不同品种北美海棠耐盐碱生长和生理指标的相关性分析

夏凯丽 ，杨静慧 ，李 珍 ，李 雕 ，周 强 ，王 兴

（1.天津农学院 园艺园林学院，天津 300384；2.天津市公路直属处，天津 300384）

天津市位于渤海之滨，海河流域最下游[1]，盐渍化土地面积高达7 800 km2， 约占天津市总土地面积 65.8%[2]，主要分布在渤海湾的滨海淤泥质滩涂地区，包括滨海新区、宁河、东丽、津南及静海南部等地[3]。

盐碱地由于土壤内大量的盐分积累，会引起植物的生理干旱，伤害植物组织、影响植物吸收营养、影响植物的生长和发育等[4]。

目前，有关植物耐盐碱的研究多集中于耐盐碱种质及资源的筛选[5-6]、耐盐碱机理[7-8]、耐盐碱性分析[9-10]等，而有关植物耐盐碱指标的筛选却很少。

本研究测定了8种北美海棠生长和生理指标，并用各指标的隶属函数值与其平均隶属函数值做了相关性分析，旨在筛选出衡量耐盐碱的指标，以期为北美海棠在盐碱地区的推广应用奠定基础。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地位于天津市远大园林苗圃，土壤为粘壤土，pH值为8.02，含盐量为0.32%，属于轻度盐碱土，土壤肥力中等。

供试苗木定植株行距一致，均为2 m×4 m，常规管理，管理方法统一，早春发芽前施肥、浇水1次，施肥以氮肥为主，秋季追肥1次，以磷钾肥为主，冬季来临前灌冻水。

1.2 试验材料

供试的北美海棠品种为冬红、舞美、亚当、喜洋洋、绚丽、凯尔斯、王族、红宝石，均由天津市远大园林苗圃提供。

1.3 试验方法

在苗圃中选择生长一致的区域为样地，样地面积为20 m×20 m，6个样地。每个样地中按对角线五点取样法，选5株生长良好的植株取样，共30株。6个样地中随机选2个样地，即从10株样树上采集叶片，选第1～4主枝中部枝条上的成熟叶片为样叶，每株选3枝，每个枝条上取5片成熟叶片，用于生理指标的测定。

1.3.1 生长指标的测定方法

（1）基径、胸径：采用测树钢围尺进行测量，基径的基准点为植株地面基部，胸径的基准点为植株距地面1.2 m处。

（2）冠幅：采用十字交叉法进行测量，用普通卷尺分别测出植株南北与东西方向的宽度，两者平均即为植株冠幅。

（3）株高：用测高仪测量。

（4）年轮：用C0400 型年轮仪（即生长锥）在距地面20 cm高度同一方向向植株的树芯钻取年轮，再用游标卡尺由树芯向外测定每年的年轮生长量。

（5）一年生枝生长量：于2016年11月下旬，植株停止生长后，选取植株中部、外侧的枝条用普通卷尺量取其一年生枝的生长量，分别从植株的东、南、西、北4个方位测定。每个品种测量10个样树。一年生的枝数为每个二年生枝上的一年生枝的数量。

（6）叶片数量：为一年生枝上的叶片数量。

1.3.2 生理生化指标的测定方法 可溶性蛋白，用考马斯亮蓝G-250染色比色法测定[11]；可溶性糖，用硫酸-蒽酮试剂法测定[12]；游离脯氨酸，用茚三酮试剂法测定[13]；POD（过氧化物酶），用愈创木酚试剂比色法测定[14]；丙二醛，用硫代巴比妥酸试剂法测定[14]；膜透性，用电解质渗透法测定[15]。测膜透性时，先用0，2%，4%，6%，8%，10% 6个梯度的NaCl溶液浸泡不同北美海棠叶片30 min。处理后用电解质渗透法测量不同浓度下北美海棠叶片的膜透性，每个处理3次重复。

试验数据用Excel 2007进行统计分析，用各指标的隶属函数值进行各生长指标的相关性分析，用SPSS 20.0进行方差显著性分析。

隶属函数计算公式：

其中 Xij 表示 i 种类 j 指标的彩叶植物不同指标变化隶属函数值。Xmax 和 Xmin 分别表示彩叶植物各种类指标的最大和最小测定值，如果不同种类北美海棠各变化指标测定值与彩叶植物的耐盐性呈正相关用 A 式，反之用 B 式。n 表示不同彩叶植物测定某一指标数的总和。

2 结果与分析

2.1 盐碱土北美海棠品种生长指标相关性分析

由图1可以看出，各项生长指标与综合隶属函数值相关性较好的是胸径、株高、冠幅、一年生枝数，相关系数分别为0.750，0.761，0.752和0.691；而叶片数、一年生枝长与综合隶属函数值相关性不好。所以，植物耐盐性的生长状态可以用胸径、株高、冠幅、一年生枝数等指标进行衡量。

图1 盐碱土8个北美海棠品种生长指标的相关性

2.2 盐碱土北美海棠品种生理生化指标相关性分析

由图2可以看出，可溶性糖、游离脯氨酸、膜伤害率和生理综合隶属函数值相关性较大，相关系数分别为0.829，0.680和0.602。POD酶活性、丙二醛、可溶性蛋白和综合隶属值相关性最小。所以，植物耐盐性的生理指标可以用可溶性糖、游离脯氨酸、膜伤害率进行衡量。

图2 盐碱土8个北美海棠品种生理生化指标的相关性

3 结论与讨论

本试验结果显示，北美海棠耐盐碱生长指标中的胸径、株高、冠幅、一年生枝数与各生长指标的平均隶属函数值相关性较好，而叶片数和一年生枝长等指标相关性较低。原因可能是试验地土壤为轻度盐碱土，不足以引起叶片数和一年生枝长的大幅度波动[16]；也可能是影响这2个指标的因素较多，结果一致性相差导致的相关性差。

北美海棠耐盐碱生理指标中的可溶性糖、游离脯氨酸、膜透性与各生理指标的平均隶属函数值相关性较好，可以用来衡量北美海棠耐盐碱性。但是，POD酶活性、丙二醛和可溶性蛋白含量相关性较低，可能是因为POD酶活性的变化是先增强后减弱，不是直线型变化。因此，相关性较差；而游离脯氨酸含量、膜透性等指标则是一直增大，为直线型变化，因此，相关性好。

一些研究认为耐盐性指标中丙二醛和可溶性蛋白的相关数据不具有代表性[17-18]，和本研究的结果一致。

因此，在轻度盐碱地上，就生长指标而言，可用胸径、株高、冠幅、一年生枝数等指标来衡量北美海棠耐盐碱性；就生理指标而言，可用可溶性糖、游离脯氨酸、膜透性进行衡量。