Na+与Cl-浓度平衡供应促进小白菜干物质积累及营养品质提升

张维霞，高 爽，王俊玲，陈倩倩，薛占军，高志奎*

（1 河北农业大学园艺学院，河北保定 071001；2 河北农业大学食品科技学院，河北保定 071001；3 河北农业大学生命科学学院，河北保定 071001）

低浓度的 Na+和Cl-有益于植物的生长[1-4]。喷施低浓度NaCl也促进了黄瓜幼苗的生长[5]。虽然NaCl的研究多年来主要集中在土壤或根际高浓度NaCl(50～300 mmol/L)带来的盐胁迫效应[6-9]以及作物的耐盐机制[10-11]上，但是近年来低浓度(1～5 mmol/L)NaCl对植物生长的有益效应[4-5，12-14]也逐渐受到关注。

Franco-Navarro等[4]在根际营养液中的K+、Ca2+、Mg2+阳离子保持一致的条件下，发现Cl-在1～5 mmol/L低浓度范围内，可提高作物的干物质累积和含水量，增加叶面积和叶片厚度，提高叶片光合速率(Pn)。王宝增等[12]在Hoagland营养液中添加2.5～5.0 mmol/L NaCl促进了小麦植株干物质累积和光合速率。孟闯等[5]在叶面喷施5～10 mmol/L NaCl提高了黄瓜幼苗干物质量、叶面积、含水量、Pn、气孔导度(Gs)以及植株的可溶性蛋白质、可溶性糖和游离氨基酸含量。在水培番茄[13]、水培韭菜[2,14]、基质培苋菜[3]上也有低浓度NaCl的促生效应。然而，较少研究区分Cl-和Na+的效应，以及Na+与Cl-之间的相互关系。在Na+与Cl-共同存在时，NaCl盐胁迫效应的研究中，Srivastava[15]认为NaCl对柑橘的盐胁迫主要由于Cl-(30 mmol/L)引起，而许兴等[16]认为小麦的盐胁迫主要由Na+(340 mmol/L)所致；鲁少尉等[17]则认为Na+(50 mmol/L)对番茄叶片中糖代谢的影响显著大于Cl-(50 mmol/L)。低浓度时，Na+与Cl-离子的摩尔质量相等，导致难以辨析Na+和Cl-的效应。因此，本试验在[Na+]＝[Cl-]、[Na+]<[Cl-]和[Na+]>[Cl-] 3种离子浓度条件下，观察了小白菜的生长以及叶片光合效率等指标，探索Na+和Cl-的单独效应、复合效应以及交互效应。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试验材料为小白菜(Brassica campestrisL. ssp.chinensisvar.communisTsen et Lee )‘寒月F1’，于2021年3月1日在河北农业大学东校区日光温室内播种育苗，穴盘为50孔，每穴3～5粒种子，苗期间苗2次，留长势整体一致、生长健壮的秧苗。基质为硕丰园艺(N+P2O5+K2O≥2%，有机质≥40%)有机通用基质。在小白菜2叶1心时挑选长势一致的幼苗移栽到营养钵(直径13 cm，高12 cm)中；当小白菜生长至3叶1心时，每日上午8：00～8：30进行1次叶面喷施。以叶面均匀铺满溶液且叶缘开始有液珠滴落为宜。喷施于3月26日开始，到4月15日结束，同时以叶面喷施无离子水为对照CK，连续叶施处理21天后取样测定相关指标。

1.2 试验设计

以Hoagland营养液为基础配制处理溶液，基础组成为：K+2.121 mmol、Ca2+2 mmol、Mg2+1 mmol、NO3-5.25 mmol、PO43-0.798 mmol、SO42-1.13 mmol。Franco-Navarro 等[4]为了辨析 Cl-的有益效应，在基础营养液中添加了3种氯化物(KCl 2.5 mmol、MgCl20.625 mmol、CaCl20.625 mmol)来凸显Cl-阴离子的效应，并弱化伴随阳离子的营养效应。鲁少尉等[17]在辨析Na+和Cl-的单盐胁迫效应方案中，采用3种含钠化合物进行了单Na+盐处理(NaNO3∶NaHCO3∶NaH2PO4＝5∶4∶1)，以及 2 种氯化物进行了单Cl-盐处理(KCl∶NH4Cl＝1∶1)。本试验为了辨析Na+或Cl-促进小白菜生长效应的差异性，在氯化钠中添加3种氯化物或3种含钠化合物进行了Na+与Cl-平衡及非平衡配制。试验共设了3 个 [Na+]＝[Cl-]的离子平衡处理 (B1、B2、B3)，3 个[Na+]<[Cl-]处理 (A1、A2、A3)，即阴离子 Cl-占优势；3个[Na+]>[Cl-]处理(C1、C2、C3)，即阳离子Na+占优势，具体处理的离子浓度见表1，试验采用随机区组设计，共设5次重复，每个重复20株。

