东北地理所发现氮添加能够提高植物早期生长的耐盐性及潜在机制

盐渍化是土地退化的一个重要方面，全球灌溉地区每年由于土壤盐渍化造成的损失约为273亿美元。植物在盐碱地成功建植的关键环节是出苗和定居，因此植物萌发和幼苗早期生长对盐的响应机理研究受到很多关注。盐对植物生长的不利影响主要包括渗透效应引起的生理干旱、离子毒害及养分失衡，其中养分亏缺对萌发影响的研究很少。

为了研究盐和氮的交互作用对优质牧草禾本科羊草（Leymus chinensis）和豆科紫花苜蓿（Medicago sativa）早期生长的影响，东北地理所草地农牧业学科组科研人员开展了一个2×2×3×3析因设计实验，两种牧草在三个盐浓度（0、100、200 mM NaCl）、三个氮浓度（0、20、40 mM NH4NO3）单播和混播条件下进行萌发。研究结果表明，混播和氮添加显著增加氮敏感物种羊草的发芽率、发芽速度和幼苗高度，而对固氮植物紫花苜蓿种子的萌发和幼苗生长影响不大（图1）。苜蓿幼苗的钠离子含量随盐浓度和氮浓度的增加而增加，氮含量保持相对稳定；而羊草幼苗的钠离字含量保持稳定，氮含量在加氮条件下显著增加。因此我们推测羊草和苜蓿混播条件下，苜蓿吸收钠离子形成“微-生物治理micro-bioremediation”环境，使羊草吸收氮素作为养分和渗透调节剂，促进其种子萌发和早期生长。

本研究结果发表在国际期刊Land Degradation & Development上，东北地理所张红香副研究员为论文的第一作者，周道玮研究员为通讯作者，相关工作得到国家重点基础研究发展计划（973计划）和国家自然科学基金的资助。

论文信息：

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.

图1 不同盐浓度（a）、单播或混播条件下（b）羊草和紫花苜蓿的萌发率及不同盐（c）和氮浓度下（d）羊草和紫花苜蓿的幼苗高度。

图2 不同盐和氮条件下羊草和紫花苜蓿的幼苗钠离子浓度（a紫花苜蓿，b羊草）及氮含量（c紫花苜蓿，d羊草）。