不均勻鹽脅迫對紫花苜蓿生長特性的影響

熊雪，羅建川，魏雨其，周冀瓊，張英俊1,

（1南京農業大學草業學院，南京 210095；2河北民族師范學院，河北承德 067000；3中國農業科學院草原研究所，呼和浩特 010010；4中國農業大學動物科技學院，北京 100094）

0 引言

【研究意義】土壤鹽堿化已經成為限制植物生長和產量的主要非生物因子之一[1]，隨著鹽堿面積的不斷擴大，如何有效利用和改良鹽堿土地資源成為亟待解決的重大問題。大量的研究發現土壤中的鹽分分布存在空間異質性[2-3]，即土壤中的鹽分在較小的區域范圍內，可以從低濃度到高出海水鹽分幾倍的范圍內變化，同一株植物的根系可能會處于不同的鹽分梯度下[4]。但是目前對于鹽脅迫的研究，主要集中于均勻鹽分對植物的影響[5]，不均勻鹽分對植物的影響研究相對較少。已有的研究發現，與均勻的鹽分處理相比，不均勻鹽脅迫可以緩解鹽分對植物的傷害[6-10]。研究表明，鹽生植物能夠在高出海水濃度幾倍的鹽土中維持生長，其中土壤鹽分的不均勻分布起到了重要作用，因為在控制試驗下，植物在均勻的高濃度鹽土中不能存活[4]。此外，DONG等[11]通過建立鹽堿地定向誘導鹽分不均勻分布的犁溝播種種植技術，顯著提高了棉花在鹽堿地的成苗率。因此，研究植物在不均勻鹽分下的響應是對均勻鹽分下植物生理的一個重要補充。紫花苜蓿是一種全球性廣泛栽培的牧草，素有“牧草之王”的美稱[12]。同時，紫花苜蓿屬于中等耐鹽堿的植物，具有調節土壤酸堿性的作用[13]。但當鹽脅迫環境 NaCl濃度達到50—200 mmol·L-1時，會顯著抑制紫花苜蓿的生長和產量[14]。加強紫花苜蓿耐鹽機制的研究和耐鹽品種的選育，對鹽堿地的開發利用有重要的意義。【前人研究進展】鹽脅迫對植物造成的直接危害首先表現為滲透脅迫，影響水分的吸收利用，并且持續存在[5]。植物需要產生一系列的耐性機制來抵抗鹽脅迫造成的不利影響。在不均勻鹽脅迫下，處于低鹽脅迫環境下的部分根系可以進行補償吸水以滿足或部分滿足植物對水分的需求[6-9,15-16]。植物在受到滲透脅迫后還會產生脯氨酸、甜菜堿、可溶性糖等滲透調節物質[17-18]或者通過植物組織中無機離子的積累[5-6]對逆境下的植物進行滲透調節，但在不均勻鹽脅迫下滲透調節物質的作用還需進一步驗證。其次，鹽脅迫的另一個不利影響表現為離子失調引起的離子毒害和營養元素的虧缺。高濃度的 Na+會降低植物的光合作用[19]，還會與其他營養元素競爭，導致營養失衡，特別是對K+的影響，抑制K+參與的重要生理代謝過程，進而影響植物生長發育[5,20]。因此降低Na+在植物地上部分的積累，保持較高的K+/Na+是植物重要的耐鹽機制之一[21]。對大洋洲濱藜（Atriplex nummularia）[8]和棉花（Gossypium hirsutum）[9]的研究發現，與均勻鹽脅迫處理相比，不均勻鹽脅迫處理下葉片具有較低的Na+濃度和較高的K+濃度，說明不均勻鹽脅迫有利于植物對地上部分離子的調控，保持較高的K+/Na+。而對紫花苜蓿（Medicago sativa）的研究發現，葉片Na+濃度的降低只在低鹽脅迫部分根系所處環境 NaCl濃度為0的不均勻鹽脅迫中發現，當低鹽脅迫NaCl濃度為75 mmol·L-1時，葉片Na+濃度與均勻鹽脅迫無顯著差異，并且鹽脅迫處理對植物葉片中的K+濃度影響不大[6]。此外，鹽脅迫還會引起氧化脅迫導致膜質過氧化，細胞膜透性發生改變，進而引起植物生長發育和形態建成的改變[22-23]。【本研究切入點】相較于均一鹽脅迫環境下的植物耐鹽生理機制研究，不均勻鹽脅迫對植物生長發育、離子調控、氧化損傷等方面的影響和耐受機制還需要進行探討。【擬解決的關鍵問題】本試驗以紫花苜蓿為研究對象，采用分根裝置將植物的根系分為兩部分，設置無鹽脅迫、不均勻鹽脅迫和均勻鹽脅迫處理，通過測定其植株生長速率、地上生物量、地下生物量、水分吸收、葉綠素含量、離子濃度、膜質過氧化程度等指標，了解不均勻鹽脅迫對紫花苜蓿生長特性的影響。