值得注意的是，在A组处理的[Na+]<[Cl-]中，为了凸显Cl-的效应，采用3种伴随阳离子K+、Ca2+、Mg2+，并保持较低浓度水平，分别为Hoagland营养液中的50%、25%、25%，来弱化伴随阳离子对小白菜的营养效应[4,17]。相应地，在C组处理的[Na+]>[Cl-]中，为了凸显Na+的效应，采用3种伴随阴离子NO3-、PO43-、SO42-，并保持较低浓度水平，分别为Hoagland营养液中的29%、33%、25%，来弱化伴随阴离子对小白菜的营养效应[17]。无论如何，3种相伴随的阳离子或阴离子仍然会有微弱的营养效应。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 生长及形态指标的测定 小白菜株高采用直尺测量；茎粗采用数显游标卡尺测定；叶面积采用LI-3000叶面积仪测量。将小白菜的叶片、叶柄、茎、根分开，用电子天平分别测定鲜重后，置于105℃的烘箱中杀青0.5 h，继后在80℃烘干至恒重并称量其干重。每个处理3次重复，每个重复随机测定5株。

1.3.2 营养物质含量的测定 小白菜可溶性糖、淀粉的测定采用硫酸蒽酮法[18]，游离氨基酸总量的测定采用水合茚三酮法[18]，可溶性蛋白的测定采用考马斯亮蓝G-520法[19]，3次重复测定。

1.3.3 叶片组织结构的测定 选择每株小白菜自下而上第5片叶片的同一部位，用透明胶带-指甲油印迹法[20]制成叶片气孔切片，测量小白菜气孔长度和气孔开度及数量，计算叶片下表皮气孔密度；用刀片横切叶片制成切片，测量叶片、栅栏组织、海绵组织、表皮细胞的厚度，3次重复测定。

1.3.4 光合碳吸收的测定 小白菜采用CIRAS-2光合仪测定自下而上第5片叶的光合气体交换参数。测定时光源为红蓝3∶1复合光源，光照强度为1500 μmol/(m2·s)，叶室温度为 20℃，CO2浓度为380 mg/L，3 次重复测定。

1.4 数据处理与分析

用软件Excel 2010将试验数据录入、处理并作图，用SPSS 26.0软件对数据进行分析并进行2因素主体间效应检验，按照Duncan’s法P<0.05为差异显著进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 喷施不同Na+和Cl-平衡状态溶液对小白菜生长及形态的影响

无论喷施溶液的[Na+]和[Cl-]是否相等，与清水对照相比，均显著提高小白菜的株高、茎粗、叶面积、叶片肉质性、叶片持水性和植株鲜重(图1和表2)。在[Na+]＝[Cl-]的B组中，植株鲜重与叶面积增加最明显，平均较CK分别增加了38.4%和30.3%，B3的比叶重增加了12.1%；在 [Na+]<[Cl-]的A组中，A2处理的株高、茎粗、叶片持水性和植株鲜重增加最大，分别较CK增加了27.7%、35.1%、21.1%和38.7%；在[Na+]>[Cl-]的C组中，C1处理的比叶重与CK相比显著增加了8.6%，C2和C3处理的叶片肉质性分别比CK增加了30.4%和29.4%，C3处理的茎粗比CK显著增加了23.9%。

图1 不同Na+和Cl-平衡状态处理下小白菜植株形态Fig. 1 Morphology of pakchoi under equal and unequal Na+ and Cl- concentration

表2 Na+和Cl-平衡与非平衡处理下小白菜的生长及形态指标Table 2 Index of growth and morphology of pakchoi under equal and unequal Na+ and Cl- concentration

