李明梅　沈加菊

摘 要：【目的】分析華山松種子萌發(fā)及幼苗生長對不同濃度鹽脅迫的適應(yīng)性?！痉椒ā吭O(shè)置6個NaCl水平（0、20、40、60、80、100mmol/L），研究不同濃度NaCl對華山松種子萌發(fā)、幼苗生長、葉綠素含量、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量、保護酶活性的影響。【結(jié)果】低鹽脅迫對華山松種子發(fā)芽率、幼苗生長發(fā)育無明顯影響，可提高幼苗葉綠素含量、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量及保護酶活性，從而提高植物的抗鹽脅迫能力。【結(jié)論】最適宜華山松種子萌發(fā)及幼苗生長的鹽濃度為0-40mmol/L。

關(guān)鍵詞：鹽脅迫；華山松；萌發(fā)；生長；影響

華山松又名白松、五須松，為松科松屬植物，主要分布于山西、陜西、四川、云南、甘肅等地[1]。華山松根系發(fā)達、材質(zhì)優(yōu)良、樹干通直、冠形優(yōu)美，是營造防護林、用材林的速生優(yōu)良樹種；因其果材兼用，也是部分山區(qū)重要的用材和經(jīng)濟樹種[2-3]。華山松人工林的良好培育對南方種源區(qū)經(jīng)濟和社會發(fā)展意義重大[4]。

鹽堿土在世界100多個國家和地區(qū)都有分布。在我國，鹽堿土主要分布于東北、西北、華北以及沿海地區(qū)，鹽堿土面積已達到耕地面積的10%左右[5]。土壤鹽堿含量高會嚴(yán)重傷害植物并破壞土壤結(jié)構(gòu)。在土壤當(dāng)中，NaCl等中性鹽是主要的致害鹽分，中性鹽含量過高會導(dǎo)致土壤溶液滲透勢的降低，造成植物吸水困難，從而形成生理干旱[6]；而高濃度的NaCl可置換出細胞膜上所結(jié)合Ca2+，導(dǎo)致細胞膜結(jié)構(gòu)遭到破壞；而植物內(nèi)部積累過多的鹽分還可能出現(xiàn)生理紊亂，蛋白質(zhì)合成速率的降低，使得已有蛋白質(zhì)快速分解，同時破壞植物體內(nèi)葉綠素，造成呼吸速率的降低，導(dǎo)致植物缺乏營養(yǎng)[7]。

近年來，大量學(xué)者研究了鹽脅迫對植株生長的影響。崔高峰[8]以1年生櫸樹幼苗為研究對象，通過澆灌不同濃度的NaCl，探究鹽脅迫對櫸樹幼苗生理特性的影響，發(fā)現(xiàn)低濃度的鹽脅迫可促進櫸樹幼苗生長發(fā)育，提高光合色素、滲透條件物質(zhì)含量，提高抗氧化酶活性，從而提升抗鹽脅迫能力；而高濃度的鹽脅迫會降低櫸樹幼苗光合色素含量，導(dǎo)致抗氧化酶活性的降低，櫸樹幼苗生長較為適宜的鹽濃度為0.6%（沒有高濃度的鹽脅迫對櫸樹幼苗生理特性的影響表現(xiàn)）。付茵茵等[9]以5個國槐無性系盆栽2年生植株為試驗對象，研究不同濃度NaCl脅迫對其生長及生理生化指標(biāo)的影響，發(fā)現(xiàn)鹽脅迫降低了國槐苗木苗高、地徑和生物量，提高了抗氧化酶活性和滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量。曹麗娜等[10]以2年生多花梾木實生苗為試材，比較不同濃度鹽溶液脅迫下花梾木幼苗葉片色差、熒光參數(shù)及抗氧化酶指標(biāo)的變化，發(fā)現(xiàn)低濃度（＜0.2%）下多花梾木具有一定的耐鹽性，鹽（NaCl）濃度達0.3%時葉片受抑制明顯，高濃度（0.4%-0.5%）下可能會有次生代謝，提高抗氧化酶活性，從而減少對植株傷害。張麗翠[11]在盆栽試驗條件下，研究了不同鹽濃度對北京檜柏幼苗生長和生理特性的影響，發(fā)現(xiàn)0.2%濃度的鹽處理不會對株高產(chǎn)生顯著影響，0.4%、0.6%鹽處理顯著降低了株高，0.2%濃度的鹽處理不會使北京檜柏MDA含量、SOD、POD、CAT活性顯著升高，0.4%、0.6%鹽處理會顯著提高MDA含量和3種抗氧化酶活性；總體來看，0.2%濃度的鹽脅迫不會對北京檜柏株高和生理特性產(chǎn)生顯著影響。目前，鹽脅迫對華山松生長和生理特性的影響研究較少，基于此，分析鹽脅迫對華山松幼苗生長和逆境生理的影響規(guī)律，希望能為華山松栽培養(yǎng)護提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用華山松種子采自當(dāng)?shù)?，?jīng)自然干燥后避光保存。

