許 猛，袁 亮，李 偉，李燕婷*，趙秉強(qiáng)

（1 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所/農(nóng)業(yè)部植物營(yíng)養(yǎng)與肥料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081；2 浙江大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院，杭州 310058）

在鹽堿土地區(qū)，鹽害會(huì)嚴(yán)重影響種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)，造成作物后續(xù)生育時(shí)期生長(zhǎng)質(zhì)量乃至最終產(chǎn)量的大幅下降[1-4]。在評(píng)價(jià)作物耐鹽堿能力和篩選耐鹽堿品種時(shí)種子萌發(fā)和幼苗期也是必要或決定性的階段[4-7]。除種植耐鹽堿品種外，使用有效的外源物質(zhì)也是減輕鹽害的重要手段[2]。作為一類生物活性物質(zhì)，外源氨基酸具有調(diào)節(jié)作物生長(zhǎng)發(fā)育、促進(jìn)養(yǎng)分吸收利用、提高作物產(chǎn)量、改善作物品質(zhì)、提高肥料利用率等多重增效作用[8-12]。大量研究表明[13-15]，在NaCl脅迫下外源氨基酸還能夠通過(guò)抗氧化酶系統(tǒng)和滲透調(diào)節(jié)途徑改善作物生理特性，增強(qiáng)葉片光合作用，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育，提高作物抗鹽脅迫能力。除中性鹽外，鹽堿土中還存在大量的堿性鹽。堿性鹽(Na2CO3) 不僅會(huì)引起鹽害，還會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)pH上升，對(duì)種子萌發(fā)和幼苗的毒害作用大于中性鹽 (NaCl)[16-18]；以Na2CO3為主的蘇打鹽堿土在我國(guó)分布也較為廣泛[19]。因此研究外源氨基酸是否能夠緩解Na2CO3對(duì)作物的脅迫作用具有重要意義。

Sun等[20]研究發(fā)現(xiàn)外源脯氨酸能夠通過(guò)滲透調(diào)節(jié)系統(tǒng)提高植物體內(nèi)脯氨酸含量以及提高抗氧化酶活性等以緩解作物遭受的Na2CO3脅迫。外源氨基酸能夠誘導(dǎo)抗堿脅迫響應(yīng)基因的表達(dá)，提高煙草幼苗體內(nèi)多種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量，提高抗氧化酶活性，緩解幼苗膜脂過(guò)氧化程度，維持幼苗正常生長(zhǎng)[21]；外源絲氨酸在堿性土上可以增加大豆根瘤數(shù)量，促進(jìn)大豆植株和根系生長(zhǎng)，提高大豆產(chǎn)量[22]。相對(duì)于中性鹽，關(guān)于外源氨基酸在緩解作物堿性鹽脅迫中的作用研究報(bào)道較少，而對(duì)混合/復(fù)合氨基酸的作用更鮮見報(bào)道。味精尾液是谷氨酸工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢液，富含多種游離氨基酸，是一種廉價(jià)易得的混合氨基酸材料[9,23]。然而味精尾液中鈉離子含量較高，直接施用也會(huì)造成鹽害。本文采用以味精尾液為原料經(jīng)脫鹽濃縮、低溫干燥等專利工藝技術(shù) (專利號(hào)：ZL201410026086.5) 制得的脫鹽味精尾液制劑，研究在Na2CO3脅迫下對(duì)小白菜種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響及作用機(jī)理，為脫鹽味精尾液在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，特別是鹽堿土地區(qū)的推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)和理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試作物：不結(jié)球白菜 (Brassica chinensisL.)，品種名上海青。

脫鹽味精尾液制劑 (以下簡(jiǎn)稱尾液)：采用中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所專利技術(shù)(ZL201410026086.5) 對(duì)工業(yè)味精尾液采用脫鹽濃縮、低溫干燥等工藝制得，其粗蛋白含量47.62%；游離氨基酸含量15.4%、谷氨酸11.6%、丙氨酸1.56%、天門冬氨酸0.49%、脯氨酸0.46%、甘氨酸0.18%、亮氨酸0.17%、色氨酸0.16%、其他氨基酸0.78%；Na+含量 1.2%；pH 3.9 (固水比為 1∶250)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與樣品測(cè)定

