鹽脅迫下施加氮素對飼用油菜有機滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)積累的影響

田甜，王海江，王金剛，朱永琪，史曉艷，李維弟，李文瑞玉

（石河子大學農(nóng)學院，新疆 石河子832000）

鹽漬化是制約作物生產(chǎn)的主要因素之一，也是制約新疆作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸［1］。土壤鹽分含量過高會導致作物出現(xiàn)生理干旱，影響生長發(fā)育，從而產(chǎn)量降低［2］。研究表明，作物處于鹽脅迫下先受到滲透脅迫，且滲透脅迫發(fā)生在鹽脅迫的整個時期［3］。作物受到滲透脅迫后會對含水量［4］、細胞膜、葉綠素［5］等造成不利影響。在低鹽濃度下扁蓿豆（Medicago ruthenica）［6］、彩葉草（Coleus blumei）［7］、四翅濱藜（Atriplex canescens）［8］等作物可通過主動提高滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)脯氨酸和可溶性糖含量來抵御鹽害，這些物質(zhì)具有防止細胞失水、維持細胞膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等功能［9］，高鹽濃度時，土壤溶液滲透勢降低，作物會發(fā)生水分虧缺現(xiàn)象，因此，逆境情況下調(diào)節(jié)有機滲透物質(zhì)的含量是提高作物脅迫抗性的重要手段。

氮是作物必需營養(yǎng)元素中需求量最大的元素，實際生產(chǎn)中，氮肥仍然被作為最主要的肥料來使用［10］。氮素可參與作物體內(nèi)有機滲透調(diào)節(jié)，通過提高脯氨酸和可溶性糖等有機滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量，維持作物體內(nèi)滲透平衡，為作物提供能源［11］，保證作物正常生長。黎旺姐等［12］研究表明，煙草（Nicotiana tabacum）中部葉片在采烤期時，脯氨酸含量受施氮水平的影響最大，苯丙氨酸和脯氨酸含量隨施氮量的增加而升高。劉英杰等［13］研究表明，適度的增銨能增加小麥（Triticum aestivum）葉片可溶性糖的含量，在一定程度上提高籽粒中淀粉的合成能力。

飼用油菜（Brassica campestris）生長速度較快、生物量大、營養(yǎng)價值高、適口性強，可作為優(yōu)良的飼草資源；其還能很好的改良土壤理化性質(zhì)，被廣泛作為鹽土地的先鋒作物，對農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展起著非常重要的作用［14］。油菜種植中，氮肥的施用是提高其生物量和產(chǎn)量的重要保障，能改善鹽脅迫下油菜的離子運輸［15］、光合作用［16］和生長發(fā)育［17］；然而，氮素施用對鹽脅迫下油菜有機滲透調(diào)節(jié)過程、變化規(guī)律的相關(guān)研究較少。目前，新疆南疆地區(qū)以牛、羊養(yǎng)殖為主的畜牧業(yè)收入是南疆廣大農(nóng)民實現(xiàn)增收的重要途徑，冬季飼草匱乏是發(fā)展當?shù)匦竽琉B(yǎng)殖的主要限制因素。新疆南疆地區(qū)現(xiàn)有冬小麥種植面積87 萬hm2，小麥收獲后耕地閑置［14］，利用農(nóng)區(qū)麥后復播飼料油菜不僅能緩解飼草不足，增加農(nóng)戶收入，而且油菜根系深翻土壤中可培肥地力，可改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境。因此，本研究選用耐鹽且營養(yǎng)價值較高的飼用華油雜62 號油菜，探究鹽脅迫下施加氮素對油菜有機滲透的調(diào)節(jié)過程和變化規(guī)律的影響，以期為新疆鹽堿地飼用油菜高產(chǎn)高效種植和大面積推廣提供理論依據(jù)與技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試油菜品種為華油雜62 號，供試土壤取自新疆喀什地區(qū)岳普湖縣（39°02′N，77°24′E），冬小麥收獲后的0～30 cm 耕層土壤，土壤質(zhì)地為壤土，pH 值為7.68，有機質(zhì)為11.25 g·kg-1，全氮為0.89 g·kg-1，全鉀為8.62 g·kg-1，土壤鹽分類型為氯化物鹽土，含量為1.15 g·kg-1。