1.2 試驗設(shè)計

1.2.1 鹽脅迫對華山松種子萌發(fā)的影響

試驗采取培養(yǎng)皿發(fā)芽法，將雙層濾紙置于培養(yǎng)皿內(nèi)，接著挑選顆粒飽滿、大小一致的華山松種子，采用75%乙醇溶液消毒5min后用清水沖洗干凈，在每個培養(yǎng)皿內(nèi)均勻擺放50粒華山松種子，配制濃度為0、20、40、60、80、100mmol/L的NaCl溶液，分別加入培養(yǎng)皿內(nèi)，各處理分別重復(fù)3次，共18個培養(yǎng)皿。將所有培養(yǎng)皿置于人工氣候箱內(nèi)，每日對華山松種子發(fā)芽情況進行統(tǒng)計，待種子露出胚根或者胚芽后，記錄種子胚根及胚芽長度，連續(xù)觀察21日，測定種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)及活力指數(shù)三個指標(biāo)[12-14]。

發(fā)芽率（%）=最終發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%

發(fā)芽勢（%）=前3d發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%

發(fā)芽指數(shù)=Σ（t天種子發(fā)芽數(shù)/對應(yīng)發(fā)芽日）活力指數(shù)=發(fā)芽指數(shù)×鮮重

1.2.2 鹽脅迫對華山松幼苗生長及光合特性的影響

采取盆栽試驗，2020年5月1日，對華山松種子進行穴盤播種育苗，6月移栽至塑料栽植盆內(nèi)（每盆栽植1株華山松幼苗，盆長35cm、寬30cm、高35cm），每盆內(nèi)裝入20kg干土。將栽植盆均勻擺放于試驗苗圃內(nèi)，采取正常養(yǎng)護措施。2020年7月15日，選擇健康狀況良好、生長勢基本一致的華山松幼苗進行鹽脅迫試驗。本試驗共設(shè)置5個鹽脅迫處理，NaCl溶液濃度分別為0、20、40、60、80、100mmol/L，每個處理50盆華山松，共300盆苗木。分別于7月15日、8月15日、9月15日分3次將配制好的NaCl溶液澆入栽植盆內(nèi)，每次每盆澆入量均為1L，0mmol/L處理澆入等量的蒸餾水。在澆水后，若栽植盆下托盤內(nèi)有液體流水，將其全部倒入栽植盆內(nèi)。在整個試驗過程中避免出現(xiàn)旱澇災(zāi)害和病蟲危害。

于10月10日取樣，每個處理取樣數(shù)為5株苗木，分別測量華山松幼苗生長指標(biāo)及生理特性指標(biāo)。

（1）生長指標(biāo)

生長指標(biāo)主要為生長量（苗高、地徑）和生物量（根、莖、葉），并計算根冠比。

根冠比=根部干重/地上部干重

（2）生理特性指標(biāo)

采用浸提法[ 1 5 ]測量葉綠素含量，巴比妥酸顯色法[16]測量丙二醛含量，NBT還原法[16]測量超氧化物歧化酶（SOD）活性，愈創(chuàng)木酚法[16]測量過氧化物酶（POD）活性，紫外吸收法[16]測量過氧化氫酶（CAT）活性，蒽酮比色法[17]測量可溶性糖含量，磺基水楊酸法[17]測量游離脯氨酸含量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

使用Excel 2003和SPSS 23.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫對華山松種子萌發(fā)特性的影響

