水楊酸對鹽脅迫下油菜幼苗光合特性的影響

劉江波，潘鐳文，杜 錦，向春陽

（天津農學院 農學與資源環境學院，天津 300392）

土壤鹽漬化對農業生產構成了巨大的威脅，土壤鹽漬也會嚴重危害農業生態系統[1]。油菜在農業生產中占有重要的地位。土壤中的鹽分含量達到0.3%以上時，油菜就會受到鹽脅迫的傷害[2]。而外源水楊酸可以參與調節種子發芽、開花、氣孔關閉、離子吸收和抑制乙烯合成等多個生理過程，對于改善植物對脅迫的耐受能力有一定的作用[3]。近年來，外源調節物質在抗性方面的研究逐漸成熟。在耐鹽性研究方面外源水楊酸主要集中在辣椒等作物[4]，對油菜幼苗光合特性的研究相對較少。因此，本研究采用“陜雜2號”油菜品種為材料，以5種不同含鹽量下的土壤為基質，采用水楊酸處理種子和幼苗，測定了幼苗的光合特性、葉綠素含量和氮含量。對于油菜在鹽漬化土壤上的種植，鹽堿地的開發和利用具有重要意義。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

本試驗采用油菜品種“陜雜2號”為試驗材料，由天津市農業科學院農業資源與環境所提供。

1.2 試驗方法

設置0.04%，0.2%，0.35%，0.52%和0.68%的鹽含量處理水平，含鹽量調節采用參考文獻[5]的方法。用1%次氯酸鈉溶液浸泡種子10 min，再用蒸餾水沖洗。試驗組采用1 mmol·L-1水楊酸浸種，對照組采用水浸種，各處理12 h，每個處理種植3盆，每盆播10穴。幼苗長到5 cm時再次噴施同等濃度的水楊酸和水，每盆均噴施5 mL。當幼苗長到15 cm高時，測定油菜幼苗葉片的葉片氮含量、葉綠素含量和凈光合速率等指標。

1.3 測定項目與方法

選擇光照充足，上午9—11時，用CI-340光合作用儀測定油菜葉片的凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導度和胞間CO2濃度。用TYS-3N植物營養測定儀測定油菜葉片的葉綠素含量和葉片含氮量。

1.4 數據處理

采用Excel2013分析數據和作圖，SPSS 21軟件作顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 水楊酸對鹽脅迫下油菜幼苗葉片凈光合速率的影響

圖1表明，對照組和水楊酸處理組油菜幼苗葉片的凈光合速率在0.2%鹽脅迫下均有所增加，鹽含量增加，則凈光合速率呈下降的趨勢。在0.04%，0.2%，0.35%，0.52%和0.68%土壤鹽濃度下，水楊酸處理組的凈光合速率比對照組分別提高了63.6%，62.3%，89.5%，71.5%和22.0%。在高鹽含量的0.68%條件下，水楊酸處理組的凈光合速率增加不顯著，其他鹽含量下均達到了顯著水平。說明水楊酸在一定鹽濃度下能夠改善植物的凈光合速率。

圖1 不同鹽脅迫下油菜幼苗葉片的凈光合速率

2.2 水楊酸對鹽脅迫下油菜幼苗葉片蒸騰速率的影響

從圖2可以看出，對照組的油菜幼苗葉片蒸騰速率隨著土壤鹽含量的增加，油菜幼苗葉片的蒸騰速率逐漸降低。在0.04%，0.2%，0.35%，0.52%和0.68%鹽濃度下，水楊酸處理組的油菜幼苗葉片的蒸騰速率比對照組分別提高了5.6%，14.6%，22.5%，21.2%和11.5%，在0.20%～0.52%的鹽含量范圍內均達到了顯著水平。