1.2 試驗設計

本試驗于2018-2019年7月在石河子大學光照培養(yǎng)室進行（86°3′N，44°18′E）。試驗設置外添加NaCl 和施氮2 個因素，鹽分梯度為無添加（S0）、低鹽脅迫（S1）、中鹽脅迫（S2）和高鹽脅迫（S3），NaCl 添加濃度分別為0、2、4、6 g·kg-1；施氮量（純氮）梯度為不施氮（N0）、低氮（N1）、中氮（N2）和高氮（N3），純氮施入量分別為0、120、240 和360 kg·hm-2。共16 個處理，每個處理重復10 次，共160 盆。

將供試油菜種子播種于盛有營養(yǎng)土和蛭石1∶1 的塑膠穴盤中，播種深度為3～5 cm。將其放置在光照培養(yǎng)室中培養(yǎng)，培養(yǎng)光照強度保持在7500～8500 lx，溫度為15～20 ℃，光照時間為每天12～14 h。待幼苗長至3 葉期時選擇長勢良好并且整齊一致的單株，剝離根部營養(yǎng)土移栽到花盆中，每盆3 株。移栽后緩苗7 d，進行不同濃度的鹽和氮處理，一次施入土中，其他管理條件一致，第35 天采集油菜植株樣品，每隔7 d 隨機選取各處理組的5 株植株進行采樣測試分析，共計采樣5 次。

1.3 測定方法

沖洗葉片和莖去除其表面灰塵和鹽分，用濾紙吸干各組織（根、莖、葉）表面水分后分別測定樣品鮮重（fresh weight，F(xiàn)W）。最后將所有材料置于105 ℃烘箱殺青10 min，然后80 ℃烘干至恒重，稱取各組織干重（dry weight，DW）。葉片含水量（%）=（FW-DW）/FW×100［18］。

采用硫代巴比妥酸法［18］測定丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量。稱取0.5 g 葉片鮮樣剪碎置于研缽中，加10 mL 的10%的三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）溶液及少量的石英砂進行研磨，勻漿以8000 r·min-1離心20 min，取上清液。吸取5 mL 上清液于干凈的試管中，加入5 mL 0.6%的硫代巴比妥酸溶液，沸水浴加熱30 min，迅速冷卻后，以8000 r·min-1離心10 min，取上清液分別在532 和600 nm 波長下測定吸光度值OD532和OD600。丙二醛含量（nmol·L-1）=［（OD532-OD600）×反應液總量（mL）×提取液總量（mL）/實用提取液的量（mL）］/1.55×0.1×樣品質(zhì)量（g）。

采用磺基水楊酸法［18］測定脯氨酸含量。稱取0.1 g葉片，置于試管中，加入3 mL 5%磺基水楊酸；在沸水浴中提取10 min，冷卻后過濾到另外干凈的試管中，濾液即為脯氨酸的提取液。吸取2 mL 提取液+2 mL 冰醋酸+2 mL 酸性茚三酮試劑于有蓋試管中，在沸水浴中保溫30 min，冷卻后加入4 mL 甲苯，搖蕩30 s，靜置片刻，用吸管輕輕地吸取上層溶液于比色皿中在520 nm 波長處比色，記錄吸光值。根據(jù)回歸方程計算出2 mL 測定液中脯氨酸含量X（μg·2 mL-1），然后計算出樣品中脯氨酸含量。脯氨酸含量（μg·g-1）=（X·5/2）×樣品質(zhì)量（g）。

采用苯酚法［18］測定可溶性糖含量。取0.1 g 油菜葉片并剪碎，放入帶有刻度的試管中，加入5～10 mL 蒸餾水（添加2 次），封口膜封住，于沸水中提取30 min（提取2 次），將提取液過濾至25 mL 容量瓶中，反復漂洗試管及殘渣，定容。吸取0.5 mL 樣品液于試管中，加蒸餾水1.5 mL，向試管內(nèi)加入1 mL 9%苯酚溶液，再從試管液正面緩緩加入5 mL 濃硫酸，搖勻。比色液總體積為8 mL，在室溫下放置30 min。然后以空白為參比，在485 nm 波長下比色，用典型回歸方程計算可溶性糖濃度，樣品中可溶性糖含量（mg·g-1）=［從標準曲線上查得的糖濃度（mg）×提取液的體積（mL）×稀釋倍數(shù)］/［測定用樣品液體積（mL）×樣品重量（g）］。

