苏打盐碱胁迫下羊草的生长特性与适应机制

高战武，范春燕，刘金霖，鄢上钦，方 巍

(1.白城师范学院旅游与地理科学学院，吉林 白城 137000；2.吉林省农安县合隆镇高级中学，吉林 农安 130216；3.白城师范学院化学学院，吉林 白城 137000)

0 引言

基于目前我国地理环境及土壤污染程度愈发严重，将盐碱地问题及农作物生长进行分析研究十分重要。现阶段我国关于苏打盐碱胁迫下羊草的生长特性与适应机制等研究较少。本次研究对苏打盐碱胁迫下羊草的生长特性与适应机制进行分析，其理论意义较大。

1 苏打盐碱胁迫概述

随着世界土地资源日益出现污染，各种因素导致土地盐碱化情况发生，对非生物生长造成一定影响。土地盐碱化直接导致农业生产发生滞后波及，也是其非生物胁迫主要原因之一，对农作物高产形成较大闭环及阻碍。通过分析后发现，中国的松嫩平原属于世界上十分著名的苏打盐碱土集中分布区。且该地区盐碱化程度也最为严重，对农业发展及作物生长造成较大影响。主要原因是苏打盐碱土当中包含的Na2CO3和NaHCO3二者会发生水解效应。农作物在该土壤生长中会受到Na+影响，且这种影响具有毒害波及，且会受到高pH胁迫冲击。某些农作物、植物也可在这样的复杂及艰难环境中得以繁衍、生存，其重要原因是已经适应该环境中的各种因素，形成自身的防御免疫系统。盐碱胁迫的种类也具有一定的多样性，不同类型的胁迫也会导致植物产生不同的应对及适应系统，在特定环境下维护好自身发育与繁衍。通过分析后发现，这种适应机制不是单一片面的简单流程，具有一定的复杂性，以渗透保护剂、胚胎富集蛋白合成、Na+的排出、区室化、离子平衡调节、耐盐碱基因等为主，并通过互通及作用效应配合达成其最终效果。

2 羊草特征分析

羊草是一种优质型牧草，为赖草类型，生长适应力相对较高。其特点如下：①具有较高的耐寒特点，对在气候及土壤较为寒冷的环境中可进行自身抵御。②具有耐旱特征，不会受气候及环境中的高温高旱影响，自身耐热耐寒性较强，且可在高热地区进行快速生长。③具有耐盐碱特点，从生理机制及适应盐碱性层面分析，羊草生态特征最为明显，并对盐碱胁迫具有一定的抵抗性。因此，从羊草特征及适应机制入手，将盐碱胁迫下的影响波及作为研究重点，结合试验进行理论分析、实践论证。

经分析后发现，盐碱胁迫对羊草幼苗成长影响较大，结合试验需求，本次试验选择Na2CO3、NaCl、NaHCO3和Na2SO4中的某一种或多种盐配成不同浓度和pH的盐碱溶液对羊草种子和幼苗进行胁迫处理。模拟自然环境中的土壤物理及化学性质相关学术研究不多，本研究选择的方法更为有效接近其自然状态，且试验结果与实际结果较为相似，试验意义较强。本研究选择人工模拟形式，对自然条件中不同pH梯度的土质土壤结构进行模拟，将盐碱胁迫下羊草的生长情况及其离子含量的波动状态进行分析，对羊草在不同盐碱胁迫状态下的适应机制给予阐述，为相关盐碱地的种植及改良发展提供参考。

3 材料与方法

3.1 试验材料

本次选择的试验羊草种子为特定草种，来自大安碱地生态地区。试验选用的苏打盐碱土也来自该试验区域。主要是0～30 cm土层的混合样本。非盐碱土(pH 7.48)，主要选自黑龙江黑河县附件河床周边。

3.2 试验方法

1)采用对不同pH土壤当中的配置以及相关羊草移栽操作。对所选择的苏打盐碱土、非盐碱土二者进行30目筛分，并根据相关标准进行比例配比，标准为0:15、2:12、5:10和7:2。完成pH 7.49非盐碱土配比。满足该4种差异性较大的pH梯度土壤需求。在选择样苗中以3叶龄羊草为主，将样苗装置移入到不同的pH土壤中，每钵需移栽1株样苗，且采用10次重复处理，完成每种处理任务。移栽时间为15 d，并定时对母株幼苗在试验中的株高、分蘖数、叶片数等进行观察。

2)羊草样品当中的离子含量检测，针对实际情况对该样本幼苗在地上、地下层面中的K+、Na+、Ca2+等进行测试。将称重量为0.3 g且粉碎后的羊草样本放入三角瓶中，并适当加入10 mL的浓硝酸、5 mL高氯酸，主要为其快速实现砂浴消解，待溶液澄清后，一定要进行冷却处理，其后要放入5%的硝酸5 mL，最后选择双蒸馏水，将其容至为40 mL，然后选择原子吸收光谱仪进行检测，每种处理需进行2次重复。

4 结果讨论

通过对相关数据整理后发现，盐碱胁迫已经成为环境主要影响波及源之一。对农作物及相关植物增产、生存等已形成较大危害。因此，从提升农作物增产及发育生长层面分析，侧重对各种作物的盐碱胁迫适应性及机理分析研究至关重要，具体如下。

1)轻度盐碱胁迫对移栽羊草幼苗生长及分蘖数量提升具有推动效果。pH 7.49～ 10.24范围内，羊草干鲜重随pH增加出现不同程度下滑，且具有一定的趋势性。

2)羊草体内的地上及地下部分中的Na+含量也会同盐碱胁迫增强而随之增加，此时K+与Ca2+含量则会大幅度减少，K+/Na+与Ca2+/Na+此时会出现比值下滑等情况，位于地表的K+/Na+比值相对高于其地下部分，如在pH≤ 9.14的盐碱胁迫中，该K+/Na+比值均高于1。但地表上的Ca2+/Na+比值低于地下部分。

3)羊草根部可以在Na+含量相对高的土壤条件中保持偏低的Na+浓度。同时，羊草如处在相对较高的pH胁迫中可维持较强的K+/Na+与Ca2+/Na+比值，并且上方地表可维持高K+水平，属于羊草耐盐碱关键原因之一。

5 结语

羊草生长具有一定的特殊性，本研究从当下较为热点的苏打盐碱胁迫入手，对羊草生长的特性与适应机制进行系统分析。分析过程采用理论+试验的方式，将盐碱胁迫中的羊草活性及适应程度给予验证。并全面阐述羊草的适应机制，并对相关数据信息进行阐明，客观、科学地对试验结果与效果给予论述，为下一步工作开展奠定坚实基础。