馮一峰，王 艷，閆芬芬，姜 喜，吳翠云，林敏娟

（塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木盆地生物資源保護(hù)利用兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，阿拉爾 843300）

近些年，南疆地區(qū)的棗樹種植規(guī)模不斷擴(kuò)大，是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增收的主要經(jīng)濟(jì)果樹。與此同時，南疆地區(qū)水資源缺乏和當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶對土地的使用管理不當(dāng)，使得土壤鹽漬化程度日益加劇，鹽堿地面積已有60 多萬hm2，占總耕地面積的43%[1]。土壤鹽漬化使得紅棗的栽培面積受限，影響了當(dāng)?shù)匕傩盏慕?jīng)濟(jì)收入，制約了棗產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

土壤調(diào)理劑（本文中均指鹽堿土壤調(diào)理劑）可以通過離子交換作用大量置換與土壤膠體吸附的鈉離子，使鈉離子隨灌溉水流入土壤深處或者直接被植物吸收利用，不再危害植物，在改善土壤鹽堿性方面作用顯著[2]。本試驗(yàn)以酸棗幼苗為試材，通過鹽堿條件下常規(guī)營養(yǎng)液與土壤調(diào)理劑配制液的施用對比，測定酸棗葉片和枝條光合特性、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和細(xì)胞保護(hù)酶活性等指標(biāo)，以期篩選出減輕酸棗鹽堿脅迫的最適土壤調(diào)理劑濃度，為土壤調(diào)理劑在酸棗上的合理利用提供理論參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2019 年4 月在塔里木大學(xué)園藝試驗(yàn)站智能溫室內(nèi)進(jìn)行，溫室內(nèi)溫度25 ℃、濕度70%～80%。試驗(yàn)材料為酸棗實(shí)生幼苗，3 月15 日開始育苗，4 月5 日苗高約5 cm。挑選生長狀態(tài)良好、整齊一致的酸棗幼苗種植于水肥循環(huán)澆灌系統(tǒng)基質(zhì)栽培槽中，槽中基質(zhì)體積比為珍珠巖∶蛭石∶草炭=1∶1∶1。

經(jīng)試驗(yàn)前期測定，南疆各地區(qū)不出酸棗苗的土壤中鹽堿含量不超過0.4%，鹽堿組分主要為碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉和硫酸鈉，且各組分含量比例接近1∶1∶1∶1。因此本試驗(yàn)?zāi)M田間試驗(yàn)，選用這4 種鹽堿液的混合溶液按照體積比1∶1∶1∶1進(jìn)行處理。

供試土壤調(diào)理劑為成都華宏生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司研制的“施地佳”土壤調(diào)理劑，有效成分為氨基酸≥110 g/L、水不溶物含量≤10 g/L、N+P2O5+K2O≥5%、有機(jī)質(zhì)≥45%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)共設(shè)5 個處理A1、A2、A3、A4、A5 和對照（CK），每處理各50 株酸棗苗，幼苗定植后采用自動滴灌設(shè)備滴灌營養(yǎng)液，營養(yǎng)液按照日本園試營養(yǎng)液配方配制，每2 d 滴灌1 次，每次滴灌5 min，滴灌量相同，達(dá)到透灌的標(biāo)準(zhǔn)（以下滴灌時間和滴灌量均相同）。20 d 后，幼苗長至10 cm 左右，同時加入質(zhì)量濃度為0.4%的混合鹽堿液滴灌。10 d 后，除了CK 繼續(xù)滴灌營養(yǎng)液，A1、A2、A3、A4、A5 5個處理分別滴入1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 g/L 的“施地佳”土壤調(diào)理劑配制液（以下簡稱“施地佳”）。

1.3 樣品采集及指標(biāo)測定

葉綠素?zé)晒鈪?shù)的測定：試驗(yàn)于8：30—10：30進(jìn)行。每株酸棗幼苗選取中上部無病蟲害且大小適中的完全展開代謝旺盛的葉片，并將葉片避光暗處理15 min。采用葉綠素?zé)晒鈨x（OPTI-sciences，美國）測定參數(shù)，每組參數(shù)重復(fù)3 次。葉綠素含量的測定：采用乙醇提取法測定。細(xì)胞保護(hù)酶活性的測定：CAT 活性測定采用紫外吸收法；POD 活性測定采用愈創(chuàng)木酚法；SOD 活性測定采用鄰苯三酚（PR）自氧化法。細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的測定：枝條采樣時間同葉片，樹體上、中、下外圍各取3 節(jié)。脯氨酸含量測定采用酸性水合茚三酮顯色法；可溶性蛋白質(zhì)含量測定采用考馬斯亮藍(lán)顯色法；可溶性糖含量測定采用蒽酮-硫酸比色法。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007 和DPS 7.05 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，用Duncan’s 新復(fù)極差法檢驗(yàn)數(shù)據(jù)差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對酸棗葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