采用分光光度法［18］測定葉綠素含量。稱取0.2 g 新鮮油菜葉片，置于10 mL 容量瓶內(nèi)，加提取液（丙酮∶乙醇＝2∶1）l0 mL，搖勻避光過夜。待葉片完全變白后，測定提取液OD665、OD649。各組分計算公式如下：葉綠素a（μg·g-1）=（13.95OD665-6.88OD649）×提取液體積（mL）/葉片鮮重（g），葉綠素b（μg·g-1）=（24.96OD649-7.32OD665）×提取液體積（mL）/葉片鮮重（g），葉綠素總量=葉綠素a+葉綠素b。

采用奈氏比色法［19］測定葉片全氮含量。稱取0.1 g 磨細烘干油菜葉片，置于100 mL 的消化管中，先用水潤濕樣品，加5 mL 濃硫酸，輕輕搖勻放置過夜，瓶口放一個彎頸漏斗，在消化爐上消煮。取出消化管冷卻，將消煮液定容至100 mL。取待測液1～5 mL，置于50 mL 容量瓶中，加入2 mL 100 g·L-1酒石酸鈉，充分搖勻，再加入100 g·L-1氫氧化鉀溶液中和溶液中的酸，加水至40 mL，搖勻，加2.5 mL 奈氏試劑，用水定容后充分搖勻。30 min 后在420 nm 波長下比色，用典型回歸方程計算出全氮質(zhì)量濃度，通過方程計算出樣品中全氮含量，全氮（g·kg-1）=全氮質(zhì)量濃度（μg·mL-1）×顯色液體積（mL）×分取倍數(shù)×103/干樣品質(zhì)量（g）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 和SPSS 19.0 軟件對數(shù)據(jù)進行處理和兩因素方差分析（two-way ANOVA），采用Duncan 多重比較進行差異顯著分析（P＜0.05），采用Origin 2018 進行主成分分析（principal component analysis，PCA）和制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫下施加氮素對飼用油菜葉片含水量的影響

由圖1可知，油菜葉片含水量隨著鹽脅迫的加重表現(xiàn)出下降的趨勢。N0水平，與S0相比，S1處理下含水量在5個時期平均減少了0.33%，S2處理減少了1.02%，S3處理減少了2.14%；N1、N2、N3水平，葉片含水量均表現(xiàn)出同樣的趨勢，即隨著鹽分含量的增加油菜葉片含水量降低。

圖1 鹽脅迫下施加氮素對油菜葉片含水量的影響Fig.1 Effect of nitrogen application on water content of rape leaves under salt stress

施加氮素使鹽脅迫下葉片含水量有一定的增加，施氮量超過一定臨界值后，葉片含水量有所降低。S1水平，第42、49、63 天時，與N0相比，過高的氮素（N3）使含水量顯著減少，5 個時期平均減少了1.06%；第35 和56 天差異不顯著。S2水平，第42 和56 天時，與中量氮素（N2）相比，高氮含量（N3）使葉片含水量顯著降低。S3水平，第49 和56 天時，與N0相比，增加中等量的氮素（N2）可以顯著增加葉片含水量，5 個時期平均增加了1.41%，隨氮素含量增加到N3，葉片含水量又明顯降低了1.75%。

2.2 鹽脅迫下施加氮素對葉片丙二醛（MDA）含量的影響

MDA 是膜脂過氧化的終產(chǎn)物之一，其含量高低可作為考察細胞受到脅迫嚴重程度的指標之一［20］。由表1可知，隨鹽分含量的增加和生育期的延續(xù)，油菜葉片中MDA 含量呈上升趨勢。N0水平，與S0相比，S1處理下MDA 的含量在5 個時期平均增加了12.44%，S2處理增加了18.41%，S3處理增加了30.23%；其他氮水平下，隨著鹽分含量的增加，MDA 均表現(xiàn)出相同趨勢，表明鹽脅迫會使油菜葉片中膜脂過氧化產(chǎn)物MDA 快速積累。