1 材料與方法

1.1 材料培養與脅迫處理

供試紫花苜蓿品種為“中苜一號”，由中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所提供。選取均勻一致的紫花苜蓿種子，用70%的酒精表面消毒30 s后，置于5%的次氯酸鈉溶液中浸泡15 min，最后用蒸餾水反復沖洗4—5次。將種子播種于滅菌的濕砂中，7 d后待幼苗根系長度5 cm左右時，選取均勻一致的幼苗剪去根尖（5 mm），以促進其側根生長，便于后面的分根試驗。參照SUN等[6]的培養和分根方法，用寬約2 cm的海綿包裹幼苗置于0.1倍的營養液中培養4 d，更換為0.5倍的營養液中培養7 d，在1倍的營養液中進一步培養4 d后選擇長勢一致的幼苗移到分根裝置中。營養液組成及濃度為：2.5 mmol·L-1Ca(NO3)2、2.5 mmol·L-1KNO3、1 mmol·L-1MgSO4、0.5 mmol·L-1(NH4)H2PO4、0.1 mmol·L-1EDTA-FeNa、0.2 μmol·L-1CuSO4、1 μmol·L-1ZnSO4、20 μmol·L-1H3BO3、0.005 μmol·L-1(NH4)6Mo27O4和 1 μmol·L-1MnSO4。分根裝置由兩個 0.35 L的塑料杯和一塊中間帶有圓孔的泡沫板組成，植物根系穿過圓孔固定于泡沫板上，將植物的根系分為均勻的兩部分，分別置于兩個塑料杯中，以便通過調節杯中的NaCl濃度使各半根系處于不同的鹽脅迫條件下。

植物幼苗在分根裝置中培養5 d后進行脅迫試驗。試驗共分為14個處理，包括：無鹽脅迫（0/0）；一半根系無鹽脅迫、另一半根系環境 NaCl濃度分別為100、150、200、250 mmol·L-1的不均勻鹽脅迫系列（0/S，分別記為0/100、0/150、0/200和0/250）；一半根系環境NaCl濃度為50 mmol·L-1、另一半根系環境NaCl濃度分別為100、150、200、250 mmol·L-1的不均勻鹽脅迫系列（50/S，分別記為50/100、50/150、50/200和50/250）以及兩邊根系環境NaCl濃度相同的均勻鹽脅迫系列（S/S：50/50、100/100、150/150、200/200和250/250）；“/”兩邊數值代表各半根系所處環境的鹽脅迫狀況，以NaCl濃度mmol·L-1表示。每個處理18個重復。為避免鹽分震蕩，所有幼苗的鹽分濃度分別以每隔 24 h增加 12.5，25，37.5，50，62.5 mmol·L-1NaCl的梯度增加，直到4 d后分別達到最終濃度。試驗于2017年5月在人工氣候室中進行，光/暗周期為16 h/8 h，溫度為白天25℃/夜晚20℃，空氣相對濕度為白天55%/夜晚90%。

