丁 丁，郭艷超，魯夢(mèng)瑩，左永梅

（1.河北省農(nóng)林科學(xué)院濱海農(nóng)業(yè)研究所/河北省鹽堿地綠化工程技術(shù)研究中心，河北唐山 063299；2.河北工程大學(xué)園林與生態(tài)工程學(xué)院，河北邯鄲 056000）

土壤鹽堿化已成為世界上最重要的環(huán)境問(wèn)題之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界有超過(guò)10億hm2的鹽漬土，約占陸地總面積的30%［1］。目前我國(guó)有各種鹽漬土地約9 913萬(wàn)hm2，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境改良造成了不良的影響，并且隨著人口、環(huán)境、資源問(wèn)題的日益加劇，鹽堿土的面積還在不斷擴(kuò)大［2］。因此，如何合理利用鹽堿地資源對(duì)于解決我國(guó)所面臨的人口、資源和環(huán)境之間的矛盾具有重要意義［3］。在鹽漬化土壤上種植耐粗放管理的經(jīng)濟(jì)植物在改善生態(tài)環(huán)境的同時(shí)還可以有效利用現(xiàn)有土地資源，產(chǎn)出農(nóng)副產(chǎn)品，促進(jìn)農(nóng)民增收。茶菊是菊花（Chrysanthemum morifolium）中以茶用為主的系列品種，因其芳香的氣味、優(yōu)雅的外觀(guān)、清爽的口感、獨(dú)特的保健功能和機(jī)理調(diào)節(jié)作用越來(lái)越受到人們的認(rèn)可，菊花茶的需求正日益増加。而北方以及濱海地區(qū)的鹽漬化土壤嚴(yán)重影響其生長(zhǎng)發(fā)育和品質(zhì)，成為限制其應(yīng)用的主要因子［4］。因此，開(kāi)展茶菊耐鹽機(jī)理研究并找到有效緩解鹽害的方法有利于茶菊在濱海地區(qū)的種植和開(kāi)發(fā)利用。

黃腐酸（fulvic acid，F(xiàn)A）是腐植酸類(lèi)分子量較小的高分子有機(jī)化合物，含有多種活性官能團(tuán)，能溶于水、酸、堿、乙醇和丙醇，具有較強(qiáng)的生物活性，能影響和調(diào)節(jié)植物的多種生理活動(dòng)，包括植物的生長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)元素的吸收、蛋白質(zhì)和核酸的合成、光合作用、呼吸作用以及一些酶的活性等［5-6］。已有研究表明，F(xiàn)A能夠調(diào)節(jié)植物對(duì)逆境的響應(yīng)［7］。龐強(qiáng)強(qiáng)等發(fā)現(xiàn)，外源FA處理可以改善硝酸鹽脅迫下白菜的生長(zhǎng)和光合作用，促進(jìn)植物對(duì)氮的吸收和利用，緩解硝酸鹽脅迫對(duì)小白菜的傷害［8］。張小冰等采用腐植酸鉀浸種玉米，提高了玉米幼苗在NaCl脅迫下SOD、POD、CAT活性，降低了MDA含量，提高了玉米的耐鹽性［9］。張?jiān)炔捎眠m宜濃度的FA處理能夠有效緩解鹽脅迫對(duì)紅花種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的傷害，促進(jìn)紅花種子萌發(fā)，提高紅花幼苗的抗鹽性［10］。近年來(lái)有關(guān)FA對(duì)植物的逆境脅迫的緩解效應(yīng)多集中在小麥、玉米、馬鈴薯、西瓜［11］等植物上，但在茶菊上鮮有報(bào)道。為此，開(kāi)展不同濃度的FA對(duì)鹽脅迫下茶菊幼苗的生理特性的影響，以期找到緩解鹽脅迫的最適FA濃度，為FA緩解茶菊鹽害機(jī)制提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為茶菊品種金絲皇菊。所用營(yíng)養(yǎng)液為市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)的普通營(yíng)養(yǎng)液，化學(xué)試劑均為分析純級(jí)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)在河北省農(nóng)林科學(xué)院濱海農(nóng)業(yè)研究所綜合試驗(yàn)站進(jìn)行。春季取生長(zhǎng)一致的腳芽于穴盤(pán)中扦插，扦插基質(zhì)為蛭石，待插穗生根后上盆，緩苗10 d后，按下列處理濃度和組配配制溶液。試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，具體處理如下：CK，即對(duì)照，普通營(yíng)養(yǎng)液；T1，普通營(yíng)養(yǎng)液+150 mmol/L NaCl；T2，普通營(yíng)養(yǎng)液+150 mmol/L NaCl+50 mg/L FA；T3，普通營(yíng)養(yǎng)液+150 mmol/L NaCl+100 mg/L FA；T4，普通營(yíng)養(yǎng)液+150 mmol/L NaCl+200 mg/L FA；T5，普通營(yíng)養(yǎng)液+150 mmol/L NaCl+300 mg/L FA。

