盐碱胁迫对玉米苗期生理指标影响的研究进展

刘畅 孙璐

摘   要：全球有8亿km2以上的土地受到盐渍化影响，其中有4.34亿km2的土地是由碳酸钠等碱性盐构成的苏打盐碱土壤，盐渍化是世界性的问题，也是制约农业生产的一个重要因素。重点介绍了盐碱地对玉米萌发期生理指标的影响。

关键词：盐碱胁迫;玉米;苗期;生理指标;影响;研究进展

1   盐碱地的定义及类型

1.1   盐碱地的定义

目前学术界对于盐碱地的看法，都是将其视作是盐类集聚的一个具有代表性的种类，主要是指土壤中所蕴含的盐分对于种植作物的正常生长造成了影响。通过对联合国教科文组织以及粮农组织方面所展开的一系列不完全统计能够得知，截至目前，全球盐碱地的面积大约在9.543 8亿hm2，而我国更是占到了很大一部分，达到了9 913万hm2。从整体上进行分析，实际上我国碱土和碱化土壤之所以会出现这样一个庞大的数字，主要是由于绝大多数土壤与其中的碳酸盐累积有所关联，也正是因此才会导致碱化度如此之高，越是碱化的土壤越是无法让植物正常生存。

1.2   盐碱地的类型

将盐碱地科学地划分成3种类型：第一种，轻盐碱地;第二种，中度盐碱地;第三种，重盐碱地。所谓的轻盐碱地，其实就是指在其土壤当中作物出苗率保持在70%～80%的水平，并且对应的含盐量不超过3/1 000;所谓的重盐碱地，其实就是指在其土壤当中作物出苗率在50%以下，并且对应的含盐量不低于6/1 000;而相应指标处于上述两者之间的土壤，就是所谓的中度盐碱地（选择使用pH值进行表示：轻度盐碱地对应的pH值在7.1～8.5，中度盐碱地对应的pH值在8.5～9.5，而重盐碱地对应的pH值则要大于9.5）。

我国科学院南京土壤研究所曾按照盐度所存在的不同对现阶段多种土壤进行了种类划分，其中滨海盐化土含盐量大于6%，强度盐化土保持在4%～6%，而中度盐化土在2%～4%，轻度盐化土也需要保持在1%～2%[1]。结合本研究可知，玉米适宜在轻度盐化土上种植。

2   盐碱胁迫对玉米萌发期生理指标的影响

2.1   研究目的与盐碱地现状

玉米是一种具有代表性的非盐生植物，更是我国北方区域不可缺少的一种粮食作物。与此同时，还是畜牧业饲料的主要来源和工业加工必不可缺的原料之一。其具备调节渗透压、降低膜透性的显著性特点，主要凭借其将各种各样的有机物质进行合成，以此达到缓解盐威胁的效果[2]。我国学者林栖凤[3]曾在研究报道中以明文的形式提出了自己的看法：对于盐生植物而言，主要需要以无机离子作为渗透调节物质;而对于非盐生植物则不是如此，其主要渗透调节物质是以有机小分子为主进行的。而玉米属于非盐生植物，本试验是对玉米在碳酸钠胁迫下3种有机小分子进行研究，丙二醛、脯氨酸含量变化情况的研究结果也和这个观点相吻合。植物如果想要有效地减轻盐胁迫，需要借助外源物质诱导积累渗透调节物质的形式来调节体内渗透压的动态平衡进行维持工作，这样可以从根本上保护酶活性，对于生物膜的结构更可以发挥出稳定的作用。

我国因盐渍化引起的土地退化占退化耕地的66.0%，随着世界范围土地盐化、次生渍化的不断加剧和盐渍地建坪面积的不断扩大，研究作物对盐胁迫的反应及适应性显得越来越迫切。基于此，土壤的盐碱化所延伸出来的一系列限制得到了扩大，就连田地的分布与作物产量也都深受其影响。虽然我国近年来对于植物耐盐性等诸多方面的研究取得了一定的进展，但是考虑到植物盐胁迫所涉及的机理机制存在着一定的复杂性，以致于无法取得突破性的成就[4]。