因此，当[Na+]＝[Cl-]时对小白菜的生长及形态尤其是植株鲜重和叶面积的促进效应较大；当[Na+]<[Cl-]时对小白菜的株高、茎粗、叶片持水性和植株鲜重的促进效应较大；当[Na+]>[Cl-]时对小白菜的比叶重、叶片肉质性、茎粗促进效应较大。

2.2 不同Na+和Cl-平衡态处理对小白菜植株干物质累积与含水量的影响

与CK 相比，B1与C1处理的植株干物质分别增加了21.5%与11.0%，含水量显著增加了30.3% 和7.3%，而A1对植株干物质无显著影响，但A1植株含水量显著增加了14.3% (图2)。另外，B2处理的植株干物质和含水量比CK分别增加了35.1%和44.4%，且B组处理的植株干物质和含水量增加最显著，平均比CK分别增加了33.5%和38.9%。

图2 相同和不同Na+和Cl-喷施浓度下小白菜植株干物质重和含水量Fig. 2 Biomass and water content in pakchoi plant under equal and unequal Na+ and Cl- concentration

各组内3个处理的植株干物质与含水量表现为，与B1处理相比，B2和B3处理平均增加了18.1%与12.9%；与A1处理相比，A2和A3处理分别平均增加了12.3%与23.7%；与C1处理相比，C2和C3分别平均增加了2.4%与22.3%。植株干物质量增幅以B组最大，其次是A组，最低为C组，而含水量增幅也以B组最大、A组次之，再次是C组。

这表明，[Na+]＝[Cl-]平衡时对干物质累积和水分累积的促进效应最大；而在其他阳离子(K+、Ca2+、Mg2+)或阴离子(NO3-、PO43-、SO42-)伴随下，无Cl-时Na+有利于干物质累积，有Cl-时Cl-比Na+更有利于干物质累积；无Na+时Cl-有利于水分累积，有Na+时Na+和Cl-均有利于水分累积。

2.3 不同 Na+和Cl-的平衡态处理对小白菜植株营养物质含量的影响

从图3可见，与CK相比，植株可溶性糖和植株淀粉含量随Na+和Cl-的增加均呈降低趋势，但其中A1和C1的可溶性糖有显著增加，分别增加7.2%和12.3%；同时，植株可溶性蛋白质随Na+和Cl-的增加呈轻微降低或保持不变的趋势。

图3 相同和不同Na+和Cl-喷施浓度下小白菜植株可溶性糖、游离氨基酸、可溶性蛋白质和淀粉含量Fig. 3 Contents of soluble sugar, free amino acid, soluble protein and starch in pakchoi plant under equal and unequal Na+ and Cl- concentration

无论是 B组 (即 [Na+]＝[Cl-])还是 A组 (即[Na+]<[Cl-])和C组(即[Na+]>[Cl-])处理，植株游离氨基酸含量与CK相比均有显著增加。其中，[Na+]＝[Cl-]和[Na+]<[Cl-]处理的植株游离氨基酸含量随Na+和Cl-的增加呈现峰值变化趋势，B1、B2、B3处理的植株游离氨基酸含量分别比CK增加了19.8%、65.2%、46.1%，A1处理的植株游离氨基酸含量在A组中增加最多，比CK增加了35.7%。[Na+]>[Cl-]处理的C组植株游离氨基酸含量随Na+和Cl-的增加呈现趋饱和变化趋势，平均比CK增加了52.6%。

因此，Na+和Cl-对游离氨基酸含量的累积均有促进作用，Na+的促进效应明显大于Cl-的促进效应，且Na+与Cl-平衡时(B2)的促进效应最大。

2.4 不同Na+和Cl-平衡态处理对小白菜不同叶位单叶面积和单叶干物质的影响

在小白菜长到3叶1心时进行叶面喷施处理后表明，与CK相比，B1、B2、B3处理(即[Na+]＝[Cl-])的下位叶(1～3片真叶)单叶面积和单叶干物质含量均有轻微的变化(图4，[Na+]＝[Cl-])；中位叶(4～6片真叶)、上位叶(7～9片真叶)的单叶面积和单叶干物质含量均有显著增加，分别增加26.1%、55.5%和19.0%、64.2%。

图4 相同和不同Na+和Cl-喷施浓度下小白菜不同叶位叶片面积和单片叶干物质量Fig. 4 Leaf area and biomass of pakchoi at different positions under equal and unequal Na+ and Cl- concentration