表1 鹽脅迫下施加氮素對油菜葉片MDA 含量的影響Table 1 Effect of nitrogen application on MDA content of rape leaves under salt stress（nmol·L-1）

施加氮素使鹽脅迫下葉片中MDA 含量顯著降低。S1水平，與N0相比，N1處理葉片中的MDA 含量在5 個時期平均降低了6.33%，N2處理降低了19.84%，N3處理降低了24.43%；S2、S3鹽分水平下也都表現(xiàn)出相同的趨勢，隨著施氮量增加，葉片中MDA 含量呈現(xiàn)降低趨勢，且各氮素處理間達到顯著差異（P＜0.05）。由兩因素方差分析可知，鹽分、氮素以及兩者的交互作用對各生育時期葉片MDA 含量的影響均達到極顯著水平。

2.3 鹽脅迫下施加氮素對飼用油菜葉片脯氨酸含量的影響

鹽脅迫下作物體內(nèi)積累脯氨酸是一種防御性行為，也是其遭受鹽脅迫的一種信號。由圖2可知，鹽脅迫使油菜葉片中脯氨酸含量明顯增加，隨生育時期的延長，葉片脯氨酸含量呈現(xiàn)升高的趨勢，增施氮素在鹽脅迫和無鹽脅迫下，脯氨酸含量的變化趨勢有一定的差異。N1水平，與S0處理相比，S3處理的脯氨酸含量最高，在5 個時期平均增加了88.31%，N2、N3水平，S3處理脯氨酸含量較S0處理在5 個時期分別增加了89.31%和86.32%。無鹽脅迫條件下，油菜葉片脯氨酸含量隨氮素的施入在各生長期變化幅度均不大，其中，第49、56 和63 天，N3處理較N0處理分別增加了17.52%、36.89%和41.92%。

圖2 鹽脅迫下施加氮素對油菜葉片脯氨酸含量的影響Fig.2 Effects of nitrogen application on proline content of rape leaves under salt stress

鹽脅迫下，施加氮素使葉片脯氨酸含量顯著增加。S1水平，與N0相比，N1處理葉片脯氨酸含量在5 個時期平均增加了29.03%，N2、N3處理平均增加了41.86%和44.31%。隨著施氮量增加，脯氨酸含量增加，N0、N1和N2處理間差異顯著（P＜0.05），N2、N3處理間差異不顯著；S2、S3鹽分水平下均表現(xiàn)出相同趨勢，且隨著鹽脅迫的加重，葉片脯氨酸含量在各氮素處理間差異變小。

2.4 鹽脅迫下施加氮素對葉片可溶性糖含量的影響

可溶性糖的積累可以減輕鹽脅迫對作物生長的影響。由表2可知，鹽脅迫使油菜葉片中可溶性糖含量顯著增加，隨生育時期的延續(xù)，葉片可溶性糖含量呈升高趨勢。N0水平，S1處理與S0相比，可溶性糖含量在5 個時期平均增加了19.07%，S2和S3處理下5 個時期平均增加了35.90%和50.39%；其他氮素水平均表現(xiàn)出類似的變化趨勢，由此可見油菜葉片中可溶性糖含量增加可緩解鹽脅迫。

表2 鹽脅迫下施加氮素對油菜葉片可溶性糖含量的影響Table 2 Effect of nitrogen application on soluble sugar content in rape leaves under salt stress（mg·g-1）

鹽脅迫下，施加氮素使葉片中可溶性糖含量顯著增加；氮含量過高時，可溶性糖含量降低。這可能是由于氮含量過高時，會影響作物體內(nèi)的C/N，使可溶性糖含量減少。S1水平，與N0相比，N1和N2處理的可溶性糖含量在5 個時期平均增加了23.24%和25.02%，N3處理平均減少了30.23%。S2、S3水平下，葉片中可溶性糖含量均隨氮素含量增加而上升，氮素施入超過一定量后，可溶性糖含量減少，且各氮素處理間達到顯著差異（P＜0.05）。由兩因素方差分析可知，鹽分、氮素以及兩者的交互作用對各生育時期葉片可溶性糖含量的影響均達到極顯著水平。