1.2.1 萌發(fā)試驗(yàn) 脫鹽味精尾液制劑共設(shè)置六個(gè)濃度處理：0、0.05、0.1、0.2、0.4、0.8 g/L。挑選整齊飽滿的小白菜種子用10% NaClO消毒15 min后，用滅菌蒸餾水沖洗3次，吸去多余水分，用不同濃度尾液浸種12 h。浸種完后，再用蒸餾水沖洗3次，吸去多余水分。將浸種后的種子均勻擺入鋪有2層無(wú)菌濾紙的9 cm培養(yǎng)皿內(nèi)，分別加入5 mL含0、10、20、30 mmol/L Na2CO3的堿液后，置于25℃人工氣候箱內(nèi)培養(yǎng)。試驗(yàn)期間以稱重法補(bǔ)充蒸餾水，每皿50粒，重復(fù)4次。

每天記錄種子發(fā)芽數(shù)，以胚芽達(dá)到種子長(zhǎng)度的一半以上或胚根達(dá)到種子長(zhǎng)度為發(fā)芽。第2天計(jì)算發(fā)芽勢(shì)；第4天結(jié)束試驗(yàn)并計(jì)算發(fā)芽率，測(cè)定胚根長(zhǎng)、胚芽長(zhǎng)。發(fā)芽勢(shì) (%) = 前2天總發(fā)芽數(shù)/供試種子總數(shù) × 100；發(fā)芽率 (%) = 前4天總發(fā)芽數(shù)/供試種子總數(shù) × 100。

1.2.2 幼苗生長(zhǎng)發(fā)育試驗(yàn) 采用穴盤育苗，待小白菜幼苗長(zhǎng)到2葉1心時(shí)選擇整齊一致的幼苗，移至含有1/2 Hoagland營(yíng)養(yǎng)液中緩苗。緩苗后，分別加入濃度為0、2.5、5、10 mmol/L的Na2CO3和尾液于全Hoagland營(yíng)養(yǎng)液中，處理濃度及各處理營(yíng)養(yǎng)液的pH及電導(dǎo)率值見表1。每個(gè)處理重復(fù)3次，各重復(fù)3棵幼苗。每?jī)商旄鼡Q一次營(yíng)養(yǎng)液。培養(yǎng)10天后，進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定。

測(cè)定根長(zhǎng) (最長(zhǎng)根)、株高、生長(zhǎng)量 (地上部、地下部重量之和)，最大葉片SPAD值采用日本產(chǎn)SPAD-502葉綠素儀測(cè)定；葉片超氧化物歧化酶(SOD) 活性采用氮藍(lán)四唑光化學(xué)還原法[24]測(cè)定，過(guò)氧化物酶 (POD) 活性采用愈創(chuàng)木酚法[24]測(cè)定，過(guò)氧化氫酶 (CAT) 活性采用紫外線吸收法[25]測(cè)定，所有酶活性單位以樣品鮮重為基準(zhǔn)；葉片丙二醛 (MDA) 含量采用硫代巴比妥酸法[25]，葉片超氧陰離子自由基產(chǎn)生速率采用羥胺氧化法[25]測(cè)定，脯氨酸 (Pro)含量采用磺基水楊酸法[26]測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2013、DPS 9.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用LSD法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

表1 各處理營(yíng)養(yǎng)液pH及EC值 (μS/cm)Table 1 pH and electrical conductivities (EC) of nutrient solutions after adding different amounts of tail liquid and Na2CO3