从图4中[Na+]<[Cl-]组可见，与CK相比，A1、A2、A3处理(即[Na+]<[Cl-])的下位叶的单叶面积和单叶干物质含量均有轻微变化；中位叶的单叶面积显著增加26.3%，而中位叶的单叶干物质含量均有轻微地增加，增加4.4%；上位叶的单叶面积和单叶干物质含量均有轻微地增加，分别增加9.4%和13.5%。

从图4中[Na+]>[Cl-]组可见，与CK相比，C1、C2、C3处理([即Na+]>[Cl-])仅中位叶的单叶面积显著增加12.8%，而中位叶和上位叶的单叶干物质含量均有显著增加，分别增加6.8%、23.5%。

因此，当[Na+]＝[Cl-]时主要促进了中上位单叶面积的增加和单叶干物质的累积；当[Na+]<[Cl-]时主要促进了中位单叶面积的增加；当[Na+]>[Cl-]时主要促进了中位单叶面积的增加和中上位单叶干物质的累积。

2.5 不同Na+和Cl-平衡态处理对小白菜叶片组织结构的影响

从图5可见，无论是B组[Na+]＝[Cl-]处理还是A组[Na+]<[Cl-]处理和C组[Na+]>[Cl-]处理，与CK相比，不仅增加了小白菜的叶片厚度，还主要增加了表皮细胞厚度和栅栏组织厚度(A1、C1除外)以及栅海比(栅栏组织与海绵组织厚度的比值，A1除外)；也显著增加了气孔长度和气孔开度(A1除外)。另外，A1处理的海绵组织厚度增加最大；仅有B2和C1、C2处理气孔密度高于对照CK。

图5 相同和不同Na+和Cl-喷施浓度对小白菜叶片组织结构的影响Fig. 5 Leaf tissue structure of pakchoi under equal and unequal Na+ and Cl- concentration

综合来看，Na+尤其是Cl-促进了小白菜栅栏组织和海绵组织厚度以及气孔长度，而Na+更有利于促进气孔开度和气孔密度；[Na+]＝[Cl-]组对栅栏组织、栅海比的促进效应最大。

2.6 不同Na+和Cl-平衡态处理对小白菜叶片光合气体交换活性的影响

小白菜进行叶面喷施处理后，B1、A1和C1处理的Pn和Gs与CK相比均显著增加，其中[Na+]<[Cl-]组中A1处理增加最大，分别增加了19.7%和140.9%。

在B1、A1、C1处理的基础上继续添加NaCl后(图6)，B 组 [Na+]＝[Cl-]处理的Pn和Gs随着 Na+和Cl-的增加呈现逐渐增加趋势，其中B3处理的Pn和Gs比B1处理分别增加了11.8%和78.8%；A组[Na+]<[Cl-]处理Pn随着Na+和Cl-的增加呈现峰值变化趋势，平均比 CK 增加了 17.3%，而Gs 则呈现趋饱和变化趋势，平均比 CK 增加了 145.3%；C组[Na+]>[Cl-]处理中随着Na+和Cl-的增加Pn无明显变化，但Gs呈下降趋势。

图6 相同和不同Na+和Cl-喷施浓度对小白菜叶片光合气体交换活性的影响Fig. 6 Photosynthetic gas exchange activity of pakchoi under equal and unequal Na+ and Cl- concentration

这表明，[Na+]＝[Cl-]平衡及[Na+]<[Cl-]非平衡时对小白菜叶片光合气体交换活性的促进效应较大；而[Na+]>[Cl-]非平衡时促进效应较小。

2.7 主体间效应检验

由两因素主体间效应检验分析可知，小白菜的株高、茎粗、叶面积、比叶重、叶片肉质性、叶片持水性、全株鲜重、植株干物质累积、水分累积、营养物质含量、中上叶位单叶面积、单叶干物质、叶片组织结构和叶片光合气体交换活性，既受Na+(单叶6和4除外)、Cl-(叶片肉质性除外)单独离子效应的影响，又受Na+与Cl-交互效应的影响(表3、表4)。

表3 Na+和Cl-平衡与非平衡处理下小白菜的主体间效应检验Table 3 Test of inter subjectivity effects of pakchoi under equal and unequal Na+ and Cl- concentration

