NaCl胁迫对藏川杨幼苗光合作用及部分生理指标的影响_佟珂珂.pdf

第 7 卷第 1 期高原农业Vol.7 No.12023 年 2 月Journal of PlateauAgricultureFeb.2023收稿日期：2022-09-05作者简介：佟珂珂（1996-），女，汉族，山东潍坊人，硕士生。研究方向：园林植物与观赏园艺。通讯作者：邢震（1973-），男，汉族，江苏南京人，博士研究生，教授，主要研究方向：林学。基金项目：农业资源与环境学科建设项目（533320003）；高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室（202101111）；西藏人居环境教学团队项目（20191【2022】-1 号）NaCl 胁迫对藏川杨幼苗光合作用及部分生理指标的影响佟珂珂徐 慧李文博李 垚蒋宇晴邢 震*（西藏农牧学院 资源与环境学院，西藏林芝860000）摘要 探究藏川杨幼苗对 NaCl 胁迫的响应特征，为西藏盐渍化地区植被优化及恢复提供理论依据。以二年生藏川杨扦插苗为试验材料，采用不同浓度（0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和 1.0%）NaCl 溶液进行浇灌处理，每个处理重复 3 次，每次1 L，分别于 2021 年 9 月 24 日、9 月 29 日、10 月 4 日、10 月 9 日施加 NaCl 溶液，分析藏川杨幼苗生长指标、光合指标及部分生理指标的变化特征。0.2%、0.4%NaCl 处理藏川杨株高与对照相比无显著差异，但随着 NaCl 浓度的提高，时间延长，藏川杨幼苗株高、基径均呈现下降的趋势；随着盐含量的增加，叶片净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和叶绿素含量均呈下降趋势，而胞间 CO2浓度（Ci）均呈先上升后下降的趋势，说明在较高盐浓度处理下，藏川杨叶片光能利用率受到显著抑制。丙二醛（MDA）含量和相对电导率逐步增加，且随着时间延长而增大。通过植物生长指标发现，藏川杨幼苗对 0.2%0.4%浓度的 NaCl 胁迫表现出一定的耐盐性；通过光合速率等发现，低浓度盐胁迫下光合速率的降低是因为气孔限制因素，而高浓度盐胁迫下光合速率降低则是因为非气孔限制因素。关键词 藏川杨；NaCl 胁迫；生长指标；光合指标；生理特性中图分类号：S792.11文献标识码：A文章编号：2096-4781（2023）01-0067-09DOI:10.19707/ki.jpa.2023.01.009Effects of NaCl Stress on Photosynthesis and Some PhysiologicalIndexes of Populus Szechuanica SeedlingsTONG Keke,XU Hui,LI WenBo,LI Yao,JIANG Yuqing,XING Zhen*(Resource and Environment College,Tibet Agriculture&Animal Husbandry University,Nyingchi Tibet,860000,China)Abstract:To provide theoretical basis for vegetation optimization and restoration in salinizedareas of Tibet,this paper studied the response characteristics of Populus szechuanica var.seedlings to NaCl stress,and the two-year-old cutting seedlings of Tibetan Sichuan poplar wereused as experimental materials.The solutions of different concentrations(0%,0.2%,0.4%,0.6%,0.8%and 1.0%)of NaCl were used for irrigation.Each treatment was repeated three times,with1L each time(measured with a graduated cylinder).The NaCl solutions were applied onSeptember 24,September 29,October 4 and October 9 respectively to analyze the changecharacteristics of growth indicators,photosynthetic indicators and some physiological indicatorsof P.tibetica seedlings.There was no significant difference in plant height between 0.2%and0.4%NaCl treatment and the control,but with the increase of salt concentration and theextension of time,the plant height and basal diameter of P.tibetica seedlings showed a68高原农业2023 年第 1 期downward trend;with the increase of salt content,the leaf net photosynthetic rate(Pn),transpiration rate(Tr),stomatal conductance(Gs)and chlorophyll content showed a downwardtrend,while