2 結(jié)果與分析

2.1 脫鹽味精尾液對(duì)Na2CO3脅迫下小白菜種子萌發(fā)的影響

隨著Na2CO3濃度的提高，蒸餾水浸種小白菜種子的發(fā)芽勢(shì)迅速下降，嚴(yán)重抑制了種子的萌發(fā)。在無(wú)Na2CO3脅迫 (0 mmol/L Na2CO3) 下，尾液本身同樣會(huì)抑制發(fā)芽勢(shì)，且尾液濃度達(dá)到0.4 g/L時(shí)抑制作用達(dá)到顯著性水平。而在10、20、30 mmol/L Na2CO3條件下，小白菜種子發(fā)芽勢(shì)隨尾液濃度的增加均呈先上升后下降的趨勢(shì)，且均以0.1 g/L添加效果最好，與不添加尾液相比發(fā)芽勢(shì)分別提高32.35%、18.87% 和 94.74% (圖1)。

脫鹽味精尾液可緩解Na2CO3脅迫對(duì)小白菜種子發(fā)芽的抑制作用。在不施用尾液的條件下，Na2CO3濃度越高對(duì)小白菜種子發(fā)芽的抑制作用也明顯越強(qiáng)；在無(wú)Na2CO3條件下，尾液本身會(huì)降低種子發(fā)芽率，且濃度達(dá)到0.8 g/L時(shí)最顯著。在各濃度Na2CO3條件下小白菜種子發(fā)芽率隨尾液濃度增加均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，以0.1 g/L尾液效果最好，與不添加相比發(fā)芽率分別提高6.56%、14.95%和72.73%(圖1)。

隨Na2CO3濃度的提高，小白菜胚根長(zhǎng)下降非常迅速，10 mmol/L Na2CO3強(qiáng)烈抑制了胚根的伸長(zhǎng)。在對(duì)照 (0 mmol /L Na2CO3) 條件下，除0.8 g/L尾液處理胚根長(zhǎng)顯著下降55.41%外，其它處理與不添加相比差異不顯著。在10、20、30 mmol/L Na2CO3濃度下，隨尾液濃度提高，胚根長(zhǎng)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，以0.1 g/L尾液促進(jìn)胚根伸長(zhǎng)的效果最好(圖2)。

圖1 不同Na2CO3脅迫下脫鹽味精尾液對(duì)小白菜種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的影響Fig.1 Germination potential and rate of pakchoi seeds under different Na2CO3and tail liquid addition levels

圖2 不同Na2CO3脅迫下脫鹽味精尾液對(duì)小白菜胚根長(zhǎng)和胚芽長(zhǎng)的影響Fig.2 Length of root and plumule of pakchoi under different Na2CO3and tail liquid addition levels

Na2CO3濃度越高，對(duì)小白菜種子胚芽長(zhǎng)的抑制作用越強(qiáng)烈。在不加Na2CO3條件下，與不添加尾液相比，除0.8 g/L尾液處理胚芽長(zhǎng)顯著下降46.67%外，其它處理與不添加尾液差異均不顯著。在10 mmol/L Na2CO3濃度下與不添加尾液相比，0.05 g/L尾液處理胚芽長(zhǎng)增加9.52%，之后隨著尾液濃度的升高，胚芽長(zhǎng)呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。在20 mmol/L和30 mmol/L Na2CO3脅迫下，隨尾液濃度的上升，胚芽長(zhǎng)均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，以0.1 g/L尾液效果最好 (圖2)。

2.2 脫鹽味精尾液對(duì)Na2CO3脅迫下小白菜幼苗生長(zhǎng)的影響

隨Na2CO3濃度的上升，不添加尾液處理的小白菜生長(zhǎng)量呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，在10 mmol/L Na2CO3條件下生長(zhǎng)量?jī)H為對(duì)照條件下 (0 mmol/L Na2CO3) 的56.9%，嚴(yán)重阻礙了幼苗的生長(zhǎng)。在對(duì)照條件下，尾液本身同樣會(huì)顯著降低生長(zhǎng)量，且隨尾液濃度的增加，抑制作用增強(qiáng)。在不同堿濃度脅迫條件下，隨尾液濃度增加，小白菜生長(zhǎng)量均呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)：在2.5 mmol/L Na2CO3條件下，以0.05 g/L尾液的效果最好，與不添加尾液相比其生長(zhǎng)量顯著提高13.8%；而在5 mmol/L和10 mmol/L Na2CO3條件下，以0.1 g/L的效果最好，與不添加尾液相比生長(zhǎng)量分別顯著提高40.7%和32.0%；高濃度 (0.4～0.8 g/L) 尾液在各堿濃度條件下均會(huì)顯著抑制小白菜的生長(zhǎng)。在同一尾液濃度下，隨Na2CO3濃度上升，鮮重均表現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì) (圖3)。

