劉 安
(唐山市曹妃甸區(qū)市政園林工程有限公司,河北 唐山 063000)
兩色金雞菊(Coreopsistinctoria),菊科(Compositae)金雞菊屬(CoreopsiL.),又名孔雀草,一年生草本植物,2012年農(nóng)業(yè)部認(rèn)證為源產(chǎn)地為新疆和田民豐縣,屬中國特有植物?,F(xiàn)在全國各地可見,主要見于山坡草叢中,已有人工引種栽培[1]。劍葉金雞菊(Coreopsislanceolata),菊科金雞菊屬,又名大金雞菊、狹葉金雞菊,多年生草本植物,原產(chǎn)北美,我國各地目前均有栽培[2]。兩種金雞菊舌狀花黃色、花期5~9月份,花色鮮艷花期長,是目前花境、坡地、街心花園、庭院、草坪等地的良好應(yīng)用材料。
曹妃甸位于河北省唐山市南部沿海、渤海灣中心地帶,為古灤河入海沖積而成,屬于濱海鹽堿區(qū),地理位置N28°55′12″~38°27′23″、E118°18′24″~118°43′16″,屬暖溫帶半濕潤大陸季風(fēng)氣候,光照充足、降水集中、雨熱同期、四季分明,有利于絕大多數(shù)植物生長發(fā)育[3,4]。但是鹽堿區(qū)的總體特點使得現(xiàn)有園林植物葉片發(fā)黃、根系吸收能力下降、礦質(zhì)元素吸收受到抑制[5~9],從而限制了曹妃甸園林綠化植物的選擇。篩選耐鹽堿性強(qiáng)的園林植物,補(bǔ)充和增加曹妃甸區(qū)園林綠化植物種類、豐富景觀效果,對于改善以曹妃甸為代表的濱海鹽堿地區(qū)的城市綠化水平具有重要意義。
本研究利用 NaHCO3溶液對兩色金雞菊和劍葉金雞菊幼苗進(jìn)行脅迫處理,探索鹽堿脅迫下2個品種間耐鹽堿性差異,以期為曹妃甸濱海鹽堿區(qū)的園林綠化提供新材料,為鹽堿地增加園林綠化植物種類提供理論依據(jù)。
兩色金雞菊和劍葉金雞菊種子購自北京花兒朵朵花仙子農(nóng)業(yè)有限公司。
2.2.1 幼苗準(zhǔn)備
分別選取顆粒飽滿的種子,用1%次氯酸鈉溶液消毒10 min,清水沖洗3~5次,室溫條件下浸種24 h。將處理過的種子置于裝有相同培養(yǎng)土的穴盤中育苗,待到幼苗長至4葉1心時,選擇健康且生長一致的幼苗移植于裝有同種等量營養(yǎng)液的水培容器中,待進(jìn)行NaHCO3脅迫處理。
2.2.2 試驗設(shè)計
試驗采用單一盆栽模式,設(shè)定NaHCO3濃度分別為0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 %(編號為N0~N6)共7個濃度,每瓶5株幼苗,3次重復(fù)。水培營養(yǎng)液為廣譜knop營養(yǎng)液,培養(yǎng)條件為溫度22 ℃,光照強(qiáng)度2500 lx,光照14 h。分別于第0 d、3 d、5 d和7 d時對各處理生長情況進(jìn)行拍照,并在第7 d時對各處理進(jìn)行生理指標(biāo)測定。
測定指標(biāo)包括表型比較,過氧化物酶(POD)活性、過氧化氫酶(CAT)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性,3次重復(fù),取平均值進(jìn)行統(tǒng)計。試驗方法及步驟參照李合生的方法[10]。
采用Excel2010進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析,采用SPSS21.0進(jìn)行試驗數(shù)據(jù)顯著性分析等。
脅迫處理0、3、5、7 d時,分別對兩種金雞菊的各個處理進(jìn)行拍照比較。0 d時,兩色金雞菊和劍葉金雞菊均生長良好且基本保持一致。第3 d時,N0~N3處理都沒有明顯的萎蔫出現(xiàn),N4~N6則有不同程度的輕度萎蔫出現(xiàn),濃度越大,萎蔫越明顯。試驗進(jìn)行到等5 d,劍葉金雞菊除N0、N1、N2外,其余濃度都有明顯的萎蔫發(fā)生,且濃度越大,癥狀越明顯,而兩色金雞菊在N5濃度以下的萎蔫狀態(tài)都較劍葉金雞菊程度輕,選取各自濃度的其中一盆進(jìn)行脫鹽處理,同濃度處理下,兩色金雞菊恢復(fù)生長迅速且效果明顯,表明在同樣濃度條件下,兩色金雞菊的耐鹽效果由于劍葉金雞菊。試驗進(jìn)行到第7 d時,N4~N6處理的劍葉金雞菊只有N4還表現(xiàn)為存活狀態(tài),其余兩濃度的劍葉金雞菊幼苗已經(jīng)全部死亡,N2~N3處理均有不同程度的萎蔫現(xiàn)象發(fā)生;兩色金雞菊當(dāng)濃度達(dá)到N6處理時才在第7 d 表現(xiàn)出程度較重的萎蔫,基本沒有繼續(xù)生長可能,N2~N4處理的萎蔫程度雖有增加的趨勢,但整體良好;N5處理萎蔫程度較其余低濃度雖顯嚴(yán)重,結(jié)合之前脫鹽處理效果,具備恢復(fù)生長可能性。通過兩色金雞菊和劍葉金雞菊的表型差異可以看出,兩色金雞菊的耐鹽性較劍葉金雞菊強(qiáng),其各自可以耐受的最大NaHCO3濃度分別為1.2 %和0.8 %。