由表1 可知，不同處理下，酸棗葉片的最小初始熒光值（Fo）、最大熒光值（Fm）和光化學(xué)量子效率（Fv/Fm）隨“施地佳”濃度的增大均呈先上升后下降的變化趨勢，A4 處理（“施地佳”濃度為2.5 g/L）酸棗葉片的Fo、Fm、Fv/Fm 值均最大。

表1 不同處理酸棗葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)

2.2 不同處理對酸棗葉片葉綠素含量的影響

由圖1 可知，隨著“施地佳”濃度的增大，酸棗葉片葉綠素含量變化呈先上升后下降的趨勢，“施地佳”處理的葉片葉綠素含量均高于CK，較CK 增加了10.93%～21.79%；A4 處理（“施地佳”濃度為2.5 g/L）葉片葉綠素含量最高，為2.15 mg/g，較CK 葉綠素含量增加了21.79%；A4 與A3 處理葉片葉綠素含量無顯著差異。

2.3 不同處理對酸棗葉片細(xì)胞保護(hù)酶活性的影響

細(xì)胞保護(hù)酶可以在逆境環(huán)境產(chǎn)生清除對細(xì)胞有害的物質(zhì)，常見的細(xì)胞保護(hù)酶有過氧化氫酶（CAT）、過氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）等。

圖1 不同處理酸棗葉片葉綠素含量

由表2 可知，隨著“施地佳”濃度的增大，葉片中CAT、POD、SOD 活性變化均呈先下降后上升的趨勢。CAT 活性在未加入“施地佳”處理（CK）中較高，A1、A2、A3、A4 處理呈下降趨勢，但在A5 處理酶活性達(dá)到最高，與CK 無顯著差異，可能是高濃度的土壤調(diào)理劑對CAT 活性產(chǎn)生了抑制。POD 活性在CK 中最高，在A3 處理最低，較CK 降低了39.34%，二者間差異顯著。SOD 活性在CK 中最高，在A3 處理中活性最低，較CK 降低了50.57%，二者間差異顯著。

表2 不同處理酸棗葉片細(xì)胞保護(hù)酶活性

2.4 不同處理對酸棗細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響

2.4.1 可溶性糖含量的比較

由圖2 可知，隨著“施地佳”濃度的增大，酸棗葉片、枝條中可溶性糖含量呈先上升后下降的變化趨勢。A2、A3、A4、A5 處理的酸棗葉片可溶性糖含量與CK 差異顯著；當(dāng)“施地佳”濃度為2.5 g/L時，酸棗葉片中可溶性糖含量最高，為0.73%，與A1、A2、A3 處理和CK 差異顯著，與A5 處理差異不顯著。

施用“施地佳”后，枝條中可溶性糖含量為0.55%～0.68%，其中A4、A5 處理可溶性糖含量均顯著高于CK；當(dāng)“施地佳”濃度為2.5 g/L 時，酸棗枝條中可溶性糖含量最高，顯著高于其他各處理（圖2）。

圖2 不同處理酸棗葉片、枝條可溶性糖含量

2.4.2 可溶性蛋白質(zhì)含量的比較

由圖3 可知，隨著“施地佳”濃度的增大，酸棗葉片中可溶性蛋白質(zhì)含量呈先上升后下降的變化趨勢。除A5 處理外，其他各處理酸棗葉片中可溶性蛋白質(zhì)含量均顯著高于CK，A4 處理可溶性蛋白質(zhì)含量最高，為16.3 mg/g。

施用“施地佳”后，酸棗枝條中可溶性蛋白質(zhì)含量為3.61～4.11 mg/g，除A1、A2 處理外，其他各處理較CK 均有顯著增加；A4 處理枝條中可溶性蛋白質(zhì)含量最高，較CK 增加了12.57%，與A1、A2、CK 有顯著性差異，與A3、A5 處理無顯著差異（圖3）。

圖3 不同處理酸棗葉片、枝條可溶性蛋白質(zhì)含量

2.4.3 脯氨酸含量的比較

由圖4 可知，不同處理下，酸棗葉片和枝條中脯氨酸含量隨著“施地佳”濃度的升高呈先下降后上升的變化趨勢，在未施用“施地佳”（CK）時最高，經(jīng)不同濃度“施地佳”處理后均有所降低。葉片中脯氨酸含量較CK 下降了10.31%～11.09%，A4處理最低，且不同濃度“施地佳”處理均與CK 存在顯著差異，“施地佳”各處理間無顯著差異。

枝條中脯氨酸含量較 CK 下降了 1.29%～25.55%，同樣為A4 處理最低，其中A1、A2 處理與CK 無顯著差異，A3、A4、A5 處理與CK 差異顯著（圖4）。

圖4 不同處理酸棗葉片、枝條脯氨酸含量

3 討論與結(jié)論

植物葉片中葉綠素含量是植物營養(yǎng)狀況和生長狀態(tài)的重要表征指數(shù)[3]。葉綠素含量的變化受外界環(huán)境條件的影響較大。劉順梅[4]試驗(yàn)結(jié)果表明，施用土壤調(diào)理劑能明顯提高北沙參的葉綠素含量，延緩葉片衰老，且施肥時間越長，效果越明顯。本研究中，酸棗幼苗在施用不同濃度的“施地佳”后，其葉綠素含量均高于未施用“施地佳”的葉綠素含量，說明土壤調(diào)理劑減輕了土壤鹽堿脅迫，使葉片葉綠體數(shù)目逐漸增加，類囊體緊湊，不易破裂，葉綠素與葉綠體蛋白結(jié)合緊密，有利于葉片進(jìn)行光合作用。

