农家肥对盐碱土中玉米幼苗生理生化指标的影响

张睿哲

(大庆铁人中学，黑龙江大庆 163000)

土壤盐碱化是一个世界性的难题，全世界盐渍土面积约10亿hm2；我国约有盐碱地1亿hm2[1]，主要分布在东北、华北、西北内陆地区以及长江以北沿海地带。大庆市位于黑龙江省西南部，盐渍化土地面积高达43万hm2，占东北地区盐渍土总面积的39.3%[2]。国内对盐碱地的研究始于 20 世纪初，在节约用水与采用物理化学方法、土壤耕作与施肥、利用土壤改良剂以及选育耐盐品种提高作物抗盐力方面取得很大进展[3]。研究表明，土壤改良剂具有改良土壤、保持肥力的性能，并且能够改良盐碱地环境，提高植物适应逆境能力[4]。笔者采用成本低且易获取的农家肥作为土壤改良剂，在盐碱土中添加一定比例的农家肥后，通过玉米幼苗生理生化指标的变化来评价农家肥对盐碱土壤的改良效果，以期为大庆地区盐碱土壤改良及农业生产提供理论依据，同时对研究治理东北地区盐碱土有重大的战略意义。

1　材料与方法

1.1试验材料供试玉米种子为大庆种子公司提供的庆单四号。农家肥取自大庆市让胡路区富强地区养殖场。盐碱土壤采自大庆市让胡路区富强地区，取土深度为20 cm，土壤pH为7.93左右。

1.2盐碱土壤的处理采用实验室盆栽模拟的方法，以未添加土壤改良剂农家肥的盐碱土壤作为对照组，以按农家肥∶盐碱土=1∶3混合的土壤作为处理组，将土壤分别装盒标记，放置4 d备用。

1.3玉米幼苗的培养挑选色泽圆润、籽粒饱满一致的玉米种子，先用蒸馏水冲洗3次，然后用0.1%升汞消毒15 min，蒸馏水再冲洗3次后，将玉米种子放置在带有湿润脱脂棉的瓷盘中，28 ℃恒温培养箱中培养48～72 h催芽,待胚根长至约1 cm开始点穴播种。在光照培养箱中温度25～27 ℃、光照强度4 000 lx条件下培养玉米幼苗至3叶期，取叶片进行生理生化指标的测定。

1.4生理生化指标测定采用乙醇法测定叶绿素含量；采用硫代巴比妥酸法测定丙二醛(MDA)含量；采用考马斯亮蓝法测定可溶性蛋白含量；采用蒽酮试剂法测定可溶性糖含量[5]。

1.5数据处理数据分析及图表绘制应用SPSS 17.0统计软件和Excel软件。

2　结果与分析

2.1农家肥对盐碱土中玉米幼苗叶绿素含量的影响叶绿素是植物进行光合作用所必需的物质，植物在逆境胁迫下，其叶绿素随之降解，叶片黄化，光合效率降低，从而抑制植物的生长和发育。而且叶绿素含量对盐胁迫很敏感，在一定程度上可以反映盐胁迫的程度。图1表明，盐碱土中添加农家肥后叶片中叶绿素含量有上升趋势，比盐碱土对照上升了21.1%，差异显著(P<0.05)。说明添加一定量的农家肥有利于叶绿素含量的积累，从而增强光合作用，反映了农家肥可改变盐碱土壤的结构及生化特征，利于植物的生长。

图1　农家肥对盐碱土中玉米幼苗叶绿素含量的影响Fig. 1　Effects of farmyard manure on chlorophyll content of maize seedlings in saline-alkali soil

2.2农家肥对盐碱土中玉米幼苗MDA含量的影响MDA是膜脂过氧化的产物之一，可以反映植物遭受逆境伤害的程度。细胞膜中的蛋白结合MDA引起蛋白质分子内和分子间交联，使蛋白质分子发生聚合，从而破坏细胞膜的生理功能[6]。图2表明，与对照组相比，添加农家肥的土壤玉米叶片MDA含量降低了31.7%(P<0.05)。说明农家肥使叶片中的MDA含量降低，减少了对细胞膜的损害，对盐碱土壤有一定的改良效果。

图2　农家肥对盐碱土中玉米幼苗MDA含量的影响Fig.2　Effects of farmyard manure on MDA content of maize seedlings in saline-alkali soil