表4 Na+和Cl-对小白菜不同部位叶片面积和单片叶干物质影响的效应检验Table 4 Test of Na+ and Cl- effects on area and biomass of pakchoi leaves at different positions

3 讨论

3.1 低浓度Na+和Cl-的生长有益效应呈现差异性

关于低浓度Cl-的生长有益效应试验表明，在根际营养液中伴随阳离子(K+、Ca2+、Mg2+)保持一致的条件下，通过阴离子(NO3-、SO42-、PO43-、Cl-)的对比试验观察到，5 mmol/L Cl-处理的烟草植株干物质、叶面积、Pn分别增加35%、45%、40%[4]。与之相类似，低浓度NaCl试验效应也呈现出植株干物质、植株形态、营养物质含量、Pn等指标的增加。王宝增等[12]将低浓度的NaCl (2.5和5 mmol/L)添加至Hoagland营养液中，小麦干物质量与Pn分别比对照增加了15.0%和10.0%与131.0%和123%。孟闯等[5]将低浓度的NaCl (5～10 mmol/L)喷施于叶片发现，黄瓜幼苗不仅干物质量(38.6%～50.2%)、植株含水量(20.8%～52.2%)、叶面积(12.6%～30.4%)和Pn(55.0%～35.0%)增加，而且全株可溶性糖(14.4%～38.3%)、游离氨基酸(30.2%～43.9%)含量提高。一些试验还观察到，根际营养液中添加低浓度NaCl处理下，番茄的单株果数增加[13]，韭菜[2,14]和苋菜[3]的干鲜物质及营养物质、产量等均有显著增加。

本研究无论是采用[Na+]＝[Cl-]的平衡处理还是[Na+]<[Cl-]，或是[Na+]>[Cl-]的非平衡处理，对小白菜生长均呈现出与上述文献相类似的有益效应。然而，在阳离子(K+、Ca2+、Mg2+)的伴随下，单独Cl-处理(A1)有利于小白菜Pn和Gs提高；在阴离子(NO3-、PO43-、SO42-)的伴随下，单独Na+处理(C1)可显著提高小白菜可溶性糖(12.3%)与游离氨基酸(43.4%)含量。[Na+]与[Cl-]浓度平衡处理对小白菜的植株干物质(33.5%)、叶面积(30.3%)以及中上位单叶面积(26.1%～55.5%)等指标的促进效应最大；[Na+]<[Cl-]对小白菜光合效率Pn(17.3%)和Gs(145.3%)的促进效应最大，[Na+]>[Cl-]对小白菜游离氨基酸累积(52.6%)的促进效应最大。

3.2 低浓度Na+和Cl-的外源供给平衡性影响植株的水分积累和游离氨基酸累积

在本研究的预试验中，测定了叶施低浓度[Na+]＝[Cl-]状态下全株各个器官Na+和Cl-的吸收量及Cl-/Na+值，初步观察到，虽然小白菜对Cl-吸收量的增幅比Na+更大，但是依然保持着对Na+的吸收量大于对Cl-的吸收量的状态。一般来说，植物吸收的Na+和Cl-会分布在各组织的质外体、共质体和液泡3个区域内[4,21-22]。在NaCl耐盐机制研究中，高浓度盐胁迫下(>100 mmol/L)植物体内通过保持细胞质内低的Na+浓度和高的K+/Na+值来保持Na+离子的内稳态[23]。一方面通过K+与Na+竞争降低Na+的吸收，另一方面通过Na+/H+逆向转运体提高Na+的外排或者将Na+区隔化到液泡中[24]。然而，Qiu等[25]在低浓度NaCl (10～30 mmol/L)试验中未观察到Na+/H+逆转运活性。在根际NaCl胁迫试验中，根系吸收的Cl-通过蒸腾拉力进入叶片[26]，主要累积在液泡[27-28]或积累在叶绿体基质和类囊体内腔[29]。根际吸收Cl-和NO3-、SO42-存在拮抗作用[30]，还在根细胞膜上发现Cl-和NO3-的共转运蛋白[31]，也发现了H+/Cl-的共转运蛋白[22]。叶肉细胞中，Cl-则也会经MATE、CLC转运体的阴离子通道被区域化在液泡中[21]。在钠盐胁迫的调控机制和信号转导的大量研究中，关于Na+进出细胞质膜和液泡膜的转运蛋白(质膜Na+/H+逆向转运体SOS1、液泡膜Na+/H+逆向转运体NHX)及其基因表达，以及跨膜质子梯度驱动力(Na+外排的动力P型ATPase、Na+的区域化动力V型ATPase)等方面已有大量报道[6]。最近，介导Cl-流入(ZmNPF6.4和ZmNPF6.6)、Cl-流出 (AtSLAH3和AtSLAH1)和 Cl-区域化(AtDTX33、AtDTX35、AtALMT4和GsCLC2)转运蛋白的编码基因也逐步被证实[21]。