圖2 不同鹽脅迫下油菜幼苗葉片的蒸騰速率

2.3 水楊酸對鹽脅迫下油菜幼苗葉片氣孔導度的影響

從圖3可以看出，隨著鹽濃度的增加，油菜幼苗葉片氣孔導度呈現下降趨勢。經水楊酸處理油菜幼苗葉片的氣孔導度雖均有提高，但只有在0.20%，0.35%和0.52%鹽濃度處理下達到了顯著水平。說明在高鹽濃度下，油菜幼苗的氣孔導度受到嚴重影響，水楊酸的作用甚微，達不到預期效果。

圖3 不同鹽脅迫下油菜幼苗葉片的氣孔導度

2.4 水楊酸對鹽脅迫下油菜幼苗葉片胞間CO2濃度的影響

從圖4可以看出，隨著土壤鹽濃度的增加，油菜幼苗葉片胞間CO2濃度呈顯著增加趨勢。在0.04%，0.20%，0.35%，0.52%和0.68%鹽濃度下，水楊酸處理組比對照組的葉片胞間CO2濃度分別下降了8.4%，13.6%，7.1%，6.8%和1.3%，在0.04%～0.52%鹽含量范圍內均達到了顯著水平。說明水楊酸能夠降低油菜幼苗葉片胞間的CO2累積，從而緩解鹽脅迫對幼苗的抑制作用。

圖4 不同鹽脅迫下油菜幼苗葉片的胞間CO2濃度

2.5 水楊酸對鹽脅迫下油菜幼苗葉片葉綠素含量的影響

從圖5可以看出，對照組和水楊酸處理組油菜幼苗葉片的葉綠素含量均在0.20%鹽含量下有所增加，但隨著土壤鹽含量的進一步增加均呈下降的趨勢。使用水楊酸處理后，油菜幼苗葉片葉綠素含量在0.20%以上的不同含鹽量下有顯著的提升，在0.04%鹽含量雖有增加，但未達到顯著水平。試驗表明，水楊酸在一定鹽濃度下能夠增加植物內葉綠素含量，進而提高植物凈光合速率，降低鹽脅迫對植物的迫害，最終提高植物的抗逆性。

圖5 不同鹽脅迫下油菜幼苗葉片的葉綠素含量

2.6 水楊酸對鹽脅迫下油菜幼苗葉片含氮量的影響

從圖6可以看出，對照組油菜幼苗葉片的氮含量隨著鹽含量的增加表現為先增后減的趨勢。用水楊酸處理的油菜幼苗葉片的葉氮含量，在0.04%，0.20%，0.35%，0.52%和0.68%鹽含量下，分別比對照組提高了6.8%，10.3%，11.5%，12.4%和17.9%，且在不同鹽脅迫的條件下，均達到了顯著水平。

圖6 不同鹽脅迫下油菜幼苗葉片的含氮量

3 結論與討論

提高植物葉片的凈光合速率，能降低鹽脅迫逆境下葉片的傷害。凈光合速率、蒸騰速率和氣孔導度的變化趨勢一致，與鹽含量呈負相關，胞間CO2濃度與鹽含量呈正相關。外源水楊酸處理的油菜幼苗葉片凈光合速率、蒸騰速率和氣孔導度數值均比對照明顯升高，光合作用能力明顯增強。本試驗的結果表明，水楊酸處理可以提高鹽脅迫下油菜幼苗的凈光合速率和蒸騰速率，這與孫德智等[6]的研究結果是一致的。使用外源物水楊酸促進了植物幼苗葉片抵抗鹽傷害的能力。

本研究表明，油菜幼苗葉片葉綠素含量和氮含量變化趨勢一致，外源水楊酸處理后，葉綠素含量和氮含量均比對照組明顯升高，這個研究趨勢與孫彤彤等[7]的研究結果相類似，說明水楊酸有提高油菜幼苗葉片氮含量和葉綠素含量的作用，從而進一步提高油菜幼苗葉片光合作用的能力。

綜上所述，水楊酸處理可以通過提高油菜幼苗的光合效率、葉綠素含量和氮含量，進而提高油菜幼苗的耐鹽能力。