狼尾草對土壤柴油污染和鹽分脅迫的適應(yīng)性

張京磊，慈華聰，何興東，梁玉婷，頡洪濤，趙絢，孫會婷

南開大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，天津 300071

狼尾草對土壤柴油污染和鹽分脅迫的適應(yīng)性

張京磊，慈華聰，何興東*，梁玉婷，頡洪濤，趙絢，孫會婷

南開大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，天津 300071

為了探究狼尾草（Pennisetum alopecuroides）對柴油和鹽分的適應(yīng)性，進(jìn)行了狼尾草盆栽柴油單因素實驗和NaCl-Na2SO4-NaHCO3正交實驗。柴油單因素實驗的 4個處理分別為 0.5%、1.0%、1.5%、2.0%，每個處理 3個重復(fù)。在NaCl-Na2SO4-NaHCO3正交實驗中，實驗設(shè)計為3因素4水平，采用L16(45)正交表，NaCl、Na2SO4和NaHCO3的4個水平分別為0%、0.1%、0.2%、0.3%，每個處理3個重復(fù)。測定了兩個實驗中狼尾草幼苗體內(nèi)的N和P含量、水溶性鈣、醋酸溶性鈣和鹽酸溶性鈣含量以及RNA和蛋白質(zhì)含量，分析了狼尾草幼苗對柴油及不同鹽分脅迫的適應(yīng)性。研究結(jié)果表明，添加柴油處理，狼尾草幼苗水溶性鈣（Ca2+）含量顯著增加，N/P比值隨柴油含量增加而顯著增加；相對于NaHCO3和Na2SO4，狼尾草對NaCl耐受力較差，隨著NaCl含量增加，狼尾草幼苗水溶性鈣含量和蛋白質(zhì)含量均顯著增加。表明土壤柴油污染使得狼尾草幼苗體內(nèi)N/P比值增大，從而限制狼尾草正常生長；狼尾草對鹽分有一定的耐受性，狼尾草通過增加Ca2+含量和蛋白質(zhì)含量來提高其耐鹽性。狼尾草對柴油污染有一定的耐受力，且有一定的耐鹽能力，可作為鹽漬地原油污染土壤的修復(fù)植物。

狼尾草；柴油污染；鹽分；鈣組分；氮磷比；蛋白質(zhì)

ZHANG Jinglei, CI Huacong, HE Xingdong, LIANG Yuting, XIE Hongtao, ZHAO Xuan, SUN Huiting. Adaptability of Pennisetum alopecuroides to Diesel Oil-Contaminated