3.2.1 不同濃度NaHCO3處理兩種金雞菊的POD活性比較
經(jīng)NaHCO3脅迫處理后,兩種金雞菊幼苗葉片的POD活性變化情況見表1。由表1可知,隨著鹽脅迫濃度的增加,兩色金雞菊和劍葉金雞菊幼苗葉片POD活性均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。其中兩色金雞菊的POD活性在N3處理達(dá)到最大,為189.32 U/g,與其它各處理均存在顯著性差異,N5處理與N0比較SOD活性值顯著下降且與其它處理也存在顯著性差異,N1和N2處理之間無顯著性差異存在。由此可知,兩色金雞菊可以耐受的最大NaHCO3濃度為N4,即0.8 %。劍葉金雞菊當(dāng)NaHCO3濃度達(dá)到N5時,其幼苗已經(jīng)死亡,當(dāng)濃度為N2處理時,其POD活性最大,且與其它處理之間均存在顯著性差異,N1與N3處理之間無顯著性差異存在,N4與其它處理之間也存在顯著性差異,由此可知,劍葉金雞菊可以耐受的最大濃度為N3處理,即0.6 %。對相同濃度NaHCO3脅迫處理下進(jìn)行橫向比較,同濃度條件下兩色金雞菊的SOD活性均較劍葉金雞菊大,說明兩色金雞菊的耐鹽性較劍葉金雞菊較強(qiáng)。
表1 不同濃度NaHCO3處理兩種金雞菊的POD活性比較
3.2.2 不同濃度NaHCO3處理兩種金雞菊的SOD活性比較
NaHCO3脅迫后,兩色金雞菊和劍葉金雞菊幼苗葉片的SOD活性變化情況見表2??梢钥闯?,隨著NaHCO3濃度的提高,兩種金雞菊的SOD活性均表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢,與POD活性變化規(guī)律基本一致。兩色金雞菊在N3處理時SOD活性最大,數(shù)值達(dá)到96.65 U/g,與其它處理之間均存在顯著性差異,隨著NaHCO3濃度的增加,其活性顯著降低,N4、N5和N6之間均有顯著性差異存在, N4與N1、N2間無顯著性差異,所有處理與N0之間均存在顯著性差異,說明兩色金雞菊可以耐受的最大NaHCO3濃度處理為N4。劍葉金雞菊在N2處理時SOD活性達(dá)到最大值,與其它處理均有顯著性差異存在,當(dāng)NaHCO3處理濃度到1.0 %時,N5和N6處理的劍葉金雞菊幼苗均已死亡。N1、N3與N0處理之間無顯著性差異存在,說明劍葉金雞菊可以耐受的NaHCO3最大濃度可以達(dá)到0.6%。在相同濃度NaHCO3脅迫處理下進(jìn)行橫向比較,同濃度條件下兩色金雞菊的SOD活性均較劍葉金雞菊大,說明兩色金雞菊的耐鹽性優(yōu)于劍葉金雞菊。
表2 不同濃度NaHCO3處理兩種金雞菊的SOD活性比較
3.2.3 不同濃度NaHCO3處理兩種金雞菊的CAT活性比較
NaHCO3脅迫后,兩色金雞菊和劍葉金雞菊幼苗葉片的CAT活性變化情況見表3??梢钥闯?,隨著NaHCO3濃度的增加,兩種金雞菊的SOD活性均表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢,與POD、SOD活性表現(xiàn)規(guī)律基本一致。兩色金雞菊在N3處理時CAT活性最大,數(shù)值達(dá)到76.82 U/g,與其它處理之間均存在顯著性差異,隨著NaHCO3濃度的增加,其活性顯著降低,N4與N5和N6之間存在顯著性差異,與N0、N1、N2之間無顯著性差異存在,N5與N6之間無顯著性差異存在,但與N0之間存在顯著性差異,說明兩色金雞菊可以耐受的最大NaHCO3濃度處理為N4。劍葉金雞菊在N2處理時CAT活性達(dá)到最大值,與N1之間無顯著性差異存在,與N0及其它處理之間均有顯著性差異,其它處理之間也有顯著性差異;就CAT活性來看,說明劍葉金雞菊可以耐受的NaHCO3最大濃度可以達(dá)到0.4%。在相同濃度NaHCO3脅迫處理下進(jìn)行橫向比較,同濃度下兩色金雞菊的SOD活性均較劍葉金雞菊大,說明兩色金雞菊的耐鹽性較劍葉金雞菊強(qiáng)。
表3 不同濃度NaHCO3處理兩種金雞菊的CAT活性比較
鹽脅迫對大多植物的生長發(fā)育都具有非常大的影響,主要表現(xiàn)為葉片變黃、生長緩慢、活力下降、根系活力低、吸收能力差等,嚴(yán)重者甚至可能死亡[11~15]。因此在類似曹妃甸沿海鹽堿地區(qū)選擇耐鹽性強(qiáng)的園林綠化植物就變得非常重要。從本試驗結(jié)果看,當(dāng)劍葉金雞菊幼苗的鹽脅迫濃度達(dá)到1.0%及以上時,劍葉金雞菊均已死亡,這表明其不能耐受1.0%的NaHCO3濃度。結(jié)合其表型分析與POD、SOD和CAT活性的數(shù)值變化規(guī)律及與對照之間的關(guān)系,可以判斷劍葉金雞菊良好生長可以耐受的最大NaHCO3濃度為0.4%,兩色金雞菊良好生長可以耐受的最大NaHCO3濃度的為0.8%,二者保持生活狀態(tài)可以耐受的NaHCO3濃度分別為0.8%和1.2%,且兩色金雞菊的耐鹽性較劍葉金雞菊更強(qiáng)。