1.2 指標測定

1.2.1 植物生長指標的測定 植物接受脅迫 15 d后進行取樣，分別取植物地上部分、左右兩側根系，在95℃烘箱中殺青30 min后，65℃中烘干48 h至恒重，分別測定其地上部分及兩側根系的干重。測量脅迫前及脅迫15 d后紫花苜蓿的主莖高度，計算其生長速率。

1.2.2 水分吸收的測定 所有分根裝置中的營養液體積均為350 mL，每3 d更換一次營養液。更換營養液時及脅迫15 d后用量筒測量裝置中的剩余營養液體積，并設置無植物培養的裝置計算營養液蒸發量，最終計算得出植物水分吸收量。

1.2.3 葉片Na+、K+離子含量的測定 取0.1 g植物干樣品，于 HNO3溶液中酸化過夜后進行微波消解（CEM，Matthews，NC，USA），植物組織中的離子濃度用電感耦合等離子體發射光譜儀（ICP-OES，Optima 8000；Perkin Elmer，Waltham，MA，USA）進行測定，每個處理4次重復。

1.2.4 生理指標的測定 采用 Arnon的丙酮提取法測定葉綠素（chlorophyll，Chl）含量[24]；采用硫代巴比妥酸法測定丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量[25]；采用酸性茚三酮比色法測定脯氨酸（proline，Pro）含量[26]，每個處理5次重復。

1.3 數據分析

采用 SPSS 19.0進行方差分析和 t檢驗，用Sigmaplot 12.0進行作圖。

2 結果

2.1 對紫花苜蓿生長速率及生物量的影響

均勻的高鹽脅迫對紫花苜蓿生長速率的抑制作用大于不均勻鹽脅迫。與處理0/0相比，處理0/100、0/150、0/200和 0/250的植株生長速率分別下降了15.50%、13.13%、14.64%和28.55%。而均勻的鹽處理 100/100、150/100、200/200和 250/250植株生長速率則分別下降了 14.83%、48.82%、66.00%和84.78%。處理0/100與處理100/100的植株生長速率差異不顯著，但隨著脅迫端鹽濃度的增加，不均勻脅迫對生長速率的作用效果顯著增加（P＜0.05）。處理0/150的植株生長速率是150/150的1.7倍、處理0/200是200/200的2.4倍、處理0/250是250/250的4.7倍（圖1-A）。與處理50/50相比，50/150、50/200和50/250的植株生長速率分別下降3.40%、18.28%和 26.99%，而處理 150/150、200/200和250/250相比處理50/50則分別下降38.49%、59.14%和81.70%（圖1-B）。

圖1 不同鹽脅迫對紫花苜蓿植株生長速率（A，B）、地上生物量（C，D）及總的地下生物量（E，F）的影響Fig. 1 Response of the stem extension rate (A, B), shoot dry mass (C, D) and root dry mass (E, F) of alfalfa to different salt stress

均勻脅迫處理150/150、200/200和250/250下紫花苜蓿的地上生物量顯著低于0/0處理（P＜0.05），與之相比分別降低29.59%、45.34%和46.14%。不均勻鹽脅迫處理 0/150、0/200和 0/250比均勻的150/150、200/200、250/250處理地上生物量分別提高了21.98%、42.57%和35.02%（圖1-C）。50/150、50/200、50/250處理與 150/150、200/200、250/250處理相比地上生物量分別提高了30.00%、34.12%和15.47%（圖1-D）。

與處理0/0相比，處理50/50、100/100、150/150的整株植物根系生物量無顯著差異，而 200/200和250/250的根系生物量顯著降低（P＜0.05），分別比0/0降低了25.07%和31.59%（圖1-E）。0/100、0/150、0/200、0/250的無鹽脅迫部分根系生物量比 0/0的一半根系生物量分別增加 39.00%、36.50%、60.50%和62.00%。處理 50/100、50/150、50/200、50/250的低鹽脅迫部分根系生物量比50/50處理的一半根系生物量分別增加43.14%、25.00%、50.49%和56.37%。同時，不均勻鹽脅迫環境下低脅迫一側根系的生物量顯著高于高脅迫一側根系的生物量（P＜0.05）（表1）。0/200、0/250、50/200和50/250處理的整株植物根系生物量顯著高于200/200、250/250處理（P＜0.05）（圖1-E，F）。