處理21 d后取樣進(jìn)行形態(tài)指標(biāo)及各項(xiàng)生理指標(biāo)的測(cè)定。每處理測(cè)定9個(gè)單株，取平均值。

1.2.2 測(cè)定指標(biāo)及其方法

1.2.2.1 形態(tài)指標(biāo)測(cè)定 處理21 d后測(cè)定株高生長(zhǎng)量。株高生長(zhǎng)量＝各處理結(jié)束時(shí)株高-各處理第1天的株高。

1.2.2.2 生理指標(biāo) 質(zhì)膜透性測(cè)定用相對(duì)電導(dǎo)率法；葉綠素含量測(cè)定用乙醇法；丙二醛（MDA）含量測(cè)定用硫代巴比妥酸（TBA）法；脯氨酸含量測(cè)定用酸性茚三酮法［12］；可溶性糖含量的測(cè)定用蒽酮比色法。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

用SPSS19.0分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，平均值比較采用LSD標(biāo)準(zhǔn)。用Excel軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 FA對(duì)NaCl脅迫下茶菊株高的影響

幼苗的形態(tài)性狀如株高，是植物適應(yīng)環(huán)境變異最直接的外在表現(xiàn)［13］。由圖1可以看出，T1處理下的株高生長(zhǎng)量比CK下降了30.98%，與CK形成顯著差異，T2～T5各處理株高生長(zhǎng)量均低于CK，說(shuō)明植株的生長(zhǎng)受到了NaCl脅迫的抑制；與T1處理相比，T2處理幼苗株高生長(zhǎng)量降低，表明低濃度的FA對(duì)NaCl脅迫下植株生長(zhǎng)沒(méi)有起到緩解作用；T5處理下株高生長(zhǎng)量小于T1處理，表明高濃度的FA可能抑制植物生長(zhǎng)；T3、T4各處理株高生長(zhǎng)量均大于T1，在T4處理達(dá)到最大，為T(mén)1的1.15倍，表明外施FA可緩解NaCl脅迫對(duì)幼苗生長(zhǎng)的傷害，提高植物的耐鹽性，在施用200 mg/L FA時(shí)效果最好。

2.2 FA對(duì)NaCl脅迫下茶菊細(xì)胞膜透性的影響

由圖2可知，與CK相比，菊花的T1處理在150 mmol/L NaCl脅迫下相對(duì)電導(dǎo)率上升了50.41%，說(shuō)明高濃度的NaCl脅迫使菊花細(xì)胞質(zhì)膜發(fā)生變化和受到損傷，膜性增大，加劇了細(xì)胞內(nèi)部分電解質(zhì)外泄；而加入不同濃度的FA后，與T1相比，T2～T5各處理的相對(duì)電導(dǎo)率分別下降了18.72%、22.4%、45.06%、40.33%，下降幅度由小到大依次是T2＜T3＜T5＜T4，其中T2、T3、T5處理與T1處理差異不顯著，而加入200 mg/L的T4處理相對(duì)電導(dǎo)率最低，并與T1處理差異顯著。由此可見(jiàn)，加入不同濃度的FA可以緩解鹽脅迫對(duì)茶菊幼苗生長(zhǎng)的傷害，提高膜穩(wěn)定性。

