨(dú)片成林，具有良好的水土保持和水源涵養(yǎng)功能。此外，山烏桕泌蜜量大、花期長(zhǎng)，是一種優(yōu)良的蜜源植物，其根、皮、葉均可入藥，種子含油率達(dá)41%，可用作工業(yè)油料[6,7]。山烏桕利用價(jià)值高，開(kāi)發(fā)前景廣闊，近年來(lái)逐漸成為一種重要的景觀園林與生態(tài)防護(hù)樹(shù)種?；诖?，本試驗(yàn)以山烏桕幼苗為試驗(yàn)材料，通過(guò)分析施氮量對(duì)鹽脅迫下山烏桕幼苗生理方面的影響，以期揭示氮肥對(duì)提升山烏桕耐鹽性方面的應(yīng)用潛力，為鹽海涂灘地區(qū)山烏桕的高效培育提供理論參考。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)材料

種子于2021年1月份采自河源市國(guó)有黎明林場(chǎng)(114°47′50″ E，24°26′49″ N)形質(zhì)優(yōu)良母樹(shù)，經(jīng)溫水浸泡去除種皮表面蠟質(zhì)后，直接進(jìn)行沙床育苗。待種子發(fā)芽后，移栽至裝有珍珠巖、泥炭土(體積比，1∶1)的育苗袋中(7 cm×10 cm)中。待苗木培育10個(gè)月，選取長(zhǎng)勢(shì)一致、無(wú)病蟲(chóng)害、苗高約30 cm苗木，經(jīng)流水清洗干凈后轉(zhuǎn)移至1/2 Hoagland營(yíng)養(yǎng)液中進(jìn)行適應(yīng)性培養(yǎng)備用。

2.2 試驗(yàn)方法

2.2.1 試驗(yàn)處理

本試驗(yàn)采用水培法，在1/2 Hoagland營(yíng)養(yǎng)液中添加不同濃度NaCl和尿素進(jìn)行鹽脅迫下施氮處理。其中，鹽處理先設(shè)置6個(gè)梯度，即：0(S0)、1(S1)、3(S2)、5(S3)、7(S4)、9(S5)g/L NaCl進(jìn)行植株遭受鹽害程度的觀察。根據(jù)該試驗(yàn)結(jié)果，選擇在0～7 g/L NaCl范圍內(nèi)各鹽處理中添加0(N0)、1.5(N1)、3(N2)g/L尿素(含氮量46%)。以上試驗(yàn)各處理均設(shè)4重復(fù)，每重復(fù)40株苗，處理周期均為60 d。試驗(yàn)在控制環(huán)境條件下進(jìn)行，溫度26±0.5 ℃，相對(duì)濕度85%，光照強(qiáng)度500 μmol/(m2·s)，光照時(shí)間16 h，每周更換1次培養(yǎng)液，每日充氣一次，每次30 min。

2.2.2 指標(biāo)測(cè)試

鹽害率：以鹽脅迫處理60 d后對(duì)照處理苗高增量為參照，根據(jù)對(duì)照處理苗高增量和各處理苗高增量的差與對(duì)照處理苗高增量的比值計(jì)算鹽害率，即：鹽害率(%)=(對(duì)照處理苗高增量-鹽處理苗高增量)/對(duì)照處理苗高增量×100。

葉片含水率：采集植株中上部4～5片功能葉，將其在65 ℃干燥箱中烘干至恒重。統(tǒng)計(jì)各重復(fù)葉片含水率，即：葉片含水率(%)=(葉片鮮重-葉片干重)/葉片鮮重×100。

