植物耐鹽研究概況與展望

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1、王志春等：植物耐鹽研究概況與展望3植物耐鹽研究概況與展望王志春，梁正偉中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，吉林長(zhǎng)春130012摘要：概述了植物耐鹽性有關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)展，包括環(huán)境因素對(duì)植物耐鹽性影響、植物耐鹽種質(zhì)資源評(píng)價(jià)、植物耐鹽的生理生化基礎(chǔ)、植物耐鹽分子生物學(xué)和耐鹽植物的開發(fā)利用等5個(gè)方面。同時(shí)對(duì)植物耐鹽性研究的意義和展望進(jìn)行了簡(jiǎn)要探討。關(guān)鍵詞：植物；耐鹽性；脅迫；種質(zhì)資源中圖分類號(hào)：Q948.113文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-2175（2003）01-0106-04王志春等：植物耐鹽研究概況與展望3據(jù)聯(lián)合國(guó)教科文組織（UNESCO）和糧農(nóng)組織（FAO）不完全統(tǒng)計(jì)，全世界

2、鹽漬土面積約10億hm2[1]。我國(guó)鹽漬土面積約1億hm2。鹽漬土改良可以概括為工程措施、化學(xué)措施、物理措施和生物措施。在我國(guó)現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平下，利用生物措施改良鹽漬土更切實(shí)可行。然而，實(shí)施鹽漬土生物改良需要做大量的基礎(chǔ)性工作。事實(shí)上，耐鹽植物種質(zhì)資源、植物耐鹽性、土壤鹽分與植物生長(zhǎng)之間的關(guān)系研究一直是國(guó)內(nèi)外上非?；钴S的研究領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了一些研究，研究成果奠定了植物耐鹽研究的基礎(chǔ)，對(duì)增強(qiáng)植物耐鹽性、提高農(nóng)作物產(chǎn)量和改善鹽堿地區(qū)生態(tài)環(huán)境起到重要作用。本文就植物耐鹽性幾個(gè)方面的研究成果作一概述。1環(huán)境因素對(duì)植物耐鹽性影響影響植物耐鹽性的環(huán)境因子主要是土壤、水分和氣候。土壤

3、鹽漬化抑制植物生長(zhǎng)的機(jī)理學(xué)術(shù)界存在兩種觀點(diǎn)，一是滲透效應(yīng)；二是離子毒害效應(yīng)。究竟哪個(gè)占主導(dǎo)目前仍有爭(zhēng)議[2]。土壤溶液中可溶性鹽含量的增加將導(dǎo)致溶液滲透壓增大，引起植物發(fā)生生理干旱，從而抑制植物正常生長(zhǎng)。干旱或半干旱地區(qū)的干旱季節(jié)，大量的地表蒸發(fā)使土壤溶液不斷濃縮，促使鹽分離子進(jìn)入植株體內(nèi)并積累，同時(shí)還發(fā)生離子拮抗，阻礙或破壞了正常的生理代謝，致使植物畸形或死亡[2]。不同土壤鹽漬化類型對(duì)作物的危害程度存在差異。一般情況下，碳酸鹽和重碳酸鹽對(duì)作物的危害比氯化物鹽和硫酸鹽大，而氯化物鹽對(duì)作物的危害又比硫酸鹽重。Balba等[3]提出了在鹽漬條件下，植物生長(zhǎng)量是土壤鹽度或土壤溶液鹽度

4、的函數(shù)。Maas等建立了不同鹽漬化水平下的作物產(chǎn)量的效應(yīng)的Mass-Hoffman模型：Yr=100-B(ECe-A)，其基本涵義為在一定鹽濃度范圍內(nèi)，作物的相對(duì)產(chǎn)量與飽和土壤浸出液的電導(dǎo)率呈負(fù)相關(guān)，A為鹽分閾值（不影響產(chǎn)量的最高鹽濃度），B為鹽分臨界值以上每增加單位鹽度時(shí)產(chǎn)量降低的百分率。水分和氣候?qū)χ参锬望}性的影響一般是對(duì)土壤鹽漬化程度的作用和對(duì)植物生長(zhǎng)的作用的間接結(jié)果。氣候干旱，水分虧缺，會(huì)加劇土壤的鹽漬化程度，抑制植物生長(zhǎng)，耐鹽性下降，氣候適宜，土壤水分充足，植物生長(zhǎng)旺盛，呈現(xiàn)出較強(qiáng)的耐鹽能力。另外，鹽漬環(huán)境下植物根區(qū)鹽分與養(yǎng)分元素之間的協(xié)同或拮抗作用，可能加強(qiáng)或減弱鹽分