2.2 不均勻鹽脅迫對紫花苜蓿水分吸收的影響

在均勻的鹽脅迫下，隨著鹽濃度的升高，紫花苜蓿整株植物的水分吸收呈現下降趨勢（圖2）。與100/100、150/150、200/200、250/250處理相比，不均勻鹽脅迫0/100、0/150、0/200、0/250處理整株植物的水分吸收分別是前者的1.3、1.3、2.2和6.1倍。50/100、50/150、50/200、50/250處理整株植物的水分吸收分別是均勻脅迫的 1.5、1.6、2.9和 6.3倍，均達到顯著水平（P＜0.05）（圖2）。在 0/S系列處理中，0處理一端的根系吸水占整株植物吸水量的80%—92%，50/S系列處理中，50一端的根系吸水占整株植物吸水量的 70%—88%。處于不均勻鹽脅迫環境下的兩半根系水分吸收量差異極顯著（P＜0.001）（表2）。

2.3 不均勻鹽脅迫對紫花苜蓿葉片 Na+、K+濃度及K+/Na+比的影響

隨著鹽脅迫程度的增加，葉片中Na+濃度呈現上升趨勢。均勻的 100/100、150/150、200/200、250/250處理下葉片 Na+濃度比 0/0處理分別增加了241.39%、249.12%、418.05%和495.98%，均達到顯著水平（P＜0.05）。0/100比100/100處理、0/150比150/150處理、0/200比200/200處理及0/250比250/250處理的葉片 Na+濃度分別降低了 45.12%、38.20%、42.64%和55.93%（圖3-A）。處理50/100、50/150、50/200和50/250比均勻的鹽脅迫處理葉片Na+濃度分別降低了 43.37%、15.85%、39.11%和42.19%（圖3-B）。

表1 不同鹽脅迫處理對紫花苜蓿根系生物量的影響Table 1 Response of the root dry mass of alfalfa to different salt stress

表2 不同鹽脅迫處理對紫花苜蓿根系水分吸收的影響Table 2 Response of the root water uptake of alfalfa to different salt stress

圖2 不同鹽脅迫對紫花苜蓿總水分吸收的影響Fig. 2 Response of the whole plant water uptake of alfalfa to different salt stress

鹽脅迫處理下，伴隨著葉片 Na+濃度的升高，葉片中的K+濃度顯著降低（P＜0.05）。與均勻的100/100、150/150、200/200、250/250處理相比，不均勻鹽脅迫0/100、0/150、0/200、0/250處理的葉片 K+濃度分別提高22.37%、28.23%、14.69%和62.50%（圖3-C）。50/100、50/150、50/200、50/250處理的葉片 K+濃度比均勻鹽協迫分別提高了28.36%、8.79%、21.12%和28.76%（圖3-D）。

不均勻鹽脅迫系列0/S的葉片K+/Na+顯著高于均勻的S/S處理的，而50/S處理的葉片K+/Na+（除50/150處理外）與均勻的 S/S系列處理相比均顯著增加（P＜0.05）（圖3-E，F）。

2.4 不均勻鹽脅迫對紫花苜蓿膜質過氧化的影響

丙二醛（MDA）是直接反映膜質過氧化的指標之一。試驗結果表明，隨著鹽脅迫處理濃度的增加，紫花苜蓿葉片中的MDA含量顯著增加（P＜0.05）。與處理 0/0相比，均勻鹽脅迫 100/100、150/150、200/200、250/250 處理的 MDA 含量分別增加了16.95%、51.01%、78.42%和96.78%；不均勻鹽脅迫處理0/100、0/150、0/200、0/250的MDA含量分別增加了27.74%、19.74%、25.33%和92.35%。0/150和 0/200處理的 MDA含量顯著低于 150/150和200/200處理（P＜0.05），分別降低了 20.70%和29.76%（圖4-A）。不均勻鹽脅迫處理 50/100、50/150、50/200、50/250的MDA含量比0/0處理分別增加了34.66%、39.51%、51.73%和 100.00%。50/150和50/200 處理的 MDA含量比 150/150和 200/200處理分別降低了7.62%和14.96%（圖4-B）。

