全 文 ：第20卷 第3期
Vol.20 No.3
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2012年 5月
May. 2012
不同盐碱化草地对菊芋离子分布的影响
董 洁1,2,董秋丽1,夏方山1,高洪文2,董宽虎1*
(1.山西农业大学动物科技学院,山西 太谷 030801;2.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京 100193)
摘要:以轻度、中度和重度盐碱化草地上种植的菊芋(HelianthustuberosusL.)为试验材料,通过测定其不同生育期
的离子分布,以期了解和揭示菊芋在不同盐碱胁迫下K+,Na+变化机制。结果表明:随土壤盐度的增加,菊芋植株
Na+含量显著增加,K+含量和K+/Na+值显著下降(P<0.05),不同器官K+/Na+值的变化顺序为:叶片>茎>根
系。随土壤盐碱度的增加,根系K+,Na+的选择性吸收比率 ASK,Na升高;中度盐碱胁迫下菊芋现蕾期茎和叶片的
选择性运输比率TSK,Na升高,而在重度胁迫下则下降。同一盐碱程度胁迫下,叶片TSK,Na>茎TSK,Na,地上部K+,
Ca2+,Mg2+含量和K+/Na+值大于地下部,而Na+含量小于地下部;不同生育期相比,在现蕾期菊芋中Na+含量较
低,K+下降幅度小,K+/Na+值最高。
关键词:菊芋;盐碱胁迫;Na+;K+;离子分布
中图分类号:Q945.78 文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2012)03-0540-07
EffectsofDifferentSaline-AlkaliGrasslandsonIon
DistributionofHelianthustuberosus
DONGJie1,2,DONGQiu-li1,XIAFang-shan1,GAOHong-wen2,DONGKuan-hu1*
(1.ColegeofAnimalScienceandTechnology,ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu,ShanxiProvince030801,China;
2.InstituteofAnimalScience,ChineseAcademyofAgriculturalScience,Beijing100193,China)
Abstract:InordertoexploreK+andNa+contentsofHelianthustuberosusunderdifferentsalinitystress,
Helianthustuberosuswasplantedinthreeplotsclassifiedaslight,moderate,andheavyinsaline-alkali
grasslands.IondistributionsofHelianthustuberosusindifferentgrowingperiodsweredetermined.Re-
sultsshowedthatNa+contentsofwholeplantsincreasedsignificantly,andbothK+contentsandK+/Na+
ratiodecreasedsignificantlywiththedegreeofsoilsaline-alkaliincreasing(P<0.05).TheK+/Na+ratios
indifferentorganswererankedasleaves>stems>roots.K+ andNa+ absorptionofselectivityratios
(ASK,Na)inrootsincreasedsignificantlywiththedegreeofsoilsaline-alkaliincreasing.Transportationof
selectivityratio(TSK,Na)instemsandleavesofHelianthustuberosusincreasedundermoderatesalinity
stressinbudstage,butdecreasedunderheavysalinitystress.Inthesamesalinitystresslevels,TSK,Na
werehigherinleavesthaninstems,whilethecontentsofK+,Ca2+,Mg2+andK+/Na+ werehigherin
abovegroundpartsthaninundergroundparts.Na+ contentswerehigherinundergroundpartsthanin
abovegroundparts.Na+ contentwasthelowest,K+/Na+ wasthehighest,asK+ contentsdecreased
slightlyinbudstagescomparedwithothergrowingstages.
