王麗娟++白義奎++王鐵良
摘要:以日本山崎配方進(jìn)行營養(yǎng)液供給,研究了不同濃度NaCl處理對草莓生理特性的影響。結(jié)果表明,NaCl處理后草莓葉面積增長量、葉色指數(shù)、干物質(zhì)含量、凈光合速率(Pn)隨著NaCl處理濃度的升高而降低。30 mmol/L NaCl處理在第6天出現(xiàn)鹽害,60 mmol/L NaCl處理在第3天出現(xiàn)鹽害;90、120 mmol/L NaCl處理在第3天出現(xiàn)鹽害,且鹽害率達(dá)100%。
關(guān)鍵詞:草莓;NaCl處理;生理特性
中圖分類號:S668.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:0439-8114(2017)03-0481-02
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.03.021
The Effects of NaCl Treatment on the Physiological Characteristics of Strawberry
WANG Li-juan1,2,BAI Yi-kui1,WANG Tie-liang1
(1.College of Water Resource,Shenyang Agricultural University,Shenyang 110866,China;
2.College of Horticulture and Landscape,Tianjin Agricultural College,Tianjin 300384,China)
Abstract: The effects of different concentrations of NaCl treatment on physiological characteristics of strawberry supplied by Japan Yamazaki formula nutrient solution were studied. The results showed that leaf area growth, leaf color index,dry matter content,net photosynthetic rate(Pn) of strawberry treated by NaCl decreased with the increase of NaCl concentration. 30 mmol/L NaCl treatment appeared salt injury in 6 days,60 mmol/L NaCl treatment appeared salt injury in 3 days. 90,120 mmol/L NaCl treatment appeared salt damage in 3 days,and salt injury rate was 100%.
Key words: strawberry; NaCl treatment; physiological characteristics
天津市較多地區(qū)為退海之地,鹽堿地面積較大,鹽堿土中的鹽分主要為Na+、Ca2+、Mg2+ 3種陽離子和CO32-、HCO3-、Cl-、SO42- 4種陰離子組成的12種鹽,個別地區(qū)還分布著少量的硝酸鹽鹽土。鹽土表層含鹽量在0.2%~0.5%時就可能對植物產(chǎn)生不利的影響[1]。草莓為淺根性植物,其抗鹽性弱[2,3],所以高鹽分土壤不利于草莓的生長發(fā)育,影響了草莓的產(chǎn)量及品質(zhì),嚴(yán)重威脅著草莓產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和持續(xù)發(fā)展。天津郊區(qū)土壤中含量較高的主要為Na+和Cl-,因此試驗(yàn)選用NaCl作為鹽處理,通過不同濃度的NaCl處理草莓幼苗,探究不同含鹽量對草莓鹽害程度、生長及光合性能的影響程度,以期為草莓設(shè)施抗鹽栽培提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料與處理
試驗(yàn)于2015年秋季在天津農(nóng)學(xué)院日光溫室中進(jìn)行,草莓品種為日本紅顏。草莓采用盆栽方式,盆的規(guī)格為寬20 cm、長44 cm、深15 cm,基質(zhì)選用清洗過的蛭石,以日本山崎配方進(jìn)行營養(yǎng)液供給。
NaCl處理濃度為30、60、90、120 mmol/L,分別記為處理A、B、C、D,對照(CK)用去離子水處理。定植后1個月,每盆草莓使用1 L NaCl溶液,分2次施入。每個處理20株,栽培管理措施相同,隨機(jī)區(qū)組設(shè)計。
1.2 測定方法
1.2.1 鹽害指數(shù)和鹽害率 鹽害指數(shù)和鹽害率分別于處理的第3、6、9、12天進(jìn)行測定。鹽害分級:0級-無鹽害癥狀;1級-輕度鹽害,約1/3的葉片葉尖和葉緣呈失水萎蔫狀;2級-中度鹽害,約1/2的葉片葉尖和葉緣失水萎蔫并有焦枯;3級-重度鹽害,約2/3以上的葉片葉尖和葉緣焦枯面積約達(dá)1/3; 4級-極度鹽害,所有的葉片葉尖和葉緣焦枯,面積達(dá)1/2以上;5級-植株葉片全部枯死。