不同濃度NaCl脅迫對華山松種子萌發(fā)的影響，見表1。

由表1可知，隨著NaCl濃度的增加，華山松種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)四個指標(biāo)均呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢。具體而言，種子發(fā)芽率在64.32%-85.78%之間，其中，NaCl濃度為0、20、40mmol/L時種子發(fā)芽率差異不顯著；NaCl濃度為20、40、60、80mmol/L時種子發(fā)芽率差異不顯著；NaCl濃度為80、100mmol/L時種子發(fā)芽率差異不顯著。從發(fā)芽勢情況來看，最大值為59.78%（NaCl濃度為0mmol/L）、最小值為12.63%（NaCl濃度為100mmol/L），其中，NaCl濃度為20、40mmol/L處理與0mmol/L處理差異不顯著，NaCl濃度為80mmol/L處理與100mmol/L處理差異不顯著；不同處理華山松種子發(fā)芽指數(shù)在33.76-51.96之間，NaCl濃度為0、20、40、60mmol/L時華山松幼苗發(fā)芽指數(shù)差異不顯著，NaCl濃度為20、40、60、80mmol/L時華山松幼苗發(fā)芽指數(shù)差異不顯著；從華山松種子活力指數(shù)情況來看，最高值為6.19（NaCl濃度為0mmol/L）、最小值為0.74（NaCl濃度為100mmol/L），NaCl濃度為20、40mmol/L處理與0mmol/L處理差異不顯著，NaCl濃度為20、40處理與60mmol/L處理差異不顯著。

2.2 鹽脅迫對華山松幼苗生長的影響

不同濃度鹽脅迫對華山松幼苗生長的影響，見表2。

由表2可知，不同處理華山松幼苗苗高、地徑、生物量、根冠比均存在顯著差異。隨著NaCl濃度的升高，華山松幼苗苗高呈逐漸降低趨勢，由0mmol/L的9.36cm逐漸降低至100mmol/L的7.50cm。其中，NaCl濃度為0、20、40、60、80mmol/L時，華山松幼苗苗高差異不顯著；NaCl濃度為20、40、60、80、100mmol/L時，華山松幼苗苗高差異不顯著；NaCl濃度為0、20、40mmol/L時，三個處理華山松幼苗地徑差異不顯著，在2.27-2.73mm之間，明顯高于其余三個處理；不同處理華山松幼苗根生物量以NaCl濃度為0mmol/L時地徑最高，達到了0.79g，NaCl濃度為0、20mmol/L時，兩個處理華山松幼苗根生物量明顯高于NaCl濃度為80、100mmol/L的兩個處理；不同處理華山松幼苗莖生物量由高到低排序依次為NaCl濃度為0、20、40、60、80和100mol/處理，其中，前三者差異不顯著；從葉生物量情況來看，最大值為0.132g，最小值為0.045g，NaCl濃度為0、20、40mmol/L時，華山松幼苗葉生物量差異不顯著，NaCl濃度為40和60mmol/L時，華山松幼苗葉生物量差異不顯著；從根冠比情況來看，隨著NaCl濃度的升高，華山松幼苗根冠比呈現(xiàn)出逐漸升高的趨勢，由0.37（NaCl濃度為0mmol/L）逐漸升高至0.98（NaCl濃度為100mmol/L），其中，NaCl濃度為0、20、40mmol/L時，三個處理的華山松幼苗根冠比差異不顯著，NaCl濃度為40、60、80mmol/L時，三個處理的華山松幼苗根冠比差異不顯著。

2.3 鹽脅迫對華山松幼苗葉綠素含量的影響

不同濃度鹽脅迫對華山松幼苗葉綠素含量的影響，見表3。

由表3可知，隨著NaCl濃度的升高，不同處理華山松幼苗葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素、總?cè)~綠素含量四個指標(biāo)均呈現(xiàn)出先升高、后降低的趨勢。其中，華山松幼苗葉綠素a含量在0.57 -1.26mg/g之間，NaCl濃度為20mmol/L時葉綠素a含量最高，NaCl濃度為100mmol/L時葉綠素a含量最低，其余處理居中；不同處理華山松幼苗葉綠素b含量最高為0.64mg/g（NaCl濃度為20mg/g）、最低為0.42mg/g（NaCl濃度為100mg/g），其中，NaCl濃度為0、60、80、100mmol/L處理葉綠素b含量差異不顯著；不同處理華山松幼苗類胡蘿卜素含量在0.21 -0.30mg/g之間，在NaCl濃度為20mmol/L時最高，NaCl濃度為100mmol/L時最低，NaCl濃度為0mmol/L時類胡蘿卜素含量與NaCl濃度為20mmol/L時差異不顯著，NaCl濃度為60、80、100mmol/L時，三個處理類胡蘿卜素含量差異不顯著；通過計算華山松幼苗總?cè)~綠素含量，可以看出其由高到低排序依次為NaCl濃度為20、0、40、60、80、100mmol/L處理，其中，NaCl濃度為60、80mmol/L時，兩個處理的華山松幼苗總?cè)~綠素含量差異不顯著；從葉綠素a/b情況來看，NaCl濃度為0、20、40mmol/L處理間的差異不顯著，明顯高于NaCl濃度為60、80、1000mmol/L處理。

