高矿化度水灌溉条件下梭梭（Haloxylon ammodendron）的光合生理特征

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2020.00023

摘要/Abstract

摘要：

为了探究荒漠优势植物梭梭（Haloxylon ammodendron）对咸水（10、20、30、40、50 g·L^-1）灌溉的适应性，测定分析了植株地上部分生长量、叶绿素含量、渗透调节物质含量、抗氧化酶活性、呼吸作用以及叶绿素荧光指标。结果表明：（1）随着灌溉水矿化度的提高（超过20 g·L^-1），对地径与新枝有显著抑制作用，50 g·L^-1时植株仍能继续生长，表现出很强的耐盐性。（2）渗透调节物质含量与抗氧化酶活性在低浓度处理时升高，但灌水矿化度超过20 g·L^-1时表现出下降趋势。（3）限制同化枝净光合速率（P_n）的主要因素随着灌溉时间的增加由非气孔限制逐渐变成气孔限制，同时各组间的差异性减小。（4）同化枝光化学量子效率（ΦPSⅡ）随着灌溉水矿化度提高有明显下降趋势，40、50 g·L^-1组与对照组存在显著差异，灌溉60 d后各处理降幅减小。

关键词: 梭梭（Haloxylon ammodendron）, 咸水灌溉, 气体交换, 叶绿素荧光, 适应

Abstract:

To explore the adaptability of the dominant desert plant Haloxylon ammodendron to salt water irrigation at different high salinity （10， 20， 30， 40， 50 g·L^-1） The response and adaptation of growth， chlorophyll content， osmotic regulatory substance content， antioxidant enzyme activity， respiration and chlorophyll fluorescence index of the aboveground part of the plant were systematically analyzed. The results show that： at first， with the increase of the salinity of irrigation water （up to 20 g·L^-1）， the soil diameter and new shoots were significantly inhibited， and the plants continued to grow at 50 g·L^-1，showing strong salt tolerance. Next， the content of osmotic regulating substances and antioxidant enzyme activity increased at low concentration， but decreased when the salinity of irrigation water exceeded 20 g·L^-1. At the same time， the main factors limiting the net photosynthetic rate of assimilative shoot gradually changed from nonstomatal limitation to stomatal limitation with the increase of irrigation time， and the differences among groups decreased. In the end， the quantum efficiency of assimilation branch photochemistry decreased significantly with the increase of irrigation water salinity， and there were significant differences between groups 40 g·L^-1 and 50 g·L^-1 and the control group， and the decrease of each treatment decreased after 60 d of irrigation.

Key words: Haloxylon ammodendron, salt water irrigation, gas exchange, chlorophyll, fluorescence

中图分类号:

Q945.79

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图/表 7

表1 灌溉水离子组成

Table 1 Filling ion composition

矿化度 /（g·L^-1）	离子含量/（mg·g^-1）
矿化度 /（g·L^-1）	CO $3 2 -$	HCO $3 -$	Cl^-	SO $4 2 -$	Ca²⁺	Mg²⁺	K⁺	Na⁺
10	0.001	0.147	5.830	0.459	0.091	0.057	0.012	4.293
20	0.001	0.147	11.979	0.695	0.096	0.117	0.022	8.511
30	0.005	0.132	17.208	0.980	0.112	0.159	0.027	11.819
40	0.007	0.125	22.844	1.098	0.147	0.248	0.036	15.304
50	0.007	0.126	28.533	1.115	0.156	0.272	0.038	18.497

表1 灌溉水离子组成

Table 1 Filling ion composition

矿化度 /（g·L^-1）	离子含量/（mg·g^-1）
矿化度 /（g·L^-1）	CO $3 2 -$	HCO $3 -$	Cl^-	SO $4 2 -$	Ca²⁺	Mg²⁺	K⁺	Na⁺
10	0.001	0.147	5.830	0.459	0.091	0.057	0.012	4.293
20	0.001	0.147	11.979	0.695	0.096	0.117	0.022	8.511
30	0.005	0.132	17.208	0.980	0.112	0.159	0.027	11.819
40	0.007	0.125	22.844	1.098	0.147	0.248	0.036	15.304
50	0.007	0.126	28.533	1.115	0.156	0.272	0.038	18.497

表2 灌溉水矿化度对梭梭生长量的影响

Table 2 Effects of salt concentrations on the growth

矿化度/（g·L^-1）	地径/mm	株高/cm	新枝长度/cm
对照	3.22±0.44^a	16.03±1.45^a	25.9±2.97^a
10	3.07±2.97^ab	13.80±3.96^a	18.77±13.43^ab
20	1.81±0.77^b	12.75±0.35^a	12.2±3.54^bc
30	1.58±3.54^b	13.27±2.57^a	11.00±7.82^bc
40	1.09±0.31^b	11.45±10.11^a	12.45±1.34^bc
50	1.185±1.3^b	10.47±2.51^a	9.4±2.36^c

图1 灌溉水矿化度对不同时间梭梭生长增量的影响不同字母表示相同时间不同处理间差异显著, P<0.05

Fig.1 Effect of salinity on growth increment at different time

表3 灌溉水矿化度对梭梭叶绿素含量的影响

Table 3 Effects of different salt concentrations on the Chlorophyll content

含盐量/（g·L^-1）	叶绿素a/（mg·g^-1）	叶绿素b/（mg·g^-1）	胡萝卜素/（mg·g^-1）	叶绿素a+b/（mg·g^-1）
对照	1.11±0.06^a	0.0155±0.0045^a	0.3680±0.0154^a	1.14±0.08^a
10	0.94±0.06^ab	0.0195±0.0015^a	0.3023±0.0055^b	0.95±0.06^ab
20	0.97±0.08^ab	0.0285±0.0125^a	0.3190±0.0210^ab	0.99±0.09^ab
30	0.87±0.11^ab	0.0480±0.006^a	0.2820±0.0284^ab	0.91±0.09^ab
40	0.75±0.12^b	0.0550±0.0270^a	0.2905±0.0215^b	0.80±0.09^b
50	1.01±0.08^ab	0.0307±0.0067^a	0.3590±0.03301^ab	1.04±0.07^ab

图2 灌溉水矿化度对梭梭抗氧化酶与渗透调节物质的影响

Fig. 2 Effects of different salt concentrations on oxidase and osmotic regulatory substances

图3 灌溉水矿化度对梭梭气体交换的影响不同字母表示处理间差异显著,P<0.05

Fig.3 Effects of different salt concentrations on gas exchange

图4 灌溉水矿化度对梭梭叶绿素荧光的影响不同字母表示处理间差异显著,P<0.05

Fig.4 Effects of salt concentrations on chlorophyll fluorescence

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