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植物抗盐性

如生长不良、早衰,甚至不能完成正常的生长发育。盐分影响激素代谢,氯化钠可使脱落酸等抑制物的含量增加,而细胞分裂素和赤霉素降低。植物抗盐机理植物通过避盐和耐盐来适应盐分过多的环境。树木避盐性①盐土植物可以通过细胞膜的透性来控制对盐分的吸收,或将盐阻留在根部,或使其不能进入叶片中。非盐土植物中也有通过这种方式来提高其抗盐性。②植物吸收的盐分通过特殊途径将其排出。

植物在盐分过多的环境中能保持其生命活动不受严重损害,并较正常生长发育的能力。植物按其对盐分适应程度可分为盐土植物和非盐土(淡土)植物。盐土植物不仅在高盐分的环境中(土壤含盐量为2~6%,甚至达20%)能生长,而且一当盐分降低时,有的植物反而会生长不良。非盐土植物,有的对盐敏感,通常只能在土壤含盐量低于0.2~0.5%下生长;有的则能在含盐0.8~1.6%的中度盐渍化的土壤中生长。盐分过多造成的逆境是较为复杂的,通常盐土含较高的钠盐,但有的土壤中含高的镁盐或钙盐。此外还有阴离子的影响,如Cl-和SO42-;特别是C03=和HCO3-,还会引起pH升高至8~10。因而植物对不同盐分的抗性有很大差异。

盐分过多对植物的影响

盐分过多引起土壤中水势过低,使植物不能吸水,造成所谓的生理干旱。另外盐分过多通常会因环境中某一离子过多,而引起植物离子吸收不平衡,降低一些离子吸收。如钠过多可降低镁和钾的吸收,从而引起缺钾缺镁等症状。植物在离子过多的环境中可对表皮细胞的质膜,或在离子进入原生质后对膜系统产生影响。不论是阳离子(Na+、Ca+2、Mg+2)和阴离子(Cl-、SO42-、CO32-或NO3-)都能不同程度地对原生质及对膜系统产生直接和间接的影响。

盐分过多还对植物产生复杂的影响,主要是:①氯化钠能降低植物的叶绿素含量和光合速率,同时还能降低光合产物的外运。②钠盐能降低很多植物的呼吸作用,但是有的植物能出现短时间升高,然后下降。有的植物呼吸途径也会发生变化,如磷酸戊糖途径比重增加。③降低蛋白质合成和加强蛋白质降解作用。一些氨基酸如脯氨酸、精氨酸、丝氨酸、谷氨酸含量增加。④DNA和RNA合成下降,一些核苷酸如腺苷酸、二磷酸腺苷、三磷酸腺苷、二磷酸尿苷含量增加。⑤有毒物质的积累。由于氮代谢受到干扰,一些多胺和生物碱发生积累,如腐胺、尸胺以及游离氨含量增加。⑥对代谢干扰的结果,可以影响生长和发育过程。如生长不良、早衰,甚至不能完成正常的生长发育。盐分影响激素代谢,氯化钠可使脱落酸等抑制物的含量增加,而细胞分裂素和赤霉素降低。

植物抗盐机理

植物通过避盐和耐盐来适应盐分过多的环境。

树木避盐性

①盐土植物可以通过细胞膜的透性来控制对盐分的吸收,或将盐阻留在根部,或使其不能进入叶片中。非盐土植物中也有通过这种方式来提高其抗盐性。②植物吸收的盐分通过特殊途径将其排出。如碱蓬属、海逢子属,有的植物有特殊的腺体和腺毛排出。胡杨在树干上有盐瘤可排出盐分。③通过快速生长稀释细胞汁中盐分,如红树不能分泌盐,但其生长的叶子中盐的浓度相对稳定。中等抗盐的非盐土植物,在快速生长期间其盐浓度也能保持基本不变。有的盐土植物通过白天关闭气孔以减少水分损失,或肉质化等来防止盐浓度增加。如冰叶日中花在较高氯化钠浓度诱导下,可由C3型植物转变成CAM型植物,使白天气孔关闭,晚间气孔开放,减少蒸腾。

树木耐盐性

盐土植物能吸收较多量盐进入细胞,使植物具有较低的水势,避免生理干旱。很多盐土植物吸收钾大于钠,以减少钠的危害。也有植物能吸收较多的钠。通常盐土植物中钠/钾比非盐土植物高。植物吸收的盐积累在液泡中,细胞质中盐含量则低于液泡。植物还可以通过积累有机物以降低水势,如在细胞内积累甘油,高等植物通常积累脯氨酸、甘露醇或蔗糖。真正的盐土植物具有高的耐盐性,在细胞质中含较高盐分时仍能保持正常的代谢活性和膜的特性。但将其中一些酶分离出来,发现并不能抵御高浓度盐而不降低其活性。这说明盐土植物细胞中盐离子处于特殊的状态下。

树木抗盐性的测定

①避性的测定。测定植物内外浓度比(即外部盐浓度/内部盐浓度)。其比值随外部浓度改变而变化的,通常以比值大于1时外部溶液的浓度作为一种指标。也可根据所研究树木的情况而自行确定。还可根据根的呼吸速率和向地上部分运输速率的差异来确定茎或地上部分的避性。②测定渗透调整。测定根系在环境中渗透势(或水势)低于植物水势时,其调整0.1MPa(1巴)所需要的时间。③测定不同盐浓度下种子萌发、植物生长发育或对代谢的影响。④测定在一系列NaCl溶液中24小时细胞保存率<50(50%细胞死亡)的盐浓度。测定抗盐性的方法较多,但没有一种简易的、能适合不同类型抗盐性的方法。

树木的抗盐锻炼

用一定的盐溶液(如3%NaCl和0.25%MgSO4)处理吸胀的种子几小时或24小时然后播种,能提高树木的抗盐性。用硼酸溶液处理也有效果。逐步加盐处理也能提高抗盐性。