Keywords:Helianthustuberosus;Salinitystress;Na+;K+;Iondistribution
盐碱地是一种重要的土地资源,全世界盐碱地
面积逾8亿hm2,约占陆地面积的6%[1],我国约有
9913万hm2[2]。盐碱胁迫对农业、森林和牧草等生
产活动造成很大影响,土壤盐分对植物的伤害作用,
主要是盐离子毒害作用和盐离子导致的渗透胁迫和
养分亏缺。盐分胁迫下,植物主要依靠吸收和积累
无机盐离子进行渗透调解,增加细胞浓度,降低细胞
渗透势,防止细胞脱水。盐胁迫下细胞质维持正常
的K+/Na+值是生存必须的,K+,Na+的吸收及其
原生质膜上K+,Na+交换与植物耐盐性关系密切,
收稿日期:2011-11-10;修回日期:2012-03-02
基金项目:国家“十一五”科技支撑计划课题(2007BAD56B01);教育部高等学校博士学科点专项科研基金项目(20101403110002);国家科
技学技术部科技成果转化项目(2009GB2A300043)资助
作者简介:董洁(1982-),女,山西太原人,博士研究生,研究方向为牧草种质资源与牧草育种,E-mail:dongjie1980@126.com;*通信作者
Authorforcorrespondence,E-mail:dongkuanhu@126.com
第3期 董洁等:不同盐碱化草地对菊芋离子分布的影响
在器官和整株植物水平上,K+,Na+的运输与分配也
表现出截然不同的特点[3]。菊芋(Helianthustuberos-
usL.)是菊科向日葵属多年生草本植物,其植株高
大,具有耐旱、耐寒、耐盐碱、抗风沙、繁殖力强、易于
种植等优点,在盐碱化草地生长良好[4]。因此,本试
验以不同盐碱化草地种植的菊芋为材料,通过对其不
同生育期植株离子含量进行测定,以期了解和揭示菊
芋在不同盐碱胁迫下K+,Na+变化机制,为菊芋栽培
技术的改进和推广种植提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地自然概况
试验地位于山西省右玉县威远镇后所堡村,N
39°59′,E112°19′,海拔1329m,年降雨量450mm。
年均温4℃,最冷月平均气温-11~-15℃,最热月
平均气温19~20℃,无霜期100~120d。土壤类型
属于淡栗钙土。主要植物有碱茅 (Puccinellia
tenuiflora)、虎尾草(Chlorisvirgata)、碱地风毛菊
(Saussurearuncinata)、华蒲公英(Taraxacumsini-
cum)、西伯利亚蓼(Polygonumsibiricum)、碱蒿
(Artemisiaanethifolia)等[5]。
1.2 试验材料
试验用菊芋引自山西省偏关县益生元科技公
司,属于晋北当地多年栽培的地方品种。
1.3 试验方法
选取分布碱斑面积大小不等的3个地块,采用
“S”形系统取样法,用土钻钻取0~20cm土层的土
壤样品,阴干、压碎混匀、过筛,测定pH 值、可溶性
盐总量及碱化度确定草地盐碱化程度,将其分为轻
度、中度和重度3块盐碱地(表1)。将地耕翻平整
后,4月中旬,将菊芋块茎分别种植在轻度、中度和
重度盐碱地上,株行距为50cm×50cm,小区面积
为5m×4m,重复3次。分别在苗期、现蕾期、开花
期和成熟期对菊芋各器官采样,干燥粉碎后对菊芋
植株不同部位 Na+,K+,Ca2+和 Mg2+的含量进行
测定并计算 K+/Na+值和不同部位的离子选择性
运输系数。
表1 不同盐碱化草地土壤pH、可溶性盐总量及碱化度
Table1 pHvalue,totaldissolvedsolidsandexchangesodiumpercentageinthedifferentsalinesoil
盐碱度
Salinity
pH值
pHvalue
可溶性盐总量
Totaldissolvedsolids/g·kg-1
碱化度