2.2   盐碱胁迫对玉米叶片丙二醛含量的影响

丙二醛含量对于脂膜过氧化程度而言实际上可以视作是一个关键性的指标，现阶段我国针对膜脂过氧化的程度选择使用的方法，是以测试植物体内的丙二醛含量为主。它能以间接的形式有效反映出膜系统具体的受损程度及植株当前的抗逆性水平。在正常情况下，植物的细胞膜透性大小会由于土壤盐度自身出现变化而随之变化，其具备的细胞膜透性强弱能够充分将植物的耐盐性大小反映出来。在盐胁迫的条件下，细胞膜透性所具备的稳定性会得到一定的加强，而膜透性的增加不是十分明显，伤害率相对也要低不少，这意味着该植物所具备的耐盐性较强，而对于耐盐性弱的植物而言，则恰恰相反[5]。

通过研究可知，在碳酸钠胁迫下，浓度升高，玉米叶片的丙二醛浓度整体呈上升趋势，在植物器官明显呈现衰老或在逆境条件下遭到来自外界损伤之际，常常会在此时发生所谓的膜脂过氧化作用，而上述提及的丙二醛正是膜脂过氧化出来的一种最终分解产物。不过随着时间的延长，玉米叶片丙二醛含量却逐渐降低。这进一步说明了适宜的碳酸盐胁迫对玉米苗期的生理指标产生有利影响，直到到达一个临界点，碳酸盐才会对玉米的生长产生抑制作用。

2.3   盐碱胁迫对玉米苗期脯氨酸含量的影响

从脯氨酸含量的角度进行分析，所谓的脯氨酸，一直以来都被大众视作是植物受环境胁迫而产生出来的一种指示性物质，绝大部分植物自身在受胁迫的环境下就会产生出脯氨酸，此时主要被作为一种渗透调节剂，以此对于植物本体所受到的伤害进行缓解。通过相关的试验得出，一旦氯化钠溶液对应的浓度出现升高的迹象，那么玉米叶片当中所蕴含的脯氨酸含量就会呈现出升高的趋势。

脯氨酸的积累主要是通过两方面进行的：一是依靠胁迫诱导吡咯-5-磷酸还原酶基因表达，以此促进脯氨酸顺利生成。二是脯氨酸氧化所对应的酶活性明显降低，最终的脯氨酸无法进行氧化分解而积累产生的。基于盐浓度胁迫不断增大的条件下，此时玉米叶片中所蕴含的脯氨酸含量会表现出明显的增大。综上，在盐胁迫下脯氨酸的积累能够被视作是玉米抗逆性的一个关键性生理指標。

3   盐碱胁迫在作物生长应用上的问题

尽管我国的盐碱地应用已经有了高速的发展，但是与国际上的相关研究相比较，我国在高端技术上还比不上国际先进水平。存在的问题有很多，如在系列化方面，我国盐碱地应用低于国际同类型;在改良方法上低于先进国家，而且改良盐碱地成本过高，能不能大规模推广是一个问题。盐碱地的改良程度，到底哪种浓度适用于哪种作物等问题都未完全解决。所以，在盐碱地上种植作物，还具有较多的问题和困难需要解决。

4   结语

盐碱地胁迫对玉米本身的生长发育、品质产量等有着重要的影响，盐碱地的合理改良对玉米生理指标含量的增加及增产有着重要作用。现阶段盐碱地应用存在的一些重要问题，需要通过不断的研究加以解决。

参考文献：

[ 1 ] 刘春卿，杨劲松，陈德明，等.不同耐盐性作物对盐胁迫的响应研究[J].土壤学报，2005， 42（6）：993-998.

[ 2 ] Zhao Fengyu，Guo Shan，Wang Zenglan.Recent advances instudy on transgenic plants for salt tolerance[J].Journal ofPlant Physiology and Molecular Biology，2003，29 （3）：171-178.

[ 3 ] 林栖凤.耐盐植物研究[M].北京：科学出版社，2004.

[ 4 ] 赵可夫，范海.盐生植物极其对盐渍生境的适应生理[M].北京：科学出版社，2005.

[ 5 ] SHI DC，SHENG Y M.Effect of various salt-alkaline mixedstress conditions on sunflowers seedlings and analysis oftheir stress factors [J].Environmental and ExperimentalBotany，2005（54）：8-21.