圖3 不同Na2CO3濃度下脫鹽味精尾液對(duì)小白菜鮮重的影響Fig.3 Fresh weight of pakchoi under different Na2CO3and tail liquid addition levels

隨Na2CO3濃度上升，不添加尾液處理的小白菜葉片SPAD值先保持平穩(wěn)，但在10 mmol/L Na2CO3條件下SPAD值迅速下降僅為對(duì)照的56.86%。在不加Na2CO3條件下，與不添加尾液相比，添加0.05 g/L尾液處理葉片SPAD值基本持平，之后隨著尾液濃度的增加，SPAD值迅速下降，0.1 g/L尾液處理SPAD值即顯著下降47.36%。在各堿脅迫條件下，隨尾液濃度增加，SPAD值均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)：在2.5 mmol/L Na2CO3條件下，以0.05 g/L尾液效果最好，與不添加相比SPAD增加13.77%，而在5 mmol/L和10 mmol/L Na2CO3條件下以0.1 g/L效果最好；高濃度 (0.2～0.8 g/L) 尾液在各堿濃度下均會(huì)明顯降低SPAD值 (圖4)。

圖4 不同Na2CO3濃度下脫鹽味精尾液對(duì)小白菜SPAD值的影響Fig.4 SPAD values of pakchoi under different Na2CO3and tail liquid addition levels

表2表明，隨Na2CO3濃度的上升，不添加尾液處理株高呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，在10 mmol/L Na2CO3條件下株高僅為對(duì)照的70.44%，表明高Na2CO3濃度會(huì)顯著抑制小白菜莖的伸展。在不加Na2CO3條件下，隨尾液濃度增加，株高呈現(xiàn)一直下降的趨勢(shì)。在各堿濃度脅迫下，隨尾液濃度的上升，小白菜株高呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)：在2.5、5 mmol/L Na2CO3濃度下以0.05 g/L添加量對(duì)促進(jìn)株高的效果最好，與不添加處理相比株高分別增加4.22%、4.00%，但差異不顯著；在10 mmol/L Na2CO3濃度下，以0.1 g/L添加量植株最高，與不添加處理相比株高顯著增加17.25%。Na2CO3濃度越高對(duì)不添加尾液處理的小白菜根長(zhǎng)抑制作用越強(qiáng)。在不加Na2CO3條件下尾液本身同樣會(huì)抑制根的伸長(zhǎng)，且尾液濃度越高抑制作用越強(qiáng)。在2.5 mmol/L Na2CO3條件下，隨尾液濃度的增加，根長(zhǎng)同樣一直下降，除0.05 g/L處理外其它處理均與不添加處理達(dá)到差異顯著性水平。在5、10 mmol/L Na2CO3條件下，與不添加處理相比，除0.05 g/L處理根長(zhǎng)分別增加13.10%和8.07%外，其余尾液處理均顯著抑制小白菜根的伸長(zhǎng)。

表2 不同Na2CO3濃度下脫鹽味精尾液對(duì)小白菜株高和根長(zhǎng)的影響Table 2 Shoot and root length of pakchoi under different Na2CO3concentrations and tail liquid addition levels

2.3 脫鹽味精尾液對(duì)Na2CO3脅迫下小白菜幼苗葉片抗氧化酶活性的影響

隨著Na2CO3濃度的上升，0 g/L尾液處理葉片超氧化物歧化酶 (SOD) 活性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在10 mmol/L Na2CO3條件下的SOD活性為對(duì)照條件 (0 mmol/L Na2CO3) 下的78.50%，顯著抑制了SOD的活性。在不加Na2CO3條件下，與不添加尾液處理相比，隨著尾液濃度的上升，SOD活性呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，SOD活性最高的0.1 g/L處理顯著上升34.17%，而最低的0.8 g/L處理下降10.01%。在2.5、5、10 mmol/L Na2CO3脅迫下，小白菜葉片SOD活性隨尾液濃度增加均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，以0.1 g/L尾液效果最好。