盐生植物通过维持细胞的渗透势，维持细胞质和液泡的水分用以提高生理耐旱能力[32]。在供水不受限制时，低浓度NaCl盐处理下，非盐生植物会通过降低细胞的渗透势，有利于液泡吸水以及细胞原生质体吸水膨胀甚至肿胀，增加细胞体积和扩展叶面积，表现出促进植物生长的有益效应[4,21]。

研究表明，植物体内K+的束缚水量较少，Na+的束缚水量比对照增加了2倍，Ca2+的束缚水量比对照增加了4.8倍；3个阳离子(K+、Na+、Ca2+)的效应比2个阴离子(PO43-和NO3-)对自由水和束缚水之比的影响更大[33]。Warne等[33]观察到，营养液中的NaCl在提高叶片肉质性方面比Na2SO4更有效，这说明Cl-的持水性更强。液泡内积聚有K+、Ca2+、Na+、H+等阳离子和NO3-、SO42-、PO43-、Cl-、有机酸 (如苹果酸)等阴离子。而Cl-作为非同化离子，其高浓度累积量与K+相近，是NO3-的4倍，是SO42-和PO43-的3倍[34]。这与Cl-激活液泡膜V型H+-ATPase活性[35-37]促进H+进入液泡所建立的电势梯度[38]下，有利于Cl-伴随进入液泡[39]的分室区域化累积有关。从而在液泡内Cl-累积形成更低的渗透势，促进水进入液泡[39]，增加细胞膨压[40]。值得注意的是，Franco-Navarro等[4]和 Colmenero-Flores等[21]认为，与 NO3-、SO42-、PO43-等阴离子相比，Cl-在细胞渗透压调节、水分积累和细胞膨胀方面更有效；同时指出，Cl-在植物体内的水分动态平衡调节类似于大量元素K+，而不是Na+。Cl-与水的聚合度高，Cl-在提供细胞渗透压、水分积累和膨胀(植物细胞伸长的驱动力)方面更有效[22]。本研究在叶施低浓度Na+与Cl-平衡或非平衡处理下，观察到无Na+时Cl-有利于植株水分的累积，有Na+时Na+和Cl-均有利于植株水分的累积 (图2)。

另外，不仅NaCl盐胁迫下观察到叶片中脯氨酸等主要游离氨基酸积累[41-42]；而且在12 mmol/L 低浓度NaCl盐处理下，游离氨基酸尤其是水解氨基酸累积，同时还观察到氮代谢中初级同化活性(谷氨酰胺合成酶Gs)大幅增加的现象[14]。孟闯等[5]在叶施低浓度NaCl处理时，观察到黄瓜幼苗全株及各器官游离氨基酸的累积。研究表明，Cl-作为微量元素直接参与天冬酰胺合成酶、淀粉酶活性的调节[43]。Colmenero-Flores等[21]推测Cl-似乎在韧皮部糖和可溶性氮(天冬酰胺)远距离转运的装载和卸载中起间接作用。无论如何，在Na+和Cl-从外部供给→吸收进入→体内转运→体内分布的物质流中，叶施低浓度Na+与Cl-的离子平衡及非平衡的外源供给，对相关转运蛋白的表达以及氮代谢的关键酶数量及活性的调节效应，尤其是对植物体内的“Na+与Cl-的代谢平衡态”的调节效应机制有待深入研究。

