沿海灘涂野生葉用芥菜的耐鹽性及利用潛力

崔世友　張蛟蛟

摘要：通過對灘涂上生長的葉用芥菜根際土壤電導(dǎo)率的實(shí)地測定，鑒定出了強(qiáng)耐鹽的葉用芥菜材料，可在EC1 ∶[G-3]5值達(dá)2366 mS/cm的濱海鹽土上生長，其耐鹽性強(qiáng)于大麥等耐鹽性較強(qiáng)的作物。同時根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)，在重金屬污染土壤的生物修復(fù)、濱海鹽土生物改良的先鋒作物等方面對葉用芥菜的利用潛力作了展望。

關(guān)鍵詞：葉用芥菜；耐鹽性；重金屬污染；濱海鹽土

中圖分類號： S63701文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（201412-0397-02

芥菜在長期的進(jìn)化中存在高度的分化，形成了不同的表型，具有不同的可食器官。其中，葉用芥菜（Brassica juncea var rugosa Bailey、莖用芥菜（B juncea var tsatsai Mao、根用芥菜（B juncea var napiformis Paill et Bois、油用芥菜（B juncea var juncea和薹用芥菜（B juncea var utilis Li是主要的代表類型[1]。薺菜在大多數(shù)東南亞國家都廣泛種植，其中中國的種植面積最大。2011年，在江蘇省如東縣東陵墾區(qū)（2007年圍墾內(nèi)發(fā)現(xiàn)成片的野生葉用芥菜，本研究對葉用芥菜耐鹽性進(jìn)行了初步鑒定，并對其應(yīng)用潛力作了簡要的分析。

1芥菜的耐鹽性

有關(guān)芥菜的耐鹽性已有大量的研究報道，物種內(nèi)、品種間存在廣泛的耐鹽性變異，這些報道主要集中于以油籽生產(chǎn)為主的印度芥菜，對葉用芥菜報道很少[2-3]。

選擇鹽分含量較高且芥菜成片生長的濱海鹽土地塊，根據(jù)葉用芥菜的根際土壤電導(dǎo)率的測定數(shù)據(jù)，進(jìn)行耐鹽性的實(shí)地鑒定篩選。具體方法是：先用WET-2電導(dǎo)率測定儀（Delta-T Devices Ltd[JP2]進(jìn)行初測，然后對電導(dǎo)率較高的植株取根際土壤，在室內(nèi)測定其EC1 ∶[G-3]5，共測定了23株生長正常、沒有明顯鹽害癥狀的野生葉用芥菜的根際電導(dǎo)率（EC1 ∶[G-3]5，變化幅度為1086～2730 mS/cm，其中電導(dǎo)率低于15 mS/cm的有9株，平均值為（1233±0168 mS/cm；電導(dǎo)率為15～20 mS/cm [JP2]的有9株，平均值為（1689±0147 mS/cm；高于20 mS/cm的有5株，平均值為（2366±0259 mS/cm。由此可知，野生葉用芥菜具有強(qiáng)耐鹽性，且超過現(xiàn)有的耐鹽作物。

芥菜的耐鹽性與較高的+/Na+選擇性、應(yīng)答鹽脅迫時減少氣孔的頻率以及葉片肉質(zhì)性有關(guān)，其耐鹽性不能通過添加Ca2+而得到顯著的改善[5]。芥菜的耐鹽性在不同的生育期沒有變化[6]，從而在生長初期即可進(jìn)行耐鹽性的選擇。

2葉用芥菜的利用潛力

21重金屬污染土壤的修復(fù)

[JP2]伴隨著工業(yè)化、城市化的快速發(fā)展，以及大量農(nóng)業(yè)投入品的施入[7]，我國土壤重金屬污染日趨嚴(yán)重。目前全國遭受不同程度污染的耕地面積已接近2 000萬hm2，約占耕地面積的1/5[8]。2006年，國家環(huán)境保護(hù)部與國土資源部曾組織了一項(xiàng)全國性的土壤污染調(diào)查，但調(diào)查結(jié)果尚未公布。宋偉等推斷我國重金屬污染的耕地面積占耕地總量的1/6左右，其中輕污染、中污染、重污染占比分別為1449%、145%、072%[9]。因重金屬造成的水源和土壤污染已對中國的生態(tài)環(huán)境、食品安全、百姓身體健康和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成嚴(yán)重威脅[10]。

印度芥菜是一種土壤重金屬的超富集型植物，對引起土壤污染的重金屬離子具有高吸收積累能力，在植物修復(fù)中應(yīng)用潛力較大[11]。印度芥菜具有很強(qiáng)的清除污染土壤中銅、鋅、鎘、鉛的能力[11-16]，現(xiàn)已成為植物修復(fù)技術(shù)中的一個研究熱點(diǎn)。

關(guān)于印度芥菜超富集重金屬的機(jī)理，有研究認(rèn)為超氧化物歧化酶（SOD在保護(hù)印度芥菜不受重金屬毒害方面起著重要的作用，且印度芥菜根際pH值顯著低于非根際土壤pH值，導(dǎo)致根際有效態(tài)鎘、鉛含量不但顯著高于非根際有效態(tài)鎘、鉛含量，而且還顯著高于相同處理下油菜根際有效態(tài)鎘、鉛含量[17]。為強(qiáng)化印度芥菜對土壤中4種重金屬銅、鋅、鉛、鎘的吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)，可向土壤中施入螯合劑，如EDTA等[18]。

22作為濱海鹽土改良的先鋒植物

適宜江蘇沿海灘涂鹽堿地種植的作物很少，且產(chǎn)量低而不穩(wěn)定。一般而言，大麥、棉花等作物具有較高的耐鹽性，可作為中低鹽分鹽土（土壤鹽分03%，EC1 ∶[G-3]5值<1 mS/cm開發(fā)利用的先鋒作物。根據(jù)在種植大麥鹽土上的實(shí)地測定情況可知，在EC1 ∶[G-3]5值<075 mS/cm的鹽土上，大麥正常出苗；當(dāng)075 mS/cm≤EC1 ∶[G-3]5值<145 mS/cm時，大麥出苗稀疏；當(dāng)EC1 ∶[G-3]5值≥18 mS/cm時，大麥不能出苗。

根據(jù)在濱海鹽土上的實(shí)測結(jié)果可知，葉用芥菜可在EC1 ∶[G-3]5值達(dá)2 mS/cm以上的鹽土上正常生長，類似的耐鹽能力在其他作物上鮮有報道。因此，該作物可以作為濱海鹽土開發(fā)的先鋒作物加以利用。在灘涂上發(fā)現(xiàn)的這種葉用芥菜葉片貼地生長，生物量高，可作為秋冬覆蓋作物在濱海鹽土上開發(fā)利用。另外，薺菜還可用于腌漬菜的加工，芥菜腌制后有一種特殊的鮮味和香味，能促進(jìn)胃、腸消化功能，增進(jìn)食欲，可用來開胃，幫助消化。

灘涂野生的葉用芥菜存在廣泛的變異，需要通過人工選擇以培育耐鹽性強(qiáng)、生物量高的葉用芥菜品種，進(jìn)而在濱海鹽土開發(fā)中發(fā)揮其耐鹽性強(qiáng)的優(yōu)勢。后續(xù)將開展葉用芥菜耐鹽生理生化以及耐鹽機(jī)理方面的探索，以充分挖掘該耐鹽種質(zhì)在重金屬污染土壤的生物修復(fù)以及濱海高含量鹽土的生物改良中的利用潛力。

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