2.5 鹽脅迫下施加氮素對葉片葉綠素含量的影響

葉綠素含量可作為作物受脅迫影響程度的衡量指標。由表3可知，低鹽脅迫會刺激作物的保護機制使油菜葉片中葉綠素含量略高于無鹽脅迫，而隨著鹽分含量的增加以及脅迫時間的延長，葉綠素含量受抑制程度加深。N0水平下，與S0相比，S1處理下葉綠素含量在5 個時期平均增加了8.98%，S2處理減少了18.24%，S3處理減少了27.50%；N1、N2、N3水平，隨鹽分含量的增加葉綠素含量均表現(xiàn)出同樣的變化趨勢，低鹽脅迫下葉綠素含量增加，而隨著鹽分含量的增加和脅迫時間的延長，油菜葉片中葉綠素含量降低。

表3 鹽脅迫下施加氮素對油菜葉片葉綠素含量的影響Table 3 Effect of nitrogen application on chlorophyll content of rape leaves under salt stress（μg·g-1）

施加氮素使不同鹽脅迫下葉片中的葉綠素含量均顯著增加。S1水平，與N0相比，N1處理的葉綠素含量在5 個時期平均增加了5.52%，N2處理增加了11.87%，N3處理增加了15.20%；S2、S3鹽分處理也都表現(xiàn)出相同的趨勢，隨著氮素的施入，葉片中葉綠素含量呈現(xiàn)上升趨勢，氮素施入量越大，葉綠素含量上升幅度也越大，且各氮素處理間達到顯著差異（P＜0.05）。兩因素方差分析可知，鹽分、氮素以及兩者的交互作用對各生育時期葉片葉綠素含量的影響均達到極顯著水平。

2.6 鹽脅迫下施加氮素對飼用油菜葉片全氮含量的影響

由圖3可知，油菜葉片全氮含量隨著鹽脅迫的加重表現(xiàn)出下降的趨勢。N0水平下，與S0相比，S1處理中葉片全氮含量在5 個時期平均減少了30.47%，S2處理減少了35.67%，S3處理減少了54.67%；N1、N2、N3水平，隨著鹽脅迫的增加，油菜葉片全氮含量減少。

圖3 鹽脅迫下施加氮素對油菜葉片全氮含量的影響Fig.3 Effect of nitrogen application on total nitrogen content of rape leaves under salt stress

在鹽脅迫下，施加氮素使葉片中的全氮含量顯著增加，生育期葉片全氮含量表現(xiàn)出先慢后快的增長趨勢，隨著鹽脅迫的加重，葉片全氮含量的增加幅度降低，各氮素處理間差異顯著（P＜0.05）。S1水平下，與N0相比，N3處理的全氮含量最高，全氮含量在5 個時期平均增加了38.72%；S2和S3水平，N3處理全氮含量較N0處理在5 個時期平均增加了36.90%和35.15%。

2.7 各時期主成分分析（PCA）

PC1 主軸正方向上有S1N0，S2水平的N0、N1、N2處理，S3水平的N0、N1、N2、N3處理，鹽分對其影響顯著。PC2主軸正方向上有S0N3、S1N3、S2N3、S3N3處理，氮素對其影響顯著。PC1 與MDA、脯氨酸、可溶性糖呈正相關(guān)，表明第35 和42 天時其含量隨鹽分含量的升高而增加；PC1 與葉綠素、全氮、含水量呈負相關(guān)，隨鹽分含量的升高其含量減少。PC2 與MDA、脯氨酸、葉綠素、全氮含量呈正相關(guān)，其含量隨施氮量的增加而升高；PC2 與可溶性糖和含水量呈負相關(guān)，表明當?shù)睾窟^高時，可溶性糖含量和含水量降低（圖4A，B）。