the intercellular CO2concentration(Ci)first increased and then decreased,indicating that the leaf light energy utilization of P.tibetica was significantly inhibited under thetreatmentofhighersaltconcentration.Malondialdehyde(MDA)contentandrelativeconductivity increased gradually,and increased with time.Through the plant growth index,itwas found that the seedlings of P.tibetica showed a certain salt tolerance to 0.2%0.4%NaClstress,and the decrease of photosynthetic rate under low concentration salt stress was thestomatal limiting factor,while the decrease of photosynthetic rate under high concentration saltstress was the non stomatal limiting factor.Key words:Populus szechuanica var.tibetica,NaCl stress,growth index,photosynthetic index,physiological characteristics藏川杨（Populus szechuanica var.tibetica），又名藏青杨，为川杨(P.szechuanica)亚种，是杨柳科（salicaceae）杨属（Populus）落叶高大乔木浅根性树种，产地为西藏、四川，海拔2 0004 000 m山区1。具有生长快、寿命长、杆形通直、材质好、耐旱、耐荫冷、抗病虫害、适应能力强等特点2。常被用来防风固沙、农田防护、水土保持，因其有很高的生态价值、观赏价值和经济价值，深受当地人民喜爱，并广泛应用于各地市园林绿化3。大量研究证明，在植物生长过程中影响植物生长的主要一项因素就是土壤盐渍化，当土壤含盐量较高时，土壤的理化性质也会发生改变，从而导致植物生长延缓，抑制代谢，出现盐斑，出现萎蔫，生长不良，甚至死亡4。土壤盐渍化还导致植物种类稀少，因此要丰富盐渍地植被多样性，需要了解植物的耐盐性，以此来丰富盐渍地植被种类。而青藏高原作为我国生态安全的重要屏障，生态系统脆弱，盐渍土含量平均在3.029 6%左右，最大含盐量超过 7.0%5，且主要分布在湖滨平原、羌塘高原、宽谷河滩及部分洼地，以及在藏南地区某些退缩的大陆内部湖盆地带、河滩内的洼地及温泉附近也有零散分布6，从而影响生态安全屏障建设和保护。因此，为合理利用西藏地区盐渍土地，研究植物在盐胁迫下的生长及生理特性，以及提高盐渍土地利用率，丰富耐盐性造林树种，为西藏选育耐盐植物品种提供参考。目前，针对藏川杨的研究主要集中在藏川杨杂交、扦插育苗7-11，藏川杨光合特性研究12,13及生理特性研究14-16等方面，而有关藏川杨幼苗耐盐性的研究未见报道。本研究通过模拟盐渍化土壤环境，通过设置不同梯度的 NaCl 胁迫，探究 NaCl 胁迫对藏川杨生长、光合及部分抗逆生理指标的影响，揭示NaCl 胁迫下，藏川杨幼苗生理响应机制，以期定量评估藏川杨对盐胁迫的耐受能力，从而为建立藏川杨抗逆性生长生理指标提供理论依据，也为其在西藏盐渍化地区的推广种植提供一定参考。1 材料与方法1.1 试验材料与设计试验于 2021 年西藏农牧学院资源与环境学院校内实习基地进行。以2 a生藏川杨扦插苗为实验材料（种源来自西藏林芝市），选用高28 cm，宽35 cm的花盆栽植，每盆为 2 棵，试验设置 6 个梯度处理，分别用 0.2%，0.4%，0.6%，0.8%，1.0%NaCl 溶液处理藏川杨幼苗，以蒸馏水为对照，每个梯度分别重复 3 次，分别于 9 月 24 日、9 月 29 日、10 月 4日、10 月 9 日加入 NaCl 溶液，每次1 000 mL（用刻度量筒量取），其他管理措施一致，处理第10 d和第20 d，从植株上剪取中上部叶片进行各项生化第 1 期佟珂珂等：“NaCl 胁迫对藏川杨幼苗光合作用及部分生理指标的影响”69指标测定，各指标均于当天 NaCl 处理前取样检测。1.2 测定项目及方法1.2.1 盐害等级观测为真实地反映藏川杨幼苗的耐盐情况，在王涛等17研究基础上结合本次试验的实际情况进行更动，将盐害的程度分为不同的 5 个等级，0 级：植物无明显盐害症状，呈健康生长状态；1级：植物约 1/4 的叶尖、叶缘变黄；2 级：植物叶片明显变黄，部分叶片开始松动；3 级：植物约 2/3 的叶片焦枯或发黄，出现盐斑，叶片掉落；4级：叶落枝条枯死最终死亡。在21 d后观察并记录盐胁迫对藏川杨幼苗叶片的影响及形态变化。1.2.2 生长指标测定分别于 9 月 23 日开始前和 10 月 14 日结束后（第21 d）测定植株的株高和基径，盐胁迫试验前后的差值即为植株的生长量18，用卷尺测定藏川杨幼苗的株高，精度为1 mm；用游标卡尺测定藏川杨幼苗的基茎，并选取主茎高出地面5 mm处测量东南向、西北向直径，取平均值，精度为0.01 mm。1.2.3 叶片光合指标测定NaCl 胁迫处理20 d后，使用 Li6800 便携式光合测定仪（LICor Inc 美国），于上午 11：00至下午 2：00，测定净光合速率（net photosyntheticrate，Pn）、蒸腾速率（transpiration rate，Tr）、气孔导度（stomatal conductance，Gs）、胞间 CO2浓度（intercellular CO2 concentr