Exchangesodiumpercentage/%
轻度L 8.50±0.03c 1.18±0.01c 4.64±0.03c
中度 M 8.66±0.05b 1.34±0.04b 5.41±0.21b
重度 H 8.89±0.03a 1.88±0.05a 11.48±0.41a
注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05);L=light,M=moderate,H=heavy,下同(thesameasbelow)
Note:Differentsmallettersinthesamecolumnmeansignificantdifferences(P<0.05)
1.4 植物离子含量的测定
Na+和K+含量采用上海精密科学仪器有限公
司生产的FP-640型火焰光度计测定,Ca2+和 Mg2+
含量采用酸碱EDTA络合滴定法[6]。并计算 K+/
Na+值、根系K+和Na+的选择性吸收比率(absorp-
tionofselectivityratio,ASK,Na)和根系中K+,Na+
向叶片和茎的选择性运输比率(transportationof
selectivityratio,TSK,Na),方法如下[7-8]:
根系ASK,Na=根系([K+]/[Na+])/介质([K+]/
[Na+]);
叶片TSK,Na=叶片([K+]/[Na+])/根系([K+]/
[Na+]);
茎 TSK,Na=茎([K+]/[Na+])/根系([K+]/
[Na+])。
1.5 数据处理
试验数据通过Excel2003和SAS8.0软件进
行统计分析及Duncans多重比较。
2 结果与分析
2.1 不同盐碱度对菊芋Na+含量的影响
随着土壤盐碱度的增加,菊芋根系、茎秆和叶片
中Na+含量均显著增加(P<0.05)(图1),菊芋不
同器官 Na+含量不同,其大小顺序为:根系>茎>
叶片。在同一盐碱度下,不同生育期Na+含量也不
相同,其大小顺序为成熟期>苗期>现蕾期和开花
期。重度盐碱条件下,菊芋根系中Na+含量在不同
生育期均达到最大值。整个生育期,根系中Na+含
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草 地 学 报 第20卷
量呈先降低后升高的趋势,在现蕾期和开花期根系
中Na+含量较低(图1-A)。重度盐碱条件下茎中
Na+含量显著高于轻度和中度盐碱条件下的(P<
0.05)。随着生育期的推进,茎中 Na+含量成熟期
最高(图1-B)。菊芋叶片中Na+含量随土壤盐碱度
的增加而显著增加(P<0.05)。随着生育期的推
进,菊芋叶片中 Na+含量呈先降低后升高的趋势,
现蕾期降至最低(图1-C)。
图1 不同盐碱度菊芋不同器官Na+含量的变化
Fig.1 ChangesofNa+contentsindifferentorgansofHelianthustuberosusamongdifferentsalinities
注(Note):Ⅰ.苗期Seedling;Ⅱ.现蕾期Budstage;Ⅲ.开花期Floweringstage;Ⅳ.成熟期 Maturingstage。下同(thesameasbelow)
2.2 不同盐碱度对菊芋K+含量的影响
随土壤盐碱度的增加,菊芋根系、茎和叶片中
K+含量显著下降(P<0.05),重度盐碱条件下K+含
量最低(图2)。与轻度盐碱相比,中度和重度盐碱条
件下根系中K+含量在苗期、现蕾期、开花期和成熟期
分别降低5.98%和29.63%,3.53%和37.82%,
21.44%和57.44%,23.11%和52.77%(图2-A);菊
芋茎K+含量降低幅度分别为7.11%和28.52%,
5.80%和44.76%,6.24%和44.72%,42.02%和
73.62%(图2-B);叶片 K+ 含量降低幅度分别为
4.13%和36.05%,12.20%和55.03%,3.06%和