由圖4C～E 可知，各處理與指標的變化趨勢基本相似。PC1 主軸正方向上有S2水平的N0、N1、N2、N3處理和S3水平的N0、N1、N2、N3處理，鹽脅迫對其影響顯著。PC2 主軸正方向上有S0水平的N0、N1、N2處理，S1水平的N0、N1、N2處理，S2水平的N0、N1、N2處理，S3水平的N1、N2處理，氮素對其影響顯著。PC1 與MDA、脯氨酸、可溶性糖呈正相關(guān)，隨鹽分含量的升高其含量增加；PC1 與含水量、葉綠素、全氮含量呈負相關(guān)，隨鹽分含量的升高其含量降低。PC2 與含水量、可溶性糖含量呈正相關(guān)；PC2 與葉綠素、全氮、脯氨酸、MDA 呈負相關(guān)，表明在相同鹽脅迫下，增施不同量的氮素可以緩解含水量和葉綠素含量的減少量，隨著鹽分含量的增加，葉綠素、全氮和MDA 含量總體呈下降趨勢，當?shù)厥┤肓砍^一定范圍時，氮素對脯氨酸的積累效果減弱。

圖4 不同時期鹽脅迫下施加氮素后各指標和處理主成分分析Fig.4 PCA of various indexes and treatments after applying nitrogen under salt stress at different periods

3 討論

3.1 施加氮素對油菜有機滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)積累的影響

土壤中過高的鹽分使作物受到滲透脅迫，體內(nèi)含水量減少，造成生理干旱［21］。研究表明，脯氨酸作為一種理想的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，它在作物抗?jié)B透脅迫中有重要作用［22］；可溶性糖是非鹽生作物抵御逆境的主要滲透調(diào)節(jié)物［23］，兩者可促進細胞吸水，保護細胞膜的完整性以維持作物的含水量。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，施加適量氮素（240 kg·hm-2）能夠改善因鹽脅迫導致的飼用油菜葉片含水量的降低，主要是鹽脅迫下，適量氮素的添加引起葉片可溶性糖和脯氨酸的大量積累（圖2和表1），提高作物體內(nèi)的滲透壓［24］，使作物通過滲透調(diào)節(jié)來降低鹽脅迫對根系吸水的抑制作用，例如S1水平下，N2處理比N0處理的脯氨酸含量提高了1.6 倍，可溶性糖含量提高了1.3 倍。這表明鹽脅迫下施加適量氮素，飼用油菜能積累大量脯氨酸和可溶性糖進行滲透調(diào)節(jié)，這與趙穎等［25］的研究結(jié)果一致，降低細胞滲透勢，維持細胞膜系統(tǒng)的氧化還原穩(wěn)態(tài)，使脅迫指示指標MDA 含量顯著降低（表1），以促進根系對外界水分的吸收，從而避免或降低鹽分對飼用油菜的傷害。本研究中，在相同鹽分含量下，隨著施氮量的增加，可溶性糖和脯氨酸的含量顯著增加。高氮（360 kg·hm-2）時脯氨酸含量達到最大，但與中氮（240 kg·hm-2）時差異不顯著；可溶性糖含量降低，使葉片含水量減少。表明過高的氮含量對脯氨酸的積累量影響較小，同時，可溶性糖含量降低可能是由于氮同化與糖類物質(zhì)的合成競爭造成，施氮量過多時，較多的碳用于合成含氮化合物，糖的合成將受到影響［26］。另外，氮素會促進光對細胞液中的蛋白激酶的作用，增加蔗糖磷酸合成酶和烯醇式丙酮酸磷酸（phosphoenolpyruvate，PEP）羧化酶的磷酸化，抑制糖的合成［27］。