隨著Na2CO3濃度的上升，0 g/L尾液處理葉片過(guò)氧化物酶 (POD) 活性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。在不加Na2CO3條件下，與不添加尾液處理相比，POD活性呈現(xiàn)“持平-上升-下降”的趨勢(shì)，以0.2 g/L處理活性最高，顯著增加43.66%。在2.5、5、10 mmol/L Na2CO3條件下，各濃度尾液能促進(jìn)或保持POD活性，以0.05 g/L或0.1 g/L尾液添加效果最好 (表3)。

隨Na2CO3濃度的上升，0 g/L尾液處理葉片CAT活性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。在不加Na2CO3條件下，隨尾液濃度的增加，各處理小白菜葉片CAT活性也呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，均高于0 g/L處理。在2.5、5、10 mmol/L Na2CO3條件下，各尾液處理均能提高或保持小白菜葉片CAT活性，0.8 g/L尾液對(duì)提高小白菜葉片CAT活性的效果最好 (表3)。

2.4 脫鹽味精尾液對(duì)Na2CO3脅迫下小白菜幼苗葉片活性氧和丙二醛 (MDA) 含量的影響

高濃度Na2CO3會(huì)顯著提高無(wú)尾液處理葉片的活性氧產(chǎn)生速率。與對(duì)照相比，10 mmo/L Na2CO3條件下產(chǎn)生速率提高58.71%。在不加Na2CO3條件下，與無(wú)尾液處理相比，產(chǎn)生速率呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)，0.05 g/L處理的產(chǎn)生速率下降10.74%，而0.2～0.8 g/L處理增幅達(dá)38.32%～69.99%。在2.5、5、10 mmol/L Na2CO3濃度下，0.05～0.2 g/L尾液會(huì)使小白菜葉片產(chǎn)生速率下降；而高濃度尤其是0.8 g/L尾液則會(huì)加快或保持產(chǎn)生速率(表4)。隨Na2CO3濃度的增加，無(wú)尾液處理葉片的MDA含量呈現(xiàn)一直上升的趨勢(shì)，與對(duì)照相比，在10 mmol/L Na2CO3條件下MDA含量顯著增加達(dá)54.83%。在0～10 mmol/L Na2CO3濃度下，隨尾液濃度增加，小白菜葉片MDA含量均呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)。在各濃度Na2CO3條件下，0.05～0.4 g/L尾液均能降低小白菜葉片MDA含量 (表4)。

表3 不同Na2CO3濃度下脫鹽味精尾液對(duì)小白菜葉片抗氧化酶活性的影響Table 3 Activities of antioxidative enzymes in pakchoi leaves under different Na2CO3concentrations and tail liquid addition levels

2.5 脫鹽味精尾液對(duì)Na2CO3脅迫下小白菜幼苗葉片脯氨酸含量的影響

隨著Na2CO3濃度的上升，無(wú)尾液處理葉片的Pro含量呈現(xiàn)“下降-上升-下降”的趨勢(shì)。在不加Na2CO3條件下，除0.05 g/L處理葉片的脯氨酸含量與無(wú)尾液處理相比基本持平外，其它處理均顯著增加。在2.5、5、10 mmol/L Na2CO3濃度下，低濃度(0.05～0.1 g/L) 尾液脯氨酸含量與不添加處理基本持平，高濃度 (0.2～0.8 g/L) 尾液會(huì)顯著增加小白菜葉片脯氨酸含量 (圖5)。

