東北地理所發(fā)現(xiàn)氮添加能夠提高植物早期生長(zhǎng)的耐鹽性及潛在機(jī)制
鹽漬化是土地退化的一個(gè)重要方面，全球灌溉地區(qū)每年由于土壤鹽漬化造成的損失約為273億美元。植物在鹽堿地成功建植的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是出苗和定居，因此植物萌發(fā)和幼苗早期生長(zhǎng)對(duì)鹽的響應(yīng)機(jī)理研究受到很多關(guān)注。鹽對(duì)植物生長(zhǎng)的不利影響主要包括滲透效應(yīng)引起的生理干旱、離子毒害及養(yǎng)分失衡，其中養(yǎng)分虧缺對(duì)萌發(fā)影響的研究很少。
為了研究鹽和氮的交互作用對(duì)優(yōu)質(zhì)牧草禾本科羊草（Leymus chinensis）和豆科紫花苜蓿（Medicago sativa）早期生長(zhǎng)的影響，東北地理所草地農(nóng)牧業(yè)學(xué)科組科研人員開(kāi)展了一個(gè)2×2×3×3析因設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，兩種牧草在三個(gè)鹽濃度（0、100、200 mM NaCl）、三個(gè)氮濃度（0、20、40 mM NH4NO3）單播和混播條件下進(jìn)行萌發(fā)。研究結(jié)果表明，混播和氮添加顯著增加氮敏感物種羊草的發(fā)芽率、發(fā)芽速度和幼苗高度，而對(duì)固氮植物紫花苜蓿種子的萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)影響不大（圖1）。苜蓿幼苗的鈉離子含量隨鹽濃度和氮濃度的增加而增加，氮含量保持相對(duì)穩(wěn)定；而羊草幼苗的鈉離字含量保持穩(wěn)定，氮含量在加氮條件下顯著增加。因此我們推測(cè)羊草和苜蓿混播條件下，苜蓿吸收鈉離子形成“微-生物治理micro-bioremediation”環(huán)境，使羊草吸收氮素作為養(yǎng)分和滲透調(diào)節(jié)劑，促進(jìn)其種子萌發(fā)和早期生長(zhǎng)。
本研究結(jié)果發(fā)表在國(guó)際期刊Land Degradation & Development上，東北地理所張紅香副研究員為論文的第一作者，周道瑋研究員為通訊作者，相關(guān)工作得到國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）和國(guó)家自然科學(xué)基金的資助。
論文信息：
Zhang H, Xiang Y, Irving LJ, Li Q, Zhou D. (2019) Nitrogen addition can improve seedling establishment of N-sensitive species in degraded saline soils. Land Degradation & Development, 30:119-127.
圖1 不同鹽濃度（a）、單播或混播條件下（b）羊草和紫花苜蓿的萌發(fā)率及不同鹽（c）和氮濃度下（d）羊草和紫花苜蓿的幼苗高度。
圖2 不同鹽和氮條件下羊草和紫花苜蓿的幼苗鈉離子濃度（a紫花苜蓿，b羊草）及氮含量（c紫花苜蓿，d羊草）。
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