3.2 土壤鹽分含量對油菜有機滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)積累的影響

本試驗表明，在不同鹽脅迫條件下，S1水平比S0的葉綠素含量略高，可能是因為少量的鹽分刺激了作物體內(nèi)的保護機制，在一定程度上會促進葉綠素含量增加［28］；也有研究表明在低鹽脅迫下，葉片的輕度脫水使葉片含水量降低但并未對作物的生長造成影響，故葉綠素含量相對上升［29］。隨鹽分含量的增加，葉綠素含量顯著降低，葉片顏色變淺，光合作用受到影響，這與陳紅琳等［30］的研究結(jié)果一致。當鹽分濃度過高時葉綠素含量減少，或許是因為鹽分積累使得油菜體內(nèi)產(chǎn)生活性氧（reactive oxygen species，ROS），對葉綠素的破壞較大，最終導致葉綠素含量降低［29，31］；也有學者認為葉綠素的減少是因為葉綠素酶對葉綠素b 的降解，對葉綠素a 影響較小，所以隨著鹽分含量的增加，葉綠素含量呈下降趨勢［32］，光合作用減弱，全氮含量減少。本試驗中，在相同鹽分含量下，飼用油菜葉綠素和全氮含量隨施氮量的增加而增加，氮含量在360 kg·hm-2時，葉綠素和全氮含量最高，其原因可能是隨著施氮量的增加，脯氨酸和可溶性糖含量增加，消除油菜體內(nèi)的ROS，防止細胞結(jié)構(gòu)被破壞，對葉綠素起到了一定的保護作用，緩解了鹽脅迫對葉綠素的傷害。葉綠素的合成需要脯氨酸，施加氮素積累脯氨酸有利于鹽脅迫下葉綠素的合成［33］；與此同時，脯氨酸和可溶性糖含量增加，加快油菜體內(nèi)的氮代謝［34］和碳代謝［35］，促進葉綠素含量的增加。

3.3 鹽脅迫下施加氮素對油菜有機滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的主成分分析

對飼用油菜5 個生育階段各指標進行主成分分析可以看出（圖5），PC1 的貢獻率為56.7%，PC2 的貢獻率為27.4%。PC1 與MDA、可溶性糖、脯氨酸呈正相關(guān)，權(quán)重分別為0.362、0.393、0.490，隨鹽分含量的增加，油菜可溶性糖、脯氨酸［36］和MDA 含量增加；PC1 與葉綠素、含水量、全氮呈負相關(guān)，權(quán)重分別為-0.465，-0.391，-0.324，隨鹽分含量的增加其含量減少，其中鹽脅迫對葉綠素含量減少的影響最為顯著，本研究中鹽分梯度在6 g·kg-1處理不施加氮素時葉綠素含量最低，生育期第63 天時僅為1397.49 μg·g-1。全生育期PC2 與6 個指標均呈正相關(guān)，表明施加氮素對葉片MDA、可溶性糖、脯氨酸、葉綠素、葉片含水量和全氮均有不同程度的促進作用［37］；MDA 與氮含量呈正相關(guān)，表明氮素可減少相同鹽脅迫下MDA 的含量，但隨鹽分含量的增加，MDA 含量總體呈上升趨勢［31］；各指標影響順序依次為全氮＞含水量＞可溶性糖＞脯氨酸＞葉綠素，施加適量氮素均使其含量增加，在一定程度上緩解了鹽脅迫對飼用油菜的影響。

圖5 全生育階段鹽脅迫下施加氮素各指標主成分分析Fig.5 PCA of each index after applying nitrogen under salt stress

4 結(jié)論

1）隨著土壤鹽分含量的增加，飼用油菜葉片含水量、全氮和葉綠素含量減少，MDA、脯氨酸、可溶性糖含量增加；全生育期主成分分析表明：鹽分含量（PC1）與MDA、可溶性糖、脯氨酸含量呈正相關(guān)，與葉綠素含量、含水量、全氮含量呈負相關(guān)。

2）施加適量氮素（240 kg·hm-2）可顯著增加葉片含水量、脯氨酸、可溶性糖、葉綠素和全氮含量，顯著降低MDA 含量；過量的施加氮素（360 kg·hm-2）顯著降低了葉片含水量、MDA 和可溶性糖含量，顯著增加了葉綠素和全氮含量，脯氨酸含量在鹽分處理下增加幅度與適量施氮差異不顯著。

3）隨生育時期的延長，飼用油菜葉片含水量、MDA、脯氨酸、可溶性糖、全氮含量均呈現(xiàn)不同程度的增加，各生育時期在不同施氮量間表現(xiàn)出顯著差異。5 個生育時期主成分分析表明，施加氮素在飼用油菜生長前期有效緩解了鹽脅迫對MDA、脯氨酸、葉綠素和全氮含量的影響，在生長后期其對葉片的含水量和可溶性糖含量影響較大。