葉片素含量：采用便攜式葉綠素速測(cè)儀進(jìn)行活體測(cè)定。

丙二醛(MDA)含量用硫代巴比妥酸法，游離脯氨酸含量用酸性茚三酮法測(cè)定，可溶性糖含量用蒽酮比色法，全氮含量用半微量凱氏定氮法測(cè)定。

2.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行方差分析與多重比較(p<0.05)。

3 結(jié)果與分析

3.1 鹽害率變化

為分析山烏桕幼苗對(duì)鹽害的敏感程度，觀測(cè)了0～9 g/L NaCl處理60 d后幼苗高生長(zhǎng)變化。其中，在9 g/L NaCl處理18 d時(shí)，苗木已全部死亡，因此未統(tǒng)計(jì)該處理基于苗木高度增量計(jì)算出的鹽害率。從圖1可以看出，在0～7 g/L NaCl處理下，山烏桕遭受鹽害程度差異顯著。與對(duì)照相比，在1 g/L NaCl(S1)處理下植株遭受鹽害率不明顯，而在3～7 g/L NaCl處理下隨著鹽濃度增加，山烏桕遭受的鹽害率明顯增加。其中，在7 g/L NaCl處理下鹽害率已達(dá)100%，這表明該鹽濃度處理極大抑制了植株高生長(zhǎng)，未觀察到明顯的苗高增長(zhǎng)量。在5 g/L NaCl處理下，鹽害率為79%，苗高增長(zhǎng)了10%(對(duì)照為47%)。這說(shuō)明，5 g/L NaCl是山烏桕的耐鹽閾值，在3(S2)、5(S3)、7(S3)g/L NaCl處理下供試山烏桕幼苗分別遭受了輕度、中度和重度的鹽害。從整體植株遭受鹽害率與處理鹽濃度間的變化關(guān)系來(lái)看，呈現(xiàn)出極顯著的正相關(guān)二次項(xiàng)關(guān)系(R2=0.97)。

注：不同小寫(xiě)字母表示各NaCl濃度處理間顯著性差異(α=0.05)

3.2 生理指標(biāo)變化

植物水分代謝是一切生理活動(dòng)的基礎(chǔ)，而葉片是調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育的重要器官，葉片含水率的變化能直接、客觀地反映植物受到的脅迫傷害程度。通過(guò)分析不同程度鹽脅迫下施氮量對(duì)葉片含水率變化發(fā)現(xiàn)，在未受明顯鹽害的鹽處理(S1)下，施氮前后未發(fā)現(xiàn)顯著的含水率變化，而在輕度(S2)和中度(S3)鹽脅迫下，施氮明顯增加了葉片含水率，尤其在S3處理下施氮量越高含水率越大，但在重度(S3)鹽脅迫下，葉片含水率并未隨施氮量增加而發(fā)生顯著變化(表1)。從同一施氮處理不同程度鹽脅迫處理間差異來(lái)看，未施氮(N0)時(shí)隨著鹽脅迫程度加重含水率降低，而在N1、N2處理下S1與S2間含水率無(wú)明顯變化。這說(shuō)明，通過(guò)施氮能顯著提升鹽脅迫下幼苗葉片含水量，特別是在輕度鹽脅迫下葉片含水率可恢復(fù)至未受脅迫的水平。

光合作用是植物合成能量物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)正常生長(zhǎng)發(fā)育的重要生理過(guò)程，葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所[8]。葉綠素含量與植物光合能力密切相關(guān)。從表1可知，葉綠素含量變化與葉片含水率變化相類(lèi)似，在S1處理下施氮前后葉綠素含量無(wú)明顯變化，但在S2、S3處理下施氮增加了葉綠素含量，而在S3處理下施氮未改變?nèi)~綠素含量。在同一施氮水平下各鹽處理間葉綠素含量變化差異顯著，在未施氮N0處理下鹽脅迫程度越大葉綠素含量越低，而在N1處理下S1、S2間葉綠素含量無(wú)差異，在N2處理下S1、S2、S3間葉綠素含量無(wú)差異。這表明，施氮能增加鹽脅迫下葉片中葉綠素含量，且具有脅迫程度越重，施氮量越高，增加效果越好的趨勢(shì)。

MDA、脯氨酸、可溶性糖是3種重要的有機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，與植物抗逆性有關(guān)[9，10]。在S1處理下，施氮未改變?nèi)~片中MDA和脯氨酸含量，但增加了可溶性糖含量，且隨著施氮濃度增加而增大。在S2和S3處理下，施氮后MDA、脯氨酸含量降低，可溶性糖含量增加；在S4處理下，施氮前后MDA與脯氨酸含量未改變，但N2施氮水平增加了可溶性糖含量。從同一施氮水平各鹽處理間滲透物質(zhì)含量大小來(lái)看，在N0、N1處理：MDA、脯氨酸表現(xiàn)為S4>S3>S2>S1，可溶性糖為S2>S1>S3>S4；在N2處理：MDA、脯氨酸則為S4>S3≈S2≈S1，可溶糖為S1≈S2>S3>S4。這說(shuō)明，鹽脅迫下MDA、脯氨酸含量隨脅迫加劇而增加，而可溶性糖含量表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢(shì)。在輕、中度鹽脅迫下，施氮降低了MDA、脯氨酸含量，增加了可溶性糖含量，而重度鹽脅迫下高濃度施氮水平(N2)能顯著增加可溶性糖含量。