56.72%,10.17%和48.72%(图2-C)。由此可知,随
土壤盐碱程度的增加菊芋茎中 K+ 含量下降幅度
小。在同一盐碱度下,随着生育期的推进,菊芋根系
和叶片K+含量下降,且根系 K+下降幅度较小;不
同部位K+含量大致为:茎>叶片>根系。
2.3 不同盐碱度对菊芋K+/Na+值的影响
随土壤盐碱度的增加,菊芋根系、茎和叶片中
K+/Na+值显著下降(P<0.05),重度盐碱条件下
K+/Na+值下降幅度最大(图3)。在同一盐碱度
下,菊芋不同部位 K+/Na+值由大到小为:叶片>
茎>根系;随着生育期的推进,根系、茎和叶片的
K+/Na+值呈先升高后降低的趋势,在现蕾期K+/
Na+值最大,到成熟期K+/Na+值降至最低。
2.4 不同盐碱度对菊芋离子选择性运输系数的
影响
随土壤盐碱度的增加,不同生育期根系 K+,
Na+ 的选择性吸收比率ASK,Na呈上升趋势(表2),
245
第3期 董洁等:不同盐碱化草地对菊芋离子分布的影响
图2 不同盐碱度菊芋不同器官K+含量的变化
Fig.2 ChangesofK+contentindifferentorgansofHelianthustuberosusamongdifferentsalinities
图3 不同盐碱度菊芋不同器官K+/Na+值的变化
Fig.3 ChangesofK+/Na+indifferentorgansofHelianthustuberosusamongdifferentsalinities
345
草 地 学 报 第20卷
表2 不同盐碱度菊芋不同器官离子选择性运输比率TSK,Na的变化
Table2 ChangesofK+,Na+transportationofselectivityratio(TSK,Na)indifferent
organsinHelianthustuberosusamongdifferentsalinities
植株器官
Plantorgans
盐碱度
Salinity
生育期Growthperiod
苗期
Seedling
现蕾期
Budstage
开花期
Floweringstage
成熟期
Maturingstage
根系
ASK,Na
轻度L 7.13±1.75Ca 3.30±0.56Bb 0.84±0.33Bc 0.37±0.16Bc
中度 M 13.95±0.26Ba 11.26±0.39Bb 3.08±0.28Bc 1.59±0.16Bd
重度 H 26.02±3.48Ab 59.88±16.32Aa 42.79±10.22Aab 37.79±7.82Aab
茎
TSK,Na
轻度L 11.76±1.10Aa 6.77±0.89Bb 6.71±0.37Ab 4.13±0.29Ac
中度 M 7.16±0.46Bb 8.39±0.39Aa 7.36±0.16Ab 3.42±0.54Bc
重度 H 10.14±1.04Aa 5.37±0.35Bc 6.69±1.09Ab 2.56±0.22Cd
叶片
TSK,Na
轻度L 6.05±0.39Bc 9.03±1.86Ab 16.75±1.75Aa 5.91±0.40Ac
中度 M 11.24±1.33Aa 10.99±1.13Aa 7.65±0.58Bb 5.96±0.98Ac
重度 H 10.41±1.05Aa 5.02±0.49Bc 6.85±0.59Bb 4.82±0.51Bc
注:同列不同大写字母表示同一部位不同盐碱度间差异显著(P<0.05),同行不同小写字母表示相同盐碱度不同生育期间差异显著(P<
0.05);下同
Note:DifferentcapitallettersinthesamecolumnmeansignificantdifferencesinthesamepartofHelianthustuberosusamongdifferentsa-