2.5 不均勻鹽脅迫對紫花苜蓿葉綠素含量的影響

與處理0/0處理相比，均勻的50/50、100/100處理增加了紫花苜蓿的葉綠素含量，但鹽脅迫程度較高的200/200、250/250處理，其葉綠素含量顯著降低（P＜0.05），分別比0/0降低59.31%和65.86%。而不均勻的鹽脅迫處理0/200和0/250的葉綠素含量分別是 200/200和 250/250處理的 2.0倍和 2.2倍（圖5-A）。50/200、50/250處理的葉綠素含量分別是200/200和250/250處理的2.3倍和2.3倍（圖5-B）。

2.6 不均勻鹽脅迫對紫花苜蓿脯氨酸含量的影響

圖3 不同鹽脅迫對紫花苜蓿葉片鈉離子濃度（A，B）、鉀離子濃度（C，D）及鉀鈉比（E，F）的影響Fig. 3 Concentration of Na+（A, B）, K+（C, D）and K+/Na+ ratio（E, F）in the leaves of alfalfa to different salt stress

隨著鹽分濃度的增加，紫花苜蓿葉片中的脯氨酸（Pro）含量逐漸升高。均勻的100/100、150/150、200/200、250/250處理的Pro含量分別是0/0處理的3.6、3.5、6.6和7.9倍。不均勻鹽脅迫處理系列0/S間Pro含量差異不顯著，但與均勻的高鹽脅迫相比各處理間表現不同。0/150的 Pro含量比 150/150的增加了34.95%，而0/200和0/250處理的Pro含量則分別比200/200和250/250處理減少了24.26%和37.39%（圖6-A）。50/150 處理的Pro含量比150/150處理增加了24.00%，而50/200和50/250處理的Pro含量則分別比 200/200和 250/250處理減少了 27.13%和34.91%（圖6-B）。

3 討論

圖4 不同鹽脅迫對紫花苜蓿丙二醛含量的影響Fig. 4 Responses of the MDA contents of alfalfa to different salt stress

圖5 不同鹽脅迫對紫花苜蓿葉綠素含量的影響Fig. 5 Responses of the chlorophyll contents of alfalfa to different salt stress

紫花苜蓿在受到鹽分脅迫，特別是高鹽脅迫后會發生滲透脅迫和離子毒害，植物生長受到抑制，生物量降低，植物組織中Na+含量增加，K+含量降低，導致較低的 K+/Na+，細胞的膜質過氧化程度增加，光合作用受阻等[27-29]。本研究通過分根試驗探討了均勻鹽脅迫和不均勻鹽脅迫對紫花苜蓿的影響。研究發現，紫花苜蓿無論在哪種鹽脅迫下其生長都會受到一定的抑制，但與均勻的鹽脅迫處理相比，不均勻鹽脅迫0/S和 50/S處理具有相對較高的生物量和植株生長速率，并且隨著高鹽脅迫濃度的增加，效果越顯著。說明不均勻鹽脅迫可以緩解高鹽脅迫對紫花苜蓿生長的抑制作用，這與前人對酸橙（Citrus aurantium）[15]、番茄（Lycopersicon esculentum）[16]、大洋洲濱藜[30]、棉花[10]和小麥（Triticum aestivum）[31]等的研究結果相一致。

圖6 不同鹽脅迫對紫花苜蓿脯氨酸含量的影響Fig. 6 Responses of the proline contents of alfalfa to different salt stress