表1 鹽脅迫下施氮量對(duì)山烏桕幼苗的生理影響

3.3 葉片氮含量變化

為進(jìn)一步分析施氮處理對(duì)植株氮含量的影響，檢測(cè)了各鹽處理下不同施氮水平幼苗葉片中全氮含量的變化。由圖2可知，任一施氮水平下，葉片中氮含量大小均表現(xiàn)為：S1>S2>S3>S4，而同一鹽處理水平下，在S1、S2、S3表現(xiàn)為：N0

圖2 鹽脅迫下施氮量對(duì)山烏桕幼苗葉片氮含量的影響

4 結(jié)論與討論

山烏桕觀賞價(jià)值高，生態(tài)、經(jīng)濟(jì)效益顯著[11]，通過(guò)探討山烏桕耐鹽性對(duì)豐富今后沿海地區(qū)的造林樹(shù)種意義重大。本試驗(yàn)通過(guò)研究0～9 g/L NaCl處理下山烏桕幼苗耐鹽性發(fā)現(xiàn)，山烏桕屬于鹽敏感性樹(shù)種，在3～7 g/L NaCl范圍內(nèi)均遭受到不同程度鹽害，其耐鹽閾值為5 g/L(0.5%)NaCl。根據(jù)我國(guó)鹽堿地劃分，土壤含鹽量0.1%～0.2%為輕度鹽化土，含鹽量0.2%～0.4%為中度鹽化土，而含鹽量0.4%～0.6%為重度鹽化土。根據(jù)山烏桕耐鹽性，說(shuō)明今后在沿海地區(qū)開(kāi)展山烏桕推廣種植具有較好潛力。

施氮能引起鹽脅迫下山烏桕在水分、光合和滲透物質(zhì)方面生理響應(yīng)的變化，但不同生理指標(biāo)對(duì)氮素響應(yīng)的敏感性不同。整體上表現(xiàn)為：可溶性糖含量>脯氨酸含量>葉片含水率、葉綠素含量及MDA含量。施氮能顯著增加植株葉片中可溶性糖含量，且氮水平越高可溶性糖含量越大，但該趨勢(shì)與植株遭受鹽害與否無(wú)關(guān)。相反地，葉片含水率及葉綠素、MDA含量在未遭受鹽害(1 g/L NaCl)和遭受重度鹽害(7 g/L NaCl)時(shí)，施氮未能引起三者變化，而在輕度(3 g/L NaCl)和中度(5 g/L NaCl)鹽害下，施氮顯著引起了3個(gè)指標(biāo)的變化。這表明，可溶性糖含量不宜作為山烏桕耐鹽性生理指標(biāo)，而以葉片含水率、葉綠素含量、MDA含量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)能較好地反映出山烏桕的鹽適應(yīng)性。

鹽害程度不同對(duì)不同施氮水平響應(yīng)的生理指標(biāo)也不同。以低氮水平(1.5 g/L尿素)處理時(shí)，在輕度鹽害下山烏桕幼苗葉片中含水率與葉綠素含量可提升至無(wú)鹽害水平，但在高氮水平(3 g/L尿素)處理時(shí)，輕度和中度鹽害下葉片中MDA、脯氨酸含量與無(wú)鹽害處理間無(wú)差異。葉片含水率和葉綠素含量反映植株中水分和光合生理代謝能力[12～14]，通過(guò)施用低氮能顯著增加兩者水平，暗示了氮素能提升植物耐鹽性可能與光合和水分生理的快速響應(yīng)有關(guān)。MDA代表膜透性程度，脯氨酸為植物體內(nèi)穩(wěn)定的重要滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)[15，16]，高氮水平對(duì)MDA與脯氨酸含量的改變表明，細(xì)胞中破壞膜完整性的有關(guān)調(diào)節(jié)物質(zhì)對(duì)氮素響應(yīng)較慢。綜合以上觀測(cè)分析結(jié)果，建議根據(jù)鹽脅迫下光合和水分代謝變化更能有效地判斷山烏桕的耐鹽能力。