鹽害指數(shù)=[∑(代表級值×株數(shù))]/(最高等級×總株數(shù))×100%
鹽害率=受害株數(shù)/總株數(shù)×100%
1.2.2 葉色指數(shù) 運(yùn)用SPAD-502葉綠素計測定。
1.2.3 葉面積增長量 運(yùn)用手持式葉面積儀測定(型號:CI-202),葉面積增長量=處理結(jié)束時平均單株葉面積-處理前平均單株葉面積。
1.2.4 光合速率及其參數(shù)測定 采用CIRAS-2光合儀(美國PP Systems公司)進(jìn)行測定凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、蒸騰速率(Tr)和胞間CO2濃度(Ci),測定葉為完全展開的功能葉。
2 結(jié)果與分析
2.1 鹽害指數(shù)和鹽害率分析
由表1可以看出,處理A在第3天時未出現(xiàn)鹽害,第6天時鹽害率達(dá)57.14%,第9天時鹽害率達(dá)100%;處理B在第3天時就出現(xiàn)鹽害,鹽害率達(dá)28.57%,第6天時鹽害率達(dá)100%;處理C和處理D在第3天時出現(xiàn)鹽害,且鹽害率達(dá)100%。
由表2可以看出,處理A在第6天時鹽害指數(shù)為11.43%,其他濃度NaCl處理在第3天時已經(jīng)表現(xiàn)出鹽害指數(shù)特征。隨著NaCl處理濃度的加大,鹽害指數(shù)值加大,到處理12 d時,處理D的鹽害指數(shù)達(dá)到45.71%。
2.2 NaCl處理對草莓生長指標(biāo)的影響
由表3可以看出,NaCl處理后草莓葉面積增長量、葉色指數(shù)、干物質(zhì)含量隨著NaCl濃度的升高而降低。處理D的葉面積增長量、干物質(zhì)含量與對照相比差異極顯著;葉色指數(shù)各處理間無顯著差異。
2.3 NaCl處理對草莓葉片光合參數(shù)的影響
由表4可知,不同濃度NaCl處理對草莓葉片光合參數(shù)有明顯影響,凈光合速率(Pn)隨著NaCl濃度的升高而減小,處理A、處理B與對照相比差異不顯著,處理C、處理D與對照相比差異極顯著。蒸騰速率(Tr)變化趨勢與凈光合速率相同,但處理間差異不顯著。不同濃度NaCl處理與對照相比,胞間CO2濃度(Ci)呈降低趨勢,但差異不顯著。氣孔導(dǎo)度(Gs)隨著NaCl濃度的升高而減小,處理A、處理B與對照間無顯著差異,處理C、處理D與對照相比差異顯著。
3 小結(jié)與討論
本試驗(yàn)條件下,30 mmol/L NaCl處理在第6天時出現(xiàn)鹽害,60 mmol/L NaCl處理在第3天時就出現(xiàn)鹽害;90、120 mmol/L NaCl處理在第3天時出現(xiàn)鹽害,且鹽害率達(dá)100%。NaCl處理后草莓葉面積增長量、葉色指數(shù)、干物質(zhì)含量隨著NaCl濃度的升高而降低。各濃度NaCl處理的草莓葉面積增長量與對照相比差異顯著,120 mmol/L NaCl處理的草莓干物質(zhì)含量與對照相比差異極顯著,其他處理草莓干物質(zhì)含量與對照間差異不顯著;葉色指數(shù)各處理間無顯著差異。不同濃度NaCl處理對草莓葉片光合參數(shù)有明顯影響,與對照相比,NaCl處理的草莓植株凈光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度皆有所下降。
NaCl處理下的草莓主要表現(xiàn)為生長緩慢、葉面積增長量降低、葉色指數(shù)下降、植物的干重明顯降低。不同濃度NaCl處理下的葉片萎蔫、邊緣焦枯程度等不同,30 mmol/L NaCl處理第6天就出現(xiàn)鹽害現(xiàn)象,說明草莓抗鹽堿能力比較弱。
葉綠素會顯示植物體進(jìn)行光合作用的強(qiáng)度,故其含量可作為反映光合強(qiáng)度的生理指標(biāo)。較高的鹽濃度會降低植物體內(nèi)葉綠素的含量,其主要原因?yàn)樵邴}堿環(huán)境條件下,植物體對礦質(zhì)營養(yǎng)和水分的吸收匱乏,造成營養(yǎng)失調(diào)而導(dǎo)致體內(nèi)葉綠素含量降低[4]。本試驗(yàn)不同濃度NaCl處理降低了植物體內(nèi)葉綠素的含量,葉綠素指數(shù)降低。也就是說NaCl處理對草莓體內(nèi)葉綠素的含量有抑制作用,不同處理葉綠素含量下降程度不同。
光合作用是植物最基本的生命活動之一,前人研究表明,鹽處理下柑橘、葡萄、枸杞等植株葉片的凈光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度下降[5],對于鹽堿脅迫下植物凈光合速率降低的原因至今還未形成統(tǒng)一的認(rèn)識,前人研究認(rèn)為引起光合速率下降的原因存在著氣孔和非氣孔因素[6,7],還有研究認(rèn)為限制光合作用的氣孔因素和非氣孔因素二者之間并不是相互獨(dú)立的,二者隨脅迫時間的長短和脅迫濃度的高低而處于動態(tài)的變化之中[5]。本試驗(yàn)在不同濃度NaCl處理下,與對照相比,隨著光合速率的降低,蒸騰速率、胞間CO2濃度、氣孔導(dǎo)度皆有所下降,說明導(dǎo)致不同濃度NaCl處理下光合速率降低的原因包含氣孔因素。
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