2.3农家肥对盐碱土中玉米幼苗渗透调节物质含量的影响渗透物质的积累是细胞受到伤害的结果，可作为逆境胁迫的伤害指标。可溶性蛋白作为蛋白质中重要的一类，亲水性很强，具有增强细胞的持水力、增加束缚水含量和原生质弹性等功能[7]。可溶性糖是一类重要的渗透调节物质，当植物受到盐胁迫时，它便在植物体内迅速积累，以平衡细胞内外的渗透势，促进植物生长。图3和4表明，添加农家肥后可溶性蛋白和可溶性糖含量均呈下降趋势，下降幅度分别为21.1%(P<0.05)和7.3%(P>0.05)。表明盐碱土中添加农家肥后玉米受到的盐胁迫得到一定的缓解。

图3　农家肥对盐碱土中玉米幼苗可溶性蛋白含量的影响Fig.3　Effects of farmyard manure on the soluble protein content of maize seedlings in saline-alkali soil

图4　农家肥对盐碱土中玉米幼苗可溶性糖含量的影响Fig.4　Effects of farmyard manure on the soluble sugar content of maize seedlings in saline-alkali soil

3　结论与讨论

研究表明，施用土壤改良剂农家肥可以改变土壤有机质含量，促进土壤团粒结构的形成，使土壤的抗逆能力增强。农家肥经微生物分解还可以产生各种有机酸从而降低土壤的pH，增强土壤的缓冲能力，最终促使土壤向良性方向转化[8]。

细胞与外界环境发生物质交换主要是通过细胞膜，也是感受环境胁迫最敏感的原生质体。盐胁迫能改变膜脂和膜蛋白，使膜质过氧化程度加深。MDA是膜脂过氧化的主要产物之一，会严重损伤生物膜的结构与功能，处于逆境或衰老的植株其含量相对较高。该研究结果表明，添加改良剂农家肥的试验组与对照组相比，MDA含量显著降低，这与胡高峰等[9]对棉花幼苗的研究结果一致。原因是施用土壤改良剂农家肥后，可能形成了某种生理反应机制，通过改变保护酶的含量，从而使MDA含量降低。

叶绿素是绿色植物捕获和转化光能的重要物质，其含量的高低能够反映植物在盐胁迫条件下光合作用能力的强弱。在盐胁迫下，植物吸收不到足够的矿质元素和水分导致营养不良，而造成合成的叶绿素含量降低。该研究结果表明，添加农家肥的玉米幼苗叶绿素含量增加。原因可能是农家肥本身含有一定的氮、磷元素，其施用必然增加土壤中相应养分的储量。氮磷元素能够促使植物更好地生长，叶片中叶绿素的含量也相应增加。

为了适应逆境，植物通过产生渗透调节物质以维持细胞正常的渗透势，完成生命活动。该研究结果表明，可溶性糖和可溶性蛋白含量均下降，与董秋丽等[10]的研究结果一致。其原因可能是农家肥由多种有机质组成，是分子量大小不同的有机化合物缔合而成的集合体，能与环境中的可溶性盐发生吸附、交换和络合作用。在盐碱土中添加农家肥可以降低盐碱土中盐离子的活性，从而抑制植株对可溶性盐的吸收，使细胞内外的渗透势相同。

[1] 周和平,张立新,禹锋，等.我国盐碱地改良技术综述及展望[J].现代农业科技,2007(11):159-161，164.

[2] 阿吉艾克拜尔，邵孝侯，常婷婷，等.我国盐碱地改良技术和方法综述[J].安徽农业科学,2013,41(16):7269-7271.

[3] 刘建红.盐碱地开发治理研究进展[J].山西农业科学,2008,36(12):51-53.

[4] 魏坤峰,刘慧缓,高利民.防碱草坪肥的改土机理和施用效果[J].农资科技,2000(3)：20-21．

[5] 孔祥生,易现峰.植物生理学实验技术[M].北京：中国农业出版社,2008：257-258.

[6] 洪森荣,尹明华. 盐胁迫对杂交水稻试管苗生长发育和部分生理生化指标的影响[J].杂交水稻,2008,23(4):69-72.

[7] 陈明涛,赵忠,权金娥.干旱对4种苗木根尖可溶性蛋白组分和含量的影响[J].西北植物学报,2010,30(6):1157-1165.

[8] 盖玉红,董宝池,魏健.盐生和非盐生植物对混合盐碱胁迫的生理生化指标的响应[J].吉林农业大学学报,2013,35(2):132-136，153.

[9] 胡高峰,张小勇,莫海涛，等.抗盐碱制剂对棉花幼苗生理生化特性的影响[J].西北农业学报,2009,18(2):169-172.

[10] 董秋丽,夏方山,董宽虎.碱性盐胁迫对芨芨草苗期脯氨酸和可溶性蛋白含量的影响[J].畜牧与饲料科学,2010,31(4)：11-12．