生長于不均勻鹽脅迫環境下的紫花苜蓿，其根系生物量，無鹽或低鹽一側的顯著高于高鹽一側；并且與均一鹽脅迫處理相比，不均勻鹽脅迫下植物根系的總生物量更接近于無鹽脅迫處理。FLORES等[13]對番茄的研究也得到了同樣的結果，即當植物處于不均勻的鹽脅迫時，高鹽脅迫對根系生長的抑制可以通過促進低鹽脅迫一側根的生長進行補償。但對鹽生植物大洋洲濱藜的研究發現，當植物處于 0/500 mmol·L-1NaCl處理下（500 mmol·L-1NaCl不影響其根系生長），低鹽一側根系無補償生長作用，兩側根系生物量差異不顯著。而當一側根系處于極端高鹽環境（1500 mmol·L-1NaCl）下時，低鹽一側根系生長顯著增加[8]。我們的研究發現，均勻鹽脅迫 100/100和150/150處理下，植物根系生物量與0/0無鹽處理差異不顯著，但當植株兩側根系所處環境脅迫狀態不同時，0/S或50/S處理，低鹽一側根系生長顯著增加，高鹽一側根系生物量降低。0/S與50/S處理的不均勻鹽脅迫下，低鹽或無鹽側均表現出根的補償性生長。這可能與不同植物耐受鹽脅迫的程度不同有關，特別是甜土植物和鹽生植物在根系的補償生長方面的表現存在一定差異[4]。

當鹽分存在于植物根際時會降低土壤滲透勢，導致植物吸水困難，進而影響植物的生理生化功能，抑制生長[32]。不均勻鹽脅迫下對于水分吸收的研究相對較多[4]，多數研究證明當植物根系受到不均勻的鹽脅迫時，低鹽或無鹽一側根系水分吸收的增加會補償高鹽一側水分吸收的減少，整株植物的水分吸收狀況好于均一鹽脅迫條件下的水分吸收狀況[8-9,15,30]，這與本研究的結果一致。本分根試驗中，當紫花苜蓿的生境存在鹽分濃度差異時，處于無鹽脅迫或低鹽脅迫一側的根系其水分吸收量顯著高于均一的無鹽脅迫或低鹽脅迫處理的根系水分吸收量，并且整株植物的水分吸收狀況顯著好于均一高鹽脅迫下的植物整株水分吸收狀況。SUN等[6]通過相關性分析發現，不均勻鹽脅迫下植物低鹽一側根系的水分吸收與植物的生長速率顯著正相關，說明低鹽一側根系的補償性吸水對促進不均勻鹽脅迫環境下植物的生長具有重要作用。MCLEAN等[33]的研究對這種現象的解釋是，當植物處于不均勻鹽脅迫環境時，低鹽一側根系短期內（0—24 h）的補償吸水作用依靠根系導水率的增加維持水分吸收，長期的反應機則是通過補償生長作用增加該側根系的水分吸收。植物在高鹽環境下生長不僅要保證水分吸收還要維持良好的滲透調節作用。鹽脅迫下紫花苜蓿的 Pro含量隨著鹽分濃度的增加逐漸增加，而在不均勻鹽脅迫下，各處理的Pro含量均維持在較低水平，但顯著高于無鹽脅迫處理（P＜0.05），這可能是由于不均勻鹽脅迫下低鹽一側根系的補償吸水作用維持了鹽脅迫下整株植物的水分吸收，或無機離子在植物地上部分的積累，即葉片中Na+濃度的升高起到了較好的滲透調節作用[34]，使不均勻鹽脅迫下植物的滲透勢高于均勻的鹽脅迫[9]。但植物在逆境條件下會積累多種物質進行滲透調節，因此關于不均勻鹽脅迫下滲透調節的響應機制，特別是低鹽與高鹽處理的兩端根系在滲透調節中所起的作用還需進一步驗證。