2.4 鹽脅迫對華山松幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的影響

不同濃度鹽脅迫對華山松幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的影響，見表4。

由表4可知，不同處理華山松幼苗可溶性糖、丙二醛、游離脯氨酸含量存在顯著差異。其中，NaCl濃度為20、40、60mmol/L時，華山松幼苗可溶性糖含量差異不顯著，在71.33-89.87mg/g之間，明顯高于其余三個處理；從丙二醛含量情況來看，NaCl濃度為60mmol/L時最高（與NaCl濃度為0、20、40mmol/L之間的差異不顯著），NaCl濃度100mmol/L時最低；不同處理華山松幼苗游離脯氨酸含量由高到低排序依次為NaCl濃度為40、60、20、80、0、100mmol/L處理。

2.5 鹽脅迫對華山松幼苗保護酶活性的影響

不同濃度鹽脅迫對華山松幼苗保護酶活性的影響，見表5。

由表5可知，不同處理華山松幼苗SOD活性、POD活性、CAT活性差異顯著。具體而言，華山松幼苗SOD活性在NaCl濃度為20mmol/L時最高（與NaCl濃度為40、60mmol/L時的差異不顯著），在NaCl濃度為0mmol/L時最低（與NaCl濃度為100mmol/L時的差異不顯著）；不同處理華山松幼苗POD活性由高到低排序依次為NaCl濃度為20、40、60、80、100、0mmol/L處理，其中，NaCl濃度為40、60mmol/L時，華山松幼苗的POD活性差異不顯著，NaCl濃度為80、100、0mmol/L時，華山松幼苗POD活性差異不顯著；不同處理華山松幼苗CAT活性在227.61 -333.13U/g·min之間，NaCl濃度為20mmol/L時最高，NaCl濃度為0mmol/L時最低。

3 討論與結(jié)論

發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)是衡量種子生活力和發(fā)芽能力的重要指標(biāo)[18]。本研究發(fā)現(xiàn)，NaCl濃度為20、40mmol/L時，華山松種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)與NaCl濃度為0mmol/L之間的差異不顯著，這表明低濃度的鹽脅迫對華山松種子發(fā)芽能力無明顯影響；在NaCl濃度達到60mmol/L時，華山松種子發(fā)芽率開始降低，這表明高濃度的鹽脅迫會抑制華山松種子的發(fā)芽能力。

本研究發(fā)現(xiàn)，隨著鹽濃度的升高，華山松幼苗株高、莖粗、生物量整體呈下降趨勢，在NaCl濃度超過60mmol/L時，華山松幼苗株高、莖粗、生物量明顯降低。而華山松幼苗根冠比隨著鹽濃度的升高呈增長趨勢，這主要是由于鹽脅迫過程中葉片鹽害程度要高于根系，導(dǎo)致葉片受離子毒害程度更高[19]。

葉綠素是光合作用的光能捕獲物質(zhì)基礎(chǔ)，其含量高低決定著植物光合作用的強弱[20]。本研究發(fā)現(xiàn)，20mmol/L鹽脅迫會導(dǎo)致華山松幼苗葉片葉綠素含量的升高，隨著鹽濃度的繼續(xù)增加，葉綠素含量開始降低，這與楊淑萍等[21]的研究結(jié)果一致，這可能是與輕度鹽脅迫下植物含水量有所降低有關(guān)。

隨著鹽濃度的升高，華山松幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量、保護酶活性均呈現(xiàn)出先升高、后降低的趨勢。這主要是由于低濃度的鹽脅迫可促進根系對水分的吸收，將更多光合作用產(chǎn)物運輸至植物根系，使根系得到更好的生長，有助于更多滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的合成，以維持根系吸收礦質(zhì)元素及水分；在鹽濃度過高時，大量鹽分聚集于植物根系周邊，這會影響植物根系的生長和代謝，最終影響植株死傷部分的生長發(fā)育[22]。