linities(P<0.05);differentsmallettersinthesamerowmeansignificantdifferencesinthedifferentgrowthperiodofthesamesalinities(P<
0.05);thesameasbelow
在重度盐碱条件下显著高于轻度和中度盐碱下(P
<0.05)。苗期轻度和中度盐碱条件下ASK,Na差异
显著(P<0.05),随着生育期的推进,轻度和中度盐
碱的ASK,Na差异不显著。在同一盐碱度下,与其他
生育期相比,成熟期根系K+,Na+的选择性吸收比
率ASK,Na较低。菊芋不同生育期茎TSK,Na呈现出不
同的变化趋势,中度盐碱条件下,在现蕾和开花期根
系向茎的选择运输性比率TSK,Na升高,在重度盐碱
条件下苗期之后 TSK,Na均有所下降。不同盐碱度
下,成熟期TSK,Na显著低于其他生育期(P<0.05)。
苗期、现蕾期和成熟期根系向叶片的运输选择性比
率TSK,Na呈先升高后降低的趋势,苗期中度和重度盐
碱条件下TSK,Na较轻度分别增加85.79%和72.07%
(P<0.05);现蕾期和成熟期重度盐碱条件下
TSK,Na显著低于轻度和中度盐碱的(P<0.05);在同
一盐碱度下,成熟期根系向叶片的运输选择性比率
TSK,Na低于其他生育期。
总体看来,在同一盐碱度下,叶片 TSK,Na>茎
TSK,Na,且中度盐碱胁迫下有所升高,重度盐碱胁迫
下有所降低;重度盐碱胁迫下根系K+,Na+的选择
性吸收比率ASK,Na显著高于轻度和中度盐碱胁迫下
的(P<0.05)。
2.5 不同盐碱度对菊芋Ca2+含量的影响
随土壤盐碱度的增加,菊芋根系、茎和叶片在不
同生育期Ca2+含量均呈降低趋势(表3),重度盐碱
胁迫下Ca2+含量降至最低;根系Ca2+含量在开花
期和成熟期无显著差异;叶片Ca2+含量在苗期无显
著差异。在同一盐碱度下,与其他生育期相比,现蕾
期菊芋根系、茎和叶片的Ca2+含量受到较大影响。
Ca2+含量在不同器官的分布为:叶片>茎>根系。
2.6 不同盐碱度对菊芋 Mg2+含量的影响
随土壤盐碱度的增加,菊芋根系中 Mg2+含量
呈先降低后升高的趋势(表4)。在不同盐碱度下,
苗期和成熟期根系中 Mg2+含量虽无显著差异,但
在重度盐碱胁迫下 Mg2+含量最高;重度盐碱条件
下,现蕾期和开花期根系中 Mg2+含量较轻度和中
度盐碱条件下的分别增加50.19%和50.07%,
50.01%和50.52%(P<0.05)。
在不同盐碱度下,现蕾期和开花期菊芋茎中
Mg2+含量差异不大;重度盐碱条件下,在苗期和成
熟期茎中Mg2+含量较轻度和中度分别增加37.06%
和35.00%,95.02%和106.50%(P<0.05)。不同
盐碱度对菊芋叶片 Mg2+含量影响较大,重度盐碱
条件下,不同生育期叶片中 Mg2+含量均显著低于
轻度盐碱条件下的(P<0.05)。同一盐碱度下,在
苗期和现蕾期根系和茎中 Mg2+含量较开花期和
成熟期高;Mg2+含量在不同器官的分布为:叶片>
茎>根系。
445
第3期 董洁等:不同盐碱化草地对菊芋离子分布的影响
表3 不同盐碱度菊芋不同器官Ca2+含量的变化
Table3 ChangesofCa2+contentindifferentpartsofHelianthustuberosusamongdifferentsalinities mg·g-1
植株器官
Plantorgans
盐碱度
Salinity
生育期Growthperiod
苗期
Seedling
现蕾期
Budstage
开花期
Floweringstage
成熟期
Maturingstage
根系
Roots
轻度L 5.71±0.60Ab 4.78±0.01Abc 4.13±0.62Ac 6.92±0.63Aa
中度 M 4.66±0.60ABb 4.38±0.68ABbc 3.45±0.23Ac 7.45±0.25Aa
重度 H 4.13±0.62Bb 2.92±0.91Bb 3.33±0.46Ab 6.39±1.08Aa
