唐海霞,陶吉寒,楊雪梅,馮立娟,王 菲,尹燕雷
(山東省果樹研究所,山東 泰安 271000)
中國土地鹽堿化危害嚴(yán)重,鹽堿地面積位居世界第三。全國有十七省區(qū)存在鹽堿地,具有農(nóng)業(yè)發(fā)展?jié)摿Φ柠}堿地占耕地總面積10%以上[1]。鹽堿地改良和利用的主要措施是栽植耐鹽堿作物[2]。石榴(Punica granatum L.)屬石榴科石榴屬(Punica L.),是一種較耐干旱貧瘠、適應(yīng)性強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)樹種,也是鹽堿地栽植的先鋒樹種。盡管石榴是公認(rèn)的耐鹽堿性較強(qiáng)的樹種,但對其耐鹽堿能力的評價(jià)研究相對較少。本試驗(yàn)通過評價(jià)石榴抗鹽堿性,了解石榴耐鹽堿程度,為下一步構(gòu)建石榴抗鹽堿評價(jià)體系以及耐鹽堿良種的選擇奠定基礎(chǔ)。
選取1年生‘泰山紅’石榴扦插苗于2017年6月進(jìn)行盆栽試驗(yàn),每個(gè)盆內(nèi)栽種1株。本研究設(shè)定單鹽處理(3個(gè))和鹽堿處理(12個(gè))兩部分,1個(gè)對照處理(CK),每個(gè)處理10株,共計(jì)160株。栽植后分別編號、掛牌,按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)修剪,留一個(gè)主枝,高度約30cm,緩苗后,9月2日進(jìn)行澆鹽、鹽堿試驗(yàn)。
單鹽處理包括 :100mmol·L-1、200mmol·L-1、300mmol·L-1NaCl溶液。
鹽堿處理:根據(jù)鹽堿地主要鹽分組成特點(diǎn),選定 NaCl、Na2SO4、NaHCO3和 Na2CO34 種鹽按不同摩爾比例混合。各處理的鹽分組成及其摩爾比例見表1。各組鹽濃度范圍從 50mmol·L-1到 300mmol·L-1,pH范圍由7.48到10.04,模擬出了鹽度和堿度(pH)與天然鹽堿地相似的12種鹽堿條件(表2)。
加鹽、鹽堿溶液時(shí),先將各配比的鹽分分別倒入事先插好標(biāo)簽的盆栽中,每盆加溶液1L(剛好從盆底流出),對照加1L水,盆下放一托盤,滲漏出的鹽水反澆回盆中。盆內(nèi)表面撒入適量麥糠,防止過快失水。每5天澆1次水,每次約310mL。每3天記錄一次生長落葉情況。
表1 各處理組所含鹽分及其摩爾比
表2 各處理組鹽濃度與pH
處理結(jié)束后,統(tǒng)計(jì)石榴受害植株情況,根據(jù)石榴抗鹽堿評價(jià)標(biāo)準(zhǔn),評價(jià)石榴抗鹽堿性(表3)。
在石榴單鹽的脅迫下,隨著鹽濃度的增加,石榴落葉及枯死的情況逐步加重,在NaCl 200mmol·L-1時(shí),第6天開始出現(xiàn)葉片變黃現(xiàn)象,隨之少量葉片脫落,第12天開始,陸續(xù)有3株死亡。當(dāng)NaCl 300mmol·L-1時(shí),第3天葉片開始變黃,并逐步落葉,第6天時(shí),有5株枝條開始枯梢,第9天開始,2株已經(jīng)死亡,第15天時(shí),死亡率高達(dá)70%,第18天時(shí),植株全部死亡。
不同的鹽堿濃度下,石榴幼苗受害情況差異顯著。鹽濃度在50mmol·L-1時(shí),隨著pH升高,苗木受害情況略有加重,但整體生長狀況良好。當(dāng)鹽濃度在200mmol·L-1時(shí),隨著pH升高,苗木受害情況有明顯的差異。研究發(fā)現(xiàn),同一鹽度下,pH越高,苗木受害越顯著;在同一pH條件下,隨著鹽度升高,苗木受害越顯著;混合鹽堿后,隨著pH、鹽度的升高,苗木受害情況顯著增強(qiáng),高鹽高堿的雙重脅迫顯著高于其他處理。
石榴是耐鹽性較強(qiáng)的樹種,在含鹽0.3%左右土壤上生長幾乎完全正常,是海涂鹽漬土地果樹開發(fā)的先鋒樹種之一[3]。郭文琦等[4]對如東沿海灘涂引進(jìn)種植12個(gè)綠化樹種進(jìn)行耐鹽性評價(jià)表明,石榴可在含鹽量0.57%以下土壤中種植,與本研究結(jié)果一致。石榴的耐鹽范圍可能與品種[5-6]、樹齡[7]及處理時(shí)間有關(guān)系[8]。目前,關(guān)于石榴抗鹽堿的相關(guān)報(bào)道較少,評價(jià)體系尚未建立。石榴耐鹽堿能力的大小受栽培環(huán)境、生長時(shí)期、供試品種、評價(jià)方法等影響。關(guān)于鹽脅迫對石榴種子萌發(fā)[9]、生長發(fā)育[10]等已有相關(guān)報(bào)道,在沿海灘涂地區(qū),對果樹生長影響的既有鹽分的脅迫也有堿的抑制,因此,筆者認(rèn)為,石榴抗鹽堿評價(jià)時(shí)要根據(jù)鹽堿地實(shí)際情況進(jìn)行試驗(yàn)梯度設(shè)定。石榴耐鹽堿評價(jià)的一個(gè)目是選擇耐鹽堿良種,因此可根據(jù)土壤實(shí)際,采用較高的鹽堿濃度,選擇具有一定產(chǎn)量的抗性品種[11]進(jìn)行研究。已有研究表明幼齡石榴樹在土壤含鹽量小于0.4%時(shí),能正常生長發(fā)育果,而成齡石榴樹在返堿期土壤表層(0-10 cm)含鹽量為2.0% 時(shí),仍能正常開花結(jié)果[12],因此脅迫濃度的設(shè)置要考慮到石榴苗木的生長發(fā)育時(shí)期。目前植物的耐鹽性主要通過植株形態(tài)[13]、生長狀況[14]及生理生化[15]等指標(biāo)的變化來鑒定[16]。試驗(yàn)方法的不同不僅會影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,也不利于實(shí)驗(yàn)間結(jié)果的比較。因此,在石榴耐鹽堿評價(jià)上,應(yīng)在鹽、堿脅迫梯度、苗木發(fā)育期、耐鹽指標(biāo)的調(diào)查、評價(jià)方法等方面盡快形成統(tǒng)一體系。這樣不僅確保試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確有效,也能促進(jìn)石榴耐鹽堿評價(jià)信息的交流與共享。
表3 石榴受害等級和抗鹽堿評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
表4 石榴耐鹽狀況調(diào)查
表5 石榴耐鹽堿狀況調(diào)查
石榴是較好的耐鹽堿樹種,當(dāng)單鹽(NaCl)濃度在200mmol·L-1以下時(shí),能較好的生長。當(dāng)鹽堿交互脅迫后,NaCl濃度在 200mmol·L-1, pH8.72 時(shí),苗木受害嚴(yán)重。此外,研究發(fā)現(xiàn)混合鹽堿對苗木脅迫要高于單鹽,高鹽高堿的協(xié)同作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于單鹽。