3 討論

3.1 脫鹽味精尾液對(duì)Na2CO3脅迫下小白菜種子萌發(fā)的影響

Na2CO3濃度越高對(duì)小白菜種子萌發(fā)的抑制作用越強(qiáng)。在30 mmol/L Na2CO3濃度下胚芽突破種皮后不再伸長(zhǎng)，而胚根則在20 mmol/L Na2CO3濃度下突破種皮后不再伸長(zhǎng)。這說(shuō)明Na2CO3對(duì)胚根的抑制作用要大于胚芽，與藺吉祥等[18]和馬紅媛等[27]研究結(jié)果一致。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，有的幼苗在15 mmol/L Na2CO3環(huán)境中即死亡，說(shuō)明Na2CO3對(duì)小白菜幼苗的抑制作用要大于種子。這是因?yàn)榉N子有種皮的保護(hù)，能抵擋一定程度的逆境脅迫[18]。

外源物質(zhì)浸種能夠“激活”作物的耐堿能力，使作物提前適應(yīng)堿性鹽環(huán)境，是提高作物抗堿性的有效手段之一[28-29]。在本試驗(yàn)Na2CO3濃度條件下，以0.1 g/L尾液浸種處理種子萌發(fā)質(zhì)量最好，可明顯緩解Na2CO3對(duì)種子萌發(fā)的抑制，這可能是因?yàn)閴A性鹽會(huì)導(dǎo)致滲透脅迫和離子毒害，造成種子內(nèi)部蛋白酶等代謝不正常，而尾液中的氨基酸在浸種過(guò)程中可隨種子吸水作用進(jìn)入種子內(nèi)部，不僅可以提高種子蛋白酶、淀粉酶的活性，還可以降低細(xì)胞內(nèi)的滲透勢(shì)，緩解滲透脅迫，增強(qiáng)種子活力，從而維持正常的萌發(fā)過(guò)程[30-32]。此外，種子萌發(fā)的代謝強(qiáng)度與細(xì)胞質(zhì)膜的完整性密切相關(guān)，外源氨基酸可以提高種子抗氧化酶活性，緩解堿性鹽脅迫下活性氧累積對(duì)細(xì)胞質(zhì)膜的傷害[33-34]。而尾液濃度過(guò)高 (＞ 0.4g/L) 則會(huì)加劇滲透脅迫對(duì)種子的抑制，同時(shí)尾液本身呈酸性并含有一定的鹽分，濃度過(guò)高也會(huì)造成酸害和鹽害，抑制種子萌發(fā)。

表4 不同Na2CO3濃度下脫鹽味精尾液對(duì)小白菜葉片產(chǎn)生速率和丙二醛 (MDA) 含量的影響Table 4 producing rate and MDA content of pakchoi leaves under different Na2CO3and tail liquid addition levels

表4 不同Na2CO3濃度下脫鹽味精尾液對(duì)小白菜葉片產(chǎn)生速率和丙二醛 (MDA) 含量的影響Table 4 producing rate and MDA content of pakchoi leaves under different Na2CO3and tail liquid addition levels

注（Note）：同列數(shù)值后不同字母表示同一指標(biāo)相同 Na2CO3濃度下不同尾液加入量處理間差異達(dá) 0.05 顯著水平 Values followed by different letters in same column represent significant differences among tail liquid treatments at the same Na2CO3concentration at the 0.05 level.

指標(biāo)Index尾液用量 (g/L)Tail liquid addition Na2CO3水平 Na2CO3level (mmol/L)0 2.5 5 10產(chǎn)生速率producing rate[mol/(g·min)，F(xiàn)W]0 0.30 bc 0.28 ab 0.42 a 0.48 a 0.05 0.27 c 0.18 b 0.36 b 0.43 ab 0.1 0.34 abc 0.20 b 0.26 c 0.34 b 0.2 0.52 a 0.18 b 0.26 c 0.42 ab 0.4 0.42 abc 0.27 ab 0.40 ab 0.53 a 0.8 0.48 ab 0.38 a 0.42 a 0.52 a MDA 含量MDA content(μmol/g，F(xiàn)W)0 10.70 d 14.63 b 14.95 a 16.57 a 0.05 6.60e 9.64 cd 13.38 ab 9.96 c 0.1 11.90 d 8.20 d 12.05 bc 11.62 bc 0.2 15.11 c 10.15 cd 11.50 bc 10.23 c 0.4 19.64 b 12.10 bc 9.96 c 14.40 ab 0.8 25.79 a 22.61 a 11.44 bc 16.14 a