鹽脅迫下植物葉片中過多的積累Na+，會影響其他營養元素如 K+、Ca2+等的吸收，造成離子毒害和營養失衡，進而影響植物正常的生長發育[35-36]。本研究發現，在鹽脅迫下，隨著鹽分濃度的增加，紫花苜蓿葉片中的 Na+濃度升高，伴隨著 K+濃度的降低，這與MORADI[37]、景艷霞等[38]對紫花苜蓿的研究結果相一致。因此，植物在鹽脅迫下減少Na+的吸收和地上部分的積累對于植物抵抗鹽害十分重要。而與均勻的鹽脅迫處理相比，不均勻鹽脅迫處理下的紫花苜蓿 Na+濃度顯著降低，這與對海馬齒（Sesuvium portulacastrum）[39]、大洋洲濱藜[30]和棉花[9]的研究結果相同，并且棉花中通過非損傷性微測技術（NMT）測得了不均勻鹽脅迫下低鹽一側根系增加了 Na+的外排。研究指出，不均勻鹽脅迫下，地上部分Na+濃度的降低可能是由于高鹽側吸收的Na+轉移到了低鹽側，并通過增加低鹽側Na+的外排緩解鹽害。此外，鉀作為植物生長的必需元素在鹽脅迫下參與光合作用、酶活化、Na+吸收等過程，鹽脅迫下防止 K+流失，維持較高的K+/Na+被作為重要的耐鹽機制之一[18,40-41]。本研究發現與均勻的鹽脅迫處理相比，不均勻鹽脅迫0/S和50/S處理葉片的K+濃度增加，具有較高的K+/Na+。而SUN等[6]研究發現，紫花苜蓿幼苗無論在均勻（75、150、225 mmol·L-1NaCl）的鹽脅迫環境和不均勻（0/S，75/S mmol·L-1NaCl）的鹽脅迫環境下處理9 d，其葉片中的 K+濃度均無顯著變化。MUNNS[5]指出植物在受到鹽脅迫后離子的積累和調控相較于滲透脅迫是一個比較緩慢的過程，因此可以判斷出鹽脅迫下 Na+和K+的調控可能與植物的生長階段和鹽脅迫處理時間有關。紫花苜蓿在鹽脅迫下特別是當 NaCl濃度超過150 mmol·L-1后，植物的光合作用受到抑制，葉綠素含量降低。不均勻鹽脅迫下葉綠素含量顯著高于均勻的高鹽脅迫，因此得出降低 Na+在紫花苜蓿地上部分的積累，減少 K+流失，維持地上部分較高的 K+/Na+可能是不均勻鹽脅迫下維持植物生長和光合作用的重要因素之一。

在均勻的鹽脅迫下，隨著鹽濃度的增加，紫花苜蓿的MDA含量逐漸升高。說明隨著鹽脅迫的加重，紫花苜蓿的膜質過氧化程度增加，植物受鹽脅迫的傷害加重。與均勻的鹽脅迫處理相比，不均勻鹽脅迫處理0/150、0/200、50/150和50/200的MDA含量顯著低于均勻的鹽脅迫處理，而處理 0/250和 50/250的MDA含量與均勻的250/250處理無顯著差異。說明在一定濃度范圍內，不均勻鹽處理可以緩解鹽害對植物造成的氧化損傷，而當鹽濃度達到一定閾值，雖然不均勻鹽脅迫下植物的生長狀況優于均勻的鹽脅迫，但其細胞可能已經受到氧化損傷。或者說不均勻鹽脅迫下，當高脅迫一側環境的鹽濃度增加到一定程度，植物體內發生氧化損傷，植物在不均勻鹽脅迫下緩解鹽害的機制可能會發生改變。因此不均勻鹽脅迫下植物的抗氧化機制在今后還值得進一步研究。

4 結論

鹽脅迫會抑制紫花苜蓿的生長，但當植株有部分根系處于無鹽或低鹽脅迫環境時，與處在均一的高鹽脅迫環境下相比，植物葉綠素含量顯著增加，膜質過氧化程度降低，葉片中的K+/Na+相對較高；無脅迫或低鹽脅迫一側根系表現出補償性吸水和補償性生長現象，進而促進了植物生長，增加了地上和地下的生物量。在一定的濃度范圍內（0—200 mmol·L-1NaCl），與均勻的高鹽脅迫處理相比，不均勻鹽脅迫下根系所處環境的鹽分濃度差異越大，其對植物鹽害的緩解作用越顯著。

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