2.3 FA對(duì)NaCl脅迫下茶菊葉綠素含量的影響

葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的重要物質(zhì)，鹽脅迫條件下，茶菊的葉綠素合成受到嚴(yán)重破壞。與CK相比，茶菊幼苗在150 mmol/L NaCl脅迫（T1處理）下葉綠素含量顯著下降（圖3）；加入不同濃度FA的各處理植株的葉綠素含量均有不同程度的上升幅度，分別為T(mén)1的1.01、1.29、1.59、1.13倍，在T4處理下達(dá)到最大，并與T1差異顯著?？梢?jiàn)，外施一定濃度的FA在一定程度上減緩了NaCl脅迫下茶菊葉片葉綠素的降解速度，緩解了葉片NaCl脅迫下光合作用的降低。

2.4 FA對(duì)NaCl脅迫下茶菊丙二醛含量的影響

丙二醛是植物細(xì)胞在逆境脅迫下膜脂過(guò)氧化的產(chǎn)物，對(duì)植物細(xì)胞具有明顯的毒害作用。與CK相比，茶菊幼苗在150 mmol/L NaCl脅迫的各個(gè)處理下MDA含量均高于對(duì)照，其中在T1處理下含量最高，說(shuō)明鹽害可能導(dǎo)致了膜脂過(guò)氧化，植物細(xì)胞受到了毒害；在T4處理下含量最低，說(shuō)明這個(gè)濃度下的FA對(duì)NaCl脅迫的緩解效果最好。在T2～T5處理下MDA含量均低于T1處理，表明外源FA能夠降低NaCl脅迫下茶菊葉片MDA含量，增加細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.5 FA對(duì)NaCl脅迫下茶菊脯氨酸含量的影響

在逆境條件下，大多數(shù)植物脯氨酸含量會(huì)成倍增加。脯氨酸的積累是植物對(duì)鹽脅迫而采取的一種保護(hù)措施。由圖4可知，茶菊幼苗在150 mmol/L NaCl脅迫的T1處理下葉片脯氨酸含量顯著升高，為CK的4.21倍；在T2～T5處理下葉片脯氨酸含量均低于T1處理，分別比T1處理下降23.5%、26.42%、55.56%、62.79%，T4和T5處理均與T1處理差異顯著。結(jié)果表明，外施一定濃度的FA可以緩解NaCl脅迫下茶菊幼苗受到的傷害，增強(qiáng)植株的抗鹽性。

2.6 FA對(duì)NaCl脅迫下不同茶菊品種可溶性糖含量的影響

有研究認(rèn)為，隨著鹽濃度的增加，可溶性糖含量呈上升趨勢(shì)。還有研究結(jié)果顯示，在鹽脅迫初期，植物可溶性糖含量增加，但到了鹽脅迫后期其含量卻降低。與CK相比，茶菊幼苗在150 mmol/L NaCl脅迫處理后，T1處理植株的可溶性糖含量增加；加入不同濃度的FA后，T2～T5處理可溶性糖含量均低于T1處理，其中T3處理降到最低，與T1處理差異顯著。結(jié)果表明，鹽脅迫下可溶性糖含量的變化可能是外施FA起到了緩解作用，也可能與植株本身有關(guān)。

3 結(jié)論與討論

生長(zhǎng)抑制是植物對(duì)鹽脅迫反應(yīng)最敏感的過(guò)程［14］。本研究表明，與CK相比，鹽脅迫下茶菊幼苗的株高生長(zhǎng)量顯著降低，說(shuō)明植株的生長(zhǎng)受到了NaCl脅迫的抑制；加入不同濃度的FA處理后，與T1處理相比，茶菊幼苗株高生長(zhǎng)量在T2處理有所降低，T3、T4處理有所增加，T5處理又開(kāi)始降低，表明外施FA可緩解NaCl脅迫對(duì)幼苗生長(zhǎng)的傷害，提高植物的耐鹽性。

葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的重要物質(zhì)，其含量在一定程度上反映植物同化物質(zhì)的能力，對(duì)光合作用有重要的影響［15］。在鹽堿脅迫下，植物葉片內(nèi)的葉綠素會(huì)遭到破壞，抑制葉綠素的合成或促進(jìn)葉綠素的分解［16］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，F(xiàn)A可以緩解鹽脅迫下茶菊幼苗受到的傷害，顯著抑制葉綠素含量的下降，在一定程度上促進(jìn)葉綠素的合成。

植物在逆境條件下，相對(duì)電導(dǎo)率可以反映植物細(xì)胞膜透性的變化和受損傷的程度。丙二醛是膜脂過(guò)氧化作用的產(chǎn)物之一，是植物細(xì)胞膜受損和自由基形成的主要指示物［17］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在單純鹽脅迫的T1處理下，茶菊幼苗的相對(duì)電導(dǎo)率和葉片MDA含量分別上升了50.41%和61.82%，均高于對(duì)照，而加入不同濃度的FA處理后，茶菊葉片相對(duì)電導(dǎo)率和MDA含量呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)，以T4的處理效果最好，這說(shuō)明外源FA能夠增加細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并且它對(duì)茶菊幼苗鹽脅迫下的緩解作用存在最適濃度。

脯氨酸是一種重要的有機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，大量的研究結(jié)果表明，隨著外界鹽濃度的增加，植物體內(nèi)脯氨酸含量升高［18］。脯氨酸的積累是植物對(duì)脅迫采取的一種保護(hù)性措施，因此脯氨酸更適宜作為植物對(duì)鹽脅迫的敏感性指標(biāo)［19］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，脯氨酸是鹽脅迫下植物保護(hù)自身產(chǎn)生的一種產(chǎn)物，外施一定濃度的FA緩解了鹽脅迫對(duì)茶菊幼苗的傷害，從而減少了植物在逆境條件下脯氨酸的積累，增強(qiáng)了植物的抗鹽性。

可溶性糖是植物體內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)之一，對(duì)于適應(yīng)逆境、減少傷害起著非常重要的作用，對(duì)細(xì)胞膜和原生膠體也有穩(wěn)定作用。在鹽脅迫的條件下，植物可溶性糖含量將會(huì)隨著鹽度的變化而變化。有研究認(rèn)為，隨著鹽濃度的增加，可溶性糖含量呈上升趨勢(shì)。也有研究結(jié)果顯示，在鹽脅迫初期，植物可溶性糖含量增加，但到了鹽脅迫后期其含量卻降低。本試驗(yàn)結(jié)果表明，與CK相比，與單純的鹽脅迫處理相比，外施一定濃度的FA，茶菊幼苗的可溶性糖含量發(fā)生變化，這種變化可能是外施FA起到了緩解作用，也可能與植株本身的適應(yīng)機(jī)制有關(guān)，還有待進(jìn)一步研究。

綜上所述，一定濃度范圍的外源FA處理可以提高鹽脅迫下茶菊株高生長(zhǎng)量和葉片葉綠素含量，降低葉片MDA含量和脯氨酸含量的積累，從而提高幼苗的抗鹽性，緩解鹽脅迫對(duì)茶菊的傷害，其中以200 mg/L黃腐酸處理效果最佳。本試驗(yàn)僅選取了1個(gè)NaCl濃度（150 mm/L）來(lái)檢測(cè)黃腐酸對(duì)一種植物（茶菊）鹽害癥狀的緩解作用，研究結(jié)果可以為臨近鹽脅迫濃度的菊花種植提供參考，今后擬擴(kuò)大鹽濃度范圍、增加外源激素類(lèi)以及采用多個(gè)植物品種進(jìn)一步研究外源激素對(duì)植物的生理機(jī)制的影響作用。