茎
Stems
轻度L 12.06±0.47Aa 4.91±0.25Ac 4.24±0.23ABd 8.10±0.22Ab
中度 M 9.15±0.65Ba 4.11±0.46ABc 4.40±0.70Ac 6.11±0.84Bb
重度 H 6.66±0.47Ca 3.85±0.23Bc 3.18±0.01Bd 5.46±0.23Bb
叶片
Leaves
轻度L 19.09±1.38Ac 18.86±0.45Ac 21.42±0.90Ab 25.06±0.22Aa
中度 M 19.19±0.35Ab 15.18±0.80Bc 19.03±0.56Bb 22.43±1.23Ba
重度 H 18.20±1.80Aa 13.97±0.79Bb 14.88±0.85Cb 19.46±0.95Ca
表4 不同盐碱度菊芋不同器官 Mg2+含量的变化
Table4 ChangesofMg2+contentindifferentorgansofHelianthustuberosusamongdifferentsalinities mg·g-1
植株器官
Pantorgans
盐碱度
Salinity
生育期Growthperiod
苗期
Seedling
现蕾期
Budstage
开花期
Floweringstage
成熟期
Maturingstage
根系
Roots
轻度L 3.38±0.63Aa 2.41±0.01Bb 1.62±0.37Bc 1.94±0.42Abc
中度 M 2.90±0.24Aa 2.42±0.24Bb 1.61±0.14Bc 1.45±0.42Ac
重度 H 4.04±0.52Aa 3.63±0.25Aa 2.42±0.24Ab 2.26±0.28Ab
茎
Stems
轻度L 4.83±0.89Ba 3.78±0.50Aab 3.15±0.49Ab 1.45±0.24Bc
中度 M 4.90±0.38Ba 3.06±0.55Ab 2.58±0.37Ab 1.37±0.14Bc
重度 H 6.62±0.59Aa 3.38±0.84Ab 2.33±0.28Ab 2.83±1.10Ab
叶片
Leaves
轻度L 12.71±0.49Aab 13.21±0.39Aa 12.91±0.54Aab 12.45±0.50Ab
中度 M 7.52±0.03Cc 8.48±0.03Bc 9.51±0.51Bb 12.48±0.93Aa
重度 H 11.04±0.73Ba 9.04±0.77Bb 8.15±0.48Bb 9.30±1.34Bab
3 讨论
盐胁迫条件下离子均衡是植物对盐碱胁迫的一
个主要生理适应过程,而离子的选择性吸收和区域
化分布是实现离子平衡的重要途径[9]。在植物体内
Na+是没有活化作用的阳离子,过多的Na+会使代
谢中的酶形成无活性的蛋白结构而毒害植物[10]。
K+是植物体内具有活化作用的阳离子,K+营养是
植物耐盐的关键性因素[11-12]。试验结果表明:随土
壤盐碱程度的增加,直接引起了菊芋植株不同部位
Na+含量的显著增加,而 K+含量和 K+/Na+值显
著下降。这是由于大多数植物在盐渍环境下,对
K+吸收具有拮抗作用,随着体内Na+含量上升,K+
含量下降,K+/Na+值下降[13]。
菊芋幼苗各器官Na+和K+含量差异较大。不
同部位Na+含量为:根系>茎>叶片;K+含量为:
茎>叶片>根系;K+/Na+值分别为:叶片>茎>根
系。说明K+主要优先分布于菊芋地上部,Na+则
优先分布于地下部,地上部保持较高的 K+含量和
K+/Na+值可能是菊芋耐盐碱的重要原因之一,这
与黄立华等[14]对羊草(Leymuschinensis)的研究结
果一致。这一方面源于 Na+的积累最初从根系开
始,Na+在根部积累,可以减轻对新陈代谢的干扰作
用。叶片积累量是从根系向地上部运输的一部分,
降低地上部分(尤其是叶片)盐浓度,有利于保持正
在生长的幼嫩组织中高K+含量,避免营养亏缺,保