綜上所述，低鹽脅迫對華山松種子發(fā)芽率、幼苗生長發(fā)育無明顯影響，可提高幼苗葉綠素含量、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量及保護酶活性，從而提高植物的抗鹽脅迫能力。最適宜華山松種子萌發(fā)及幼苗生長的鹽濃度為0-40mmol/L。

參考文獻

[1] 陳文艷，姜寧，范鑫磊，等.甘肅華山松潰瘍病病原真菌類群的初步鑒定[J].西北林學(xué)院學(xué)報，2020，35（3）：147-152.

[2] 中國科學(xué)院中國植物志編輯委員會編.周太炎等，編著.中國植物志-第33卷[M].北京：科學(xué)出版社，1987：217-221.

[3] 中國科學(xué)院昆明研究植物所.云南植物志（第4卷）[M].北京：科學(xué)出版社：1986：47-49.

[4] 李小軍，李蓮芳，顧夢，等.氫氧化鈉、溫水和IBA浸種對華山松幼苗生長和生物量的影響[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2022，44（5）：1156-1168.

[5] 陳俊.堿地膚幼苗抗氧化酶系統(tǒng)對鹽堿混合脅迫的生理響應(yīng)特點[D].長春：東北師范大學(xué)，2006.

[6] 高戰(zhàn)武，劉晶，李絨萱，等. NaCl脅迫對燕麥幼苗生長及適應(yīng)策略的影響[J].白城師范學(xué)院學(xué)報，2022，36（5）：21-27.

[7] 時丕彪，蔣潤枝，沈明晨，等.鹽脅迫對南瓜幼苗生長及光合特性的影響[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報，2021，11（12）：74-79.

[8] 崔高峰.鹽脅迫對櫸樹幼苗.生理特性的影響[J].現(xiàn)代園藝，2023，46（2）：11-13.

[9] 付茵茵，閆文瀟，王友曉，等.國槐無性系對NaCl脅迫的生長生理響應(yīng)及耐鹽性綜合評價[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2021，37（34）：43-51.

[10] 曹麗娜，潘靜霞，周余華，等.鹽脅迫對多花梾木幼苗生理生化特性的影響[J].分子植物育種，2022，20（16）：5463-5470.

[11] 張麗翠.鹽脅迫對北京檜柏幼苗生長和生理特性的影響[J].河北林業(yè)科技，2022（1）：23-26.

[12] 王曉航，李海濤，宋宇鵬，等.不同鹽脅迫對澤瀉種子萌發(fā)的影響[J].種子，2020，39（12）：103-106.

[13] 陳雅琦，蘇楷淇，李春杰.鹽脅迫對醉馬草和高羊茅種子萌發(fā)及幼苗生長的影響[J].草業(yè)科學(xué)，2021，38（5）：870-879.

[14] 陶嘉齡，鄭光華.種子活力[M].北京：科學(xué)出版社，1991.

[15] 白寶璋.植物生理生化測試技術(shù)[M].北京：中國科技出版社，1995.

[16] 鄒琦.植物生理學(xué)實驗指導(dǎo)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[17] 高俊鳳.植物生理學(xué)實驗指導(dǎo)[M].北京：高等教育出版社，2006.

[18] 信龍飛，谷彩花，張艷玲，等.鹽脅迫對桔梗種子萌發(fā)和幼苗光合特性的影響[J].種子，2022，41（9）：40-46+52.

[19] 樊瑞蘋，周琴，周波，等.鹽脅迫對高羊茅生長及抗氧化系統(tǒng)的影響[J].草業(yè)學(xué)報，2012，21（1）：112-117.

[20] 李旭新，劉炳響，郭智濤，等.NaCl脅迫下黃連木葉片光合特性及快速葉綠素?zé)晒庹T導(dǎo)動力學(xué)曲線的變化[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2013，24（9）：2479-2484.

[21] 楊淑萍，危常州，梁永超.鹽脅迫對不同基因型海島棉光合作用及熒光特性的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，43（8）：1585-1593.

[22] 韓浩章，陳柳，李素華，等.Na2CO3和NaHCO3混合處理對猴樟幼苗養(yǎng)分吸收的影響[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2019，47（8）：8-13+21.