圖5 不同Na2CO3濃度下脫鹽味精尾液對(duì)小白菜葉片脯氨酸含量的影響Fig.5 Proline concentration of pakchoi leaves under different Na2CO3and tail liquid addition levels

3.2 脫鹽味精尾液對(duì)Na2CO3脅迫下小白菜幼苗生長(zhǎng)的影響

研究證明[35]，氨基酸在堿性環(huán)境下能被小白菜直接吸收，可提供碳、氮營(yíng)養(yǎng)，參與植株體內(nèi)的碳、氮轉(zhuǎn)化，調(diào)控代謝循環(huán)，促進(jìn)作物生長(zhǎng)。在Na2CO3脅迫下，適宜濃度的尾液增強(qiáng)了幼苗的光合作用，促進(jìn)了莖的伸展，增加了幼苗生長(zhǎng)量，從而有效緩解了Na2CO3脅迫對(duì)小白菜幼苗的傷害。然而，脫鹽味精尾液濃度過(guò)高也會(huì)影響作物生長(zhǎng)。水培試驗(yàn)營(yíng)養(yǎng)液最佳pH為5.5～6.5[36-37]，但本文所用尾液呈酸性，濃度過(guò)高則使得營(yíng)養(yǎng)液pH下降迅速(表1)，阻礙了小白菜幼苗正常生長(zhǎng)；同時(shí)，尾液本身也含有一定濃度的鹽，用量過(guò)高也會(huì)與Na2CO3一樣造成鹽害。因此，在無(wú)Na2CO3條件下，隨尾液濃度升高小白菜幼苗生長(zhǎng)受到抑制，幼苗不能正常生長(zhǎng)。在不同鹽堿脅迫下應(yīng)使用適宜濃度的尾液。

綜上，脫鹽味精尾液之所以能夠緩解堿性鹽脅迫，可能是由于尾液本身呈酸性能中和一部分Na2CO3的堿害，但效果表現(xiàn)最好的尾液處理使?fàn)I養(yǎng)液pH值下降幅度有限 (只有0.2左右，表1)。所以，更可能的原因是尾液中甘氨酸、絲氨酸、脯氨酸等多種游離氨基酸共同發(fā)揮的作用。該結(jié)果也為味精尾液的減量化和資源化利用提供了新途徑。目前氨基酸營(yíng)養(yǎng)的機(jī)理研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于市場(chǎng)應(yīng)用，在以后的研究中，除了確定氨基酸類物質(zhì)的使用量、使用時(shí)期、使用方法外，還應(yīng)進(jìn)一步明確其中各成分發(fā)揮的作用以及各成分之間可能存在的協(xié)同、拮抗作用，為氨基酸的進(jìn)一步開發(fā)、利用提供依據(jù)。

4 結(jié)論

1) 適宜濃度的脫鹽味精尾液能夠明顯緩解Na2CO3(10～30 mmol/L) 對(duì)小白菜種子萌發(fā)的抑制作用，提高小白菜種子的發(fā)芽勢(shì)、胚根長(zhǎng)和胚芽長(zhǎng)，以0.1 g/L尾液用量效果最好，發(fā)芽率較清水對(duì)照提高6.56%～72.73%。

2) 適宜濃度的脫鹽味精尾液能夠通過(guò)提高葉片抗氧化酶活性，緩解產(chǎn)生速率過(guò)快和MDA含量過(guò)高對(duì)幼苗造成的傷害，增強(qiáng)葉片光合作用，促進(jìn)小白菜幼苗生長(zhǎng)，從而緩解Na2CO3(2.5～10 mmol/L)對(duì)小白菜幼苗生長(zhǎng)的抑制作用，其中以0.05～0.1 g/L尾液用量的效果最好。