3.3 低浓度Na+和Cl-的外源供给平衡性影响着植株的干物质累积

一般来说，植物的干物质累积量与Pn、光合面积和光合时间密切关联[44]。Franco-Navarro等[4]采用根际营养液培养烟草观察到Cl-促进Pn和叶片面积增大效应。一般来说，根际供给的低浓度Na+或Cl-会随着蒸腾拉力经质外体长距离运输，到达叶片叶肉细胞及其液泡中累积，引起叶肉细胞充分吸水膨胀、体积增大和叶面积扩展增大[4,21-22]。然而，孟闯等[5]采用叶面喷洒低浓度NaCl的试验，也观察到促进黄瓜幼苗Pn和叶片面积的增加。本试验也采用叶施Na+或Cl-的处理方式，观察到类似的效应，且呈现出小白菜的植株干物质与叶面积的极显著相关(r=0.8226**)。值得注意的是，[Na+]＝[Cl-]、[Na+]<[Cl-]和[Na+]>[Cl-]处理组的叶面积增加主要是中上位叶面积的增加(图4)。

高等植物的叶片，从茎顶端的叶原基分化之后，首先通过细胞分裂增加叶细胞的数量，至叶片展开后主要是细胞体积的增大，叶面积扩展会经历扩展初期(小叶)→扩展中期(叶面积迅速增加)→充分扩展期(功能叶)→叶片衰老的过程。本试验是在小白菜生长至3叶1心时开始叶施Na+或Cl-的处理。此时幼苗植株上叶片正处于已经展开后的充分展开期(从底数第1片叶)、扩展中初期(从底数第2～3片)和心叶未展开期。连续叶施Na+或Cl-处理21天后可见，下位叶(1～3片真叶)单叶面积均有轻微地变化；中位叶(4～6片真叶)、上位叶(7～9片真叶)的单叶面积均有显著增加(图4)。由此可见，叶施Na+或Cl-促进叶面积扩展效应，主要是有利于未展开期心叶的叶肉细胞体积增大。

显然，与根施处理方式不同的是，叶部喷洒NaCl处理方式下，Na+和Cl-会通过气孔渗入气孔腔室，通过质膜上的转运体进入气孔保卫细胞、叶表皮细胞和叶肉细胞，再通过液泡膜上的转运体进入液泡。

气孔的开闭与水分进出保卫细胞有关。保卫细胞从质外体吸收水分受K+、Ca2+、Cl-、NO3-、苹果酸根离子等流入的介导[44-45]。Franco-Navarro等[4]发现，根施Cl-处理方式下的气孔导度Gs会降低20%～36%，并认为这与叶片表皮的气孔密度降低有关。根施NaCl处理下，Na+或Cl-进入根系后，经过质外体长距离运输，到达最远端的叶片乃至叶片表皮的气孔保卫细胞，并且Na+或Cl-通过共质体内运输而分布在植物体的组织器官中。显然，根部处理下，Na+或Cl-优先累积在根和茎部的导管。Sotiras等[46]采用添加12、24和48 mmol/L的NaCl营养液培养枇杷幼苗42 天，观察到Na+在叶和根中积累，而Cl-在根和茎中积累。相比之下，本试验采用的叶部喷洒NaCl处理方式，Na+或Cl-首先接触的是叶片表皮及气孔保卫细胞。这种处理位点的变化，会引起Na+或Cl-的优先累积位点在叶片尤其是保卫细胞。有试验观察到，单一增加保卫细胞的Cl-，会直接增加保卫细胞的水进入引起膨压增大[21]。孟闯等[5]在叶施低浓度NaCl处理时，观察到黄瓜幼苗叶片气孔导度的增加效应。本试验在叶施低浓度Na+与Cl-的平衡及非平衡处理下，观察到Cl-比Na+更有利于小白菜叶片气孔导度的增加(图6)，可是与之相反的是Cl-尤其是Na+更有利于促进气孔开度(图5)。这是否与非平衡处理中与Cl-伴随的阳离子K+、Ca2+、Mg2+或与Na+伴随的阴离子NO3-、PO43-、SO42-的差异有关，尚待研究。

4 结论

Na+与Cl-供应浓度平衡与否都对小白菜的生长、干鲜物质累积、叶片光合活性具有促进效应。较高的Na+更有利于游离氨基酸的累积，较高的Cl-更有利于干鲜物质的累积以及光合活性的增加。在Na+与Cl-供应浓度相同时，最有利于叶片主要是中上位叶片面积的扩展，因而提高植株干物质累积的效应最大。本试验中喷施Na+和Cl-浓度均为12 mmol/L对小白菜生长的促进效应最优。