持植物光合作用的正常进行,提高植物的耐盐
性[9,15];另一方面根系中一定量的Na+积累对提高
根系的渗透能力,促进水分和养分的吸收也具有重
要意义[16]。
随着生育期的推进,菊芋 K+含量在整个生育
期内呈下降趋势,这与王艳娜等[17]的研究结果一
致。在现蕾期,菊芋植株及根系中Na+含量较其他
生育期低,K+下降幅度小,K+/Na+值较其他生育
期高,这可能在生殖生长旺盛的时期(此时也正是块
茎形成初期),高 K+/Na+有利于保证气孔正常功
能和许多代谢正常进行[18],降低盐碱对菊芋的危
害,光合作用增强,合成较多的光合产物,从而有利
于块茎的形成。成熟期菊芋植株及根系中 Na+含
量较高,而K+含量较低,且根系中Na+含量高于其
他器官中Na+含量,说明菊芋对土壤盐分的携出可
能主要是通过根系带走的。
植物不同器官(叶片、茎或根)TSK,Na是一个表
545
草 地 学 报 第20卷
征离子选择性运输或吸收的尺度,其值越大,表明从
根部向地上部器官选择性运输(或根从介质中吸收)
K+的能力越强,运输(或根从介质中吸收)Na+的能
力越弱[7,19]。本试验结果表明:重度盐碱胁迫下根
系K+,Na+的选择性吸收比率 ASK,Na显著高于轻
度和中度盐碱胁迫,中度盐碱条件下,在现蕾期和开
花期根系向茎的选择运输性比率TSK,Na升高,在重
度盐碱条件下苗期之后TSK,Na均有所下降。在同一
盐碱度下,成熟期根系向叶片的运输选择性比率
TSNa,K低于其他生育期。可见在低盐碱胁迫下,菊
芋具有较强的从根系向地上部选择性运输K+的能
力,且保持较高根系向叶片选择性运输 K+的能力
是减轻地上部离子毒害的关键因素。同时,菊芋的
茎具有较强的吸Na+能力,将Na+积累在茎部能够
减弱其对植物叶片等地上部其他敏感组织的毒害,
这与吴成龙等[16]的研究结果一致。随土壤盐碱程
度的增加,根系ASNa,K升高,重度胁迫下显著高于轻
度和中度胁迫,这与郑青松等[20]对盐角草(Salicor-
niaeuropaea)的研究结果一致,说明菊芋根系对
K+有较强的选择性吸收能力。
Ca2+对保持细胞膜的完整性和稳定性具有重
要作用,能防止细胞膜的过度伤害和细胞内电解质
的渗漏[3]。Mg2+是叶绿素分子的重要组成部分。
盐胁迫条件下 Mg2+在保持植物体内代谢平衡方面
起重要作用,主要表现在维持生理代谢关键酶活
性[21-22]、促进光合作用、影响细胞的离子平衡、调节
气孔关闭和呼吸作用等方面[23]。本研究表明:菊芋
植株在不同程度盐碱胁迫下Ca2+含量下降,茎和叶
片Ca2+含量下降幅度明显大于根系,叶片中 Mg2+
含量下降明显,但Ca2+和 Mg2+含量在不同器官的
分布为:叶片>茎>根系,即地上部含量高于地下
部,这与朱义等[3]对高羊茅(Festucaarundinacea)
的研究及黄立华等[14]对羊草的研究结果一致。虽
然菊芋地上部Ca2+和 Mg2+含量下降幅度较大,但
仍能使地上部保持较高的Ca2+和 Mg2+含量来减轻
盐碱胁迫对其的危害。
4 结论
随土壤盐碱度的增加,菊芋植株不同部位Na+
含量显著增加,K+含量和K+/Na+值显著下降。随
土壤盐碱度的增加,菊芋不同生育期根系ASK,Na显
著增加;中度盐碱胁迫下,菊芋苗期和现蕾期叶片
TSK,Na升高;重度盐碱胁迫下,菊芋不同生育期叶片
TSK,Na和茎TSK,Na呈下降趋势。
保持地上部较高的K+,Ca2+,Mg2+含量、K+/
Na+及选择性运输系数,以及较低的Na+可能是菊
芋重要的耐盐机制之一。菊芋在生殖生长期对盐碱
胁迫较为敏感,此时生物量向地上部最优化分配以
提高菊芋的耐盐碱性。
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(责任编辑 李美娟)
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