葉片的最小初始熒光（Fo）和最大熒光值（Fm）是衡量植物光合性能、評價作物產(chǎn)量和生物量的重要指標(biāo)[5]，也是評價光系統(tǒng)PSⅡ潛在光化學(xué)轉(zhuǎn)換效率的重要參數(shù)[6]。本研究發(fā)現(xiàn)，不同濃度的土壤調(diào)理劑對酸棗葉片的Fo 和Fm 有一定影響，適量的土壤調(diào)理劑可改善植物葉片的熒光特性，促進(jìn)其光化學(xué)量子效率增加，使其更適宜植物生長，這一結(jié)果與王惠[7]的研究結(jié)果類似。當(dāng)“施地佳”濃度為2.5 g/L 時，酸棗葉片的最小初始熒光量（Fo）、最大熒光值（Fm）最高，說明此時酸棗葉片具有較高的PSⅡ反應(yīng)中心的活性，光合利用率強(qiáng)，能滿足光合碳同化所需的能量，可以產(chǎn)生更多的光合產(chǎn)物。

植物積累脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)是在滲透脅迫下植物體維持滲透平衡的一種保護(hù)機(jī)制[8-9]。本試驗(yàn)研究表明，在鹽堿條件下對酸棗幼苗施用土壤調(diào)理劑，酸棗葉片、枝條中可溶性糖含量和可溶性蛋白質(zhì)含量均高于對照，脯氨酸含量低于對照，與周嬋等[10]的研究結(jié)果一致。

植物體內(nèi)的超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）等抗氧化酶類是植物細(xì)胞中清除活性氧的重要組分，是防止脅迫條件下氧化傷害的重要因素，其活性的提高是細(xì)胞對抗逆境的正常生理反應(yīng)[11]。本研究發(fā)現(xiàn)，在鹽堿條件下施用適當(dāng)濃度的土壤調(diào)理劑，能夠使植物體內(nèi)的抗氧化物酶的活性降低。

不同土壤類型施用土壤調(diào)理劑的劑量不同[12]。陳士更等[13]研究認(rèn)為，膠東酸化果園（pH 值＜4.5）在常規(guī)施肥下配施腐植酸土壤調(diào)理劑1 275 kg/hm2可作為短期內(nèi)改良酸化土壤、提高蘋果產(chǎn)量和品質(zhì)的有效途徑。高文勝等[14]在丘陵砂壤土施用土壤調(diào)理劑發(fā)現(xiàn)，土壤調(diào)理劑能提高甜櫻桃產(chǎn)量，改善品質(zhì)，以每667 m2用量75 kg 時效果最好，產(chǎn)量最高。陳之群[15]用“Agri-SC”土壤調(diào)理劑認(rèn)為，高劑量的土壤調(diào)理劑對土壤理化性質(zhì)及微生物、酶的影響更顯著，建議在壤土上每667 m2適宜的施用劑量為200 mL，砂漿黑土上每667 m2適宜的施用劑量為600 mL。曾華等[16]以‘鹽豐47’為試驗(yàn)材料，在濱海鹽堿地試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)土壤調(diào)理劑每667 m2施入量3.0 kg 的E2 處理獲得最高產(chǎn)量，每667 m2產(chǎn)量為727.6 kg，“施地佳”土壤調(diào)理劑可促進(jìn)濱海鹽堿地改良與水稻增產(chǎn)。李智強(qiáng)等[17]對酸化水稻田進(jìn)行了施地佳土壤調(diào)理劑田間示范，發(fā)現(xiàn)土壤有機(jī)質(zhì)含量提高了1.3%、pH 值提高了0.57，水稻平均增產(chǎn)409.5 kg/hm2。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，施用適當(dāng)濃度“施地佳”降低了鹽堿脅迫對酸棗幼苗生理生化的抑制作用。

鹽堿條件下，施用土壤調(diào)理劑對酸棗葉片葉綠素含量、最小初始熒光量、最大熒光值、酸棗葉片和枝條滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)及細(xì)胞保護(hù)酶活性等產(chǎn)生了一定影響。在鹽堿脅迫后，施入濃度為2.5 g/L 的“施地佳”配制液效果最好，整體提高了熒光參數(shù)、細(xì)胞保護(hù)酶活性及相關(guān)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量?？傊?，適當(dāng)施用土壤調(diào)理劑有利于提高鹽堿條件下酸棗葉片的葉綠素?zé)晒馓匦?，激活酸棗葉片、枝條中細(xì)胞保護(hù)酶活性，提高其可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)含量，降低其脯氨酸含量，能夠有效降低鹽堿脅迫對酸棗苗產(chǎn)生的危害。