水—土壤—植物系统中盐分的迁移和植物耐盐性研究进展

李加宏 俞仁培

文章摘要:综述了水－土壤－植物系统中盐分迁移的机制、植物的盐害和耐盐机理、植物耐盐模型，提出了近期应重点研究的课题。
文章主题:水 土壤 植物 盐分迁移 耐盐性

文章内容：一水蕹,穆.偿,翦23卷第嘲土壤学进展1995年2月口丌101.236..1995水一土壤一植物系统中盐分的迁移和植物耐盐性研究进展奎血左俞仁培(中国科学院南京土壤研究所,2]0008)擅要综述了水一土壤一植物系统中盐分迁移的机制植物的盐害和耐盐机理,植物耐盐接型.提出了近期应重点研究的谭题.全世界现有盐渍土954.83百万公顷….在灌溉区,土壤盐渍化面积正以每年1百万公顷的速度发展".全球淡水贮量仅占总贮水量的2.5%0,土壤盐渍化和淡水资源短缺已成为一个世界性问题.它与人类面临的人口,资源环境粮食问题密切相关.防治土壤盐渍化,保护现有土地资源:开发利用矿化水.为灌溉农业提供新的水源是改善生态环境,保护人类生存发展,必须解决的重要课题之一1,3,6).本文旨在根据国内外文献资料,对水一土壤一植物系统中盐分的迁移和植物耐盐性研究的现状和发展趋势进行评述.一,水一土壤系统中的盐分运动(一)地下水一土壤系统中的盐分运动在一定生态环境条件下,地下水一土壤系统中的盐分运动规律是多种因素综合作用的产物.地下水一土壤系统中的盐分运动主要取决于下列因素:』.气候在气候因素中最主要的是蒸发和降雨.蒸发是地下水和土壤中的盐分随水向表层积聚的动力.在蒸发条件下,即使地下水为淡水,土壤吉盐量为.3—0.5/1表层积盐仍能超过作物耐盐度,形成盐渍土.降雨既能通过淋洗使土壤盐分下移,又能通过减少地下水的蒸发,阻止地下水中的盐分随地下水的蒸发进人土壤,从而减少盐分在土壤中的累积.在我国北方盐渍区,在蒸发和降雨的双重作用下,土壤盐分运动呈现明显的季节性变化.春季蒸发积盐,雨季淋溶脱盐,秋季蒸发积盐,冬季相对稳定.2.地下水地下水位越深,土壤毛管水上升速度越慢"";降雨淋洗水的人渗速度越快,上层土体的脱盐速度越快,2).在地下水位相同的条件下,地下水矿化度越高,土壤积盐超重1,13).'10'土壤学进展第23卷土壤质地决定了土壤毛管水上升高度和速度以及水的人渗性能.从而直接影响地下水蒸发速度和水盐运动特征.在相同条件下.轻壤质土的表层积盐量高于中壤质和重壤质.从轻壤质到粘土,质地愈牯重,土壤盐演化愈轻…).土体构型对土壤盐分运动也有重要影响.当粉砂壤土剖面夹有厚度大于30的粘土夹层时,将大大减弱矿化地下柬中的盐分在土壤中累积速度<>粘土层出现部位越接近地下水面.这～影响越大.植特种植植物虽然能够增加地表覆盖,改善土壤结构,减少土壤表面水分蒸发…,但是,植物根系从土壤中吸收的水量远大于由于植物疆盖及土壤结构改善而减少的土壤蒸发量.医此,在种植条件下,土壤剞面的含水量比不种作物要低.对粉砂壤土.这种差异随地下水位的增加而增大….根际土层中土壤含水量降低,增加了水分负压梯度,增加了土壤毛管水通量,加建了地下术借毛管作用向土体中的迁移,因而增加地下水蒸发量㈨"."的模型研究表明,休闲地盐分集中于表展,耕种地盐分集中在耕层;随着地下水矿化度的增加,土壤中盐分含量高峰下移,在地下永矿亿度为1.5/的大麦种植地,盐峰出现于1,05/出现在43.肖振华和..,._的研究表明.用矿化水灌溉三草.土壤中氯和钠最高浓度出现在6一90土层.(二)灌溉条件下的土壤盐分运动灌溉条件下的土壤盐分运动同样受到气侯,土壤,植物等因素影响.与地下水～土壤系统中盐分运动相比,它显着地受灌溉方式影响.沟灌(或畦灌)提供的水量一般大于檀物的需求,过量的罐溉水将盐分淋出植物根层".在喷灌中,作物叶片吸收云晶1一,[】一吸收的盐分量随着灌溉水盐分浓度和灌溉水停留在叶片上的时间的增加而增加:函此,喷灌对植物的盐伤害比其它灌溉方式重(37.3).植物盐的加重必然影啊灌溉水中的盐骨在土壤中的累积和分布.滴藩使根层土壤受到淋洗,同时,根层土壤一直保持较高的含水量,有利于作物生长,是比较理想的灌溉方式0".二,土壤—植物系统中盐分的迁移卜一)根对盐分的吸收和运输盐分从表皮细胞质膜或从皮层细胞质膜进人根中.细胞间的胞间连丝将相邻细胞的细胞质连在一起形成共质体.共质体为盐分进人根中提供了一条具有高度选择性的通道.盐分进人共质体并向木质部转移是由细胞膜的运输控制的.共质体也是水分通过根的部分通道.细胞壁形成水分的另一条通道,即质外体.水分可以携带根外部溶液中的盐分,一起进入质外体.因为质外体对盐分无选择性.但是.内皮层中的凯氏带和术栓化组织等形成盐分离子扩散的障碍,限制盐分通过这种无选择的通道进人根中,受阻的盐分可以通过共质体进入根中.在中拄中,盐分从共质体进人中柱细胞壁(质外体).然后进入木质部导管,或者木质部薄壁组织直接转移到木质部.木质部薄壁组织也可以从木质部液中吸收第6期水一土壤一植物系统中盐分的迁移和植物耐盐性研究进晨?1】?盐分,改变它的盐分组成0..共质体从中柱向外运输一些参与根细胞代谢的溶质(如糖).通过这种方式的养分供应影响离子通过细胞膜到根中的运输速度.韧皮部向根部的运输如果受阻.离子的吸收将受到严重抑制.盐分在根中的吸收.运输主要是通过共质障进行的.有入把棉子糖和甘露醇等不能或不易透过质膜的物质加入培养介质.分析术质部液流中这些溶质的浓度.根据术质部液流和根外介质中该溶质的浓度比值.测得番茄中经质外体的溶质运输约占水流总量的卜3%"".根对盐分的吸收和运输具有极高的选择性.优先吸收和运输"".植物对.十吸收的选择性可用,'表示:,?一堕塑签直:!:!介质中】/['】+,十选择比率.越大,植物对的选择性越强'.在低盐浓度下,优先被根系吸收.不受的抑制;而总是抑制十的进入.共质体中的浓度可以比质外体或土壤溶液中的高50-200倍.在高盐浓度下,离子吸收的选择性下降.,'相互抑制吸收.细胞质中的通过液泡膜的十一交换.积累于液泡中或通过质膜的-+3换.排出细胞.电子探针测定.大麦根细胞中液泡的/'比是细胞质中的3—6倍.同时输入导管的十,1一大为减少,导管中/比外部介质中的小33倍.(--)鼓分从根部向地上部的运输盐分通过术质部从根部运输到地上部.封达地上部的盐分的种类和数量由下述两过