5、對(duì)植物生長(zhǎng)和養(yǎng)分吸收的影響程度，從而對(duì)植物耐鹽性產(chǎn)生影響。這方面研究對(duì)鹽堿地施肥具有重要指導(dǎo)意義，正在成為研究的熱點(diǎn)之一[2]。2植物耐鹽種質(zhì)資源評(píng)價(jià)國(guó)外學(xué)者非常重視植物耐鹽種質(zhì)資源評(píng)價(jià)工作。美國(guó)農(nóng)業(yè)部國(guó)家鹽土實(shí)驗(yàn)室（USSL）在這方面走在世界前列。他們采用植物對(duì)土壤NaCl鹽性反應(yīng)模型開展了65種草本植物、35種蔬菜和果樹、27種纖維和禾谷類植物的耐鹽性評(píng)價(jià)，建立了多種植物的相對(duì)耐鹽性數(shù)據(jù)庫(kù)[5]。耐鹽程度依次列為敏感（S）、中度敏感（MS）、中度耐性（MT）、強(qiáng)耐性（T）。Shannon[6]報(bào)道了加利福尼亞11個(gè)主要水稻品種對(duì)NaCl鹽性反應(yīng)的評(píng)價(jià)，指出鹽漬環(huán)境下不同品種生

6、長(zhǎng)速率存在明顯差異，但相對(duì)耐鹽性差別不大。非律賓國(guó)際水稻所通過室內(nèi)和田間試驗(yàn)，鑒定了60261份水稻品種和育種材料的對(duì)NaCl鹽的耐性，其中Pokkali,Getu,NonaBokra王志春等：植物耐鹽研究概況與展望3及其后代品系等10份材料具有良好的耐鹽性，為水稻耐鹽性品種選育提供了技術(shù)儲(chǔ)備。盡管這些是在當(dāng)?shù)佧}漬環(huán)境和當(dāng)時(shí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)下完成的，但研究結(jié)果為評(píng)價(jià)耐鹽植物種質(zhì)資源工作奠定了重要基礎(chǔ)。我國(guó)自80年代以來(lái)開展了大量的耐鹽植物種質(zhì)資源評(píng)價(jià)工作。在小麥耐鹽種質(zhì)資源評(píng)價(jià)方面，李樹華等[7]報(bào)道了對(duì)寧春4號(hào)、寧春16號(hào)、寧春20號(hào)、98XW系列等13份小麥品種（品系）在鹽堿地上進(jìn)行

7、了田間鑒定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同品種對(duì)土壤鹽堿脅迫的反映不同，寧春16號(hào)、京3377和抗鹽大麥表現(xiàn)出較高的耐鹽性，受鹽堿脅迫的農(nóng)藝性狀依次為產(chǎn)量>單位面積>穗數(shù)>株高>千粒質(zhì)量>單穗粒數(shù)>穗長(zhǎng)，認(rèn)為以苗期作為小麥耐鹽鑒定的主要時(shí)期，以出苗率和保苗率等作為耐鹽性鑒定的指標(biāo)較為快捷可靠。大豆耐鹽性鑒定只進(jìn)行了苗期的耐鹽性檢驗(yàn)，大豆品種Lee68和南農(nóng)1138-2的苗期耐鹽性較強(qiáng)，南農(nóng)88-31為中度耐鹽大豆品種，蘇協(xié)1號(hào)和Jackson的耐鹽性較差，中子黃豆乙的耐鹽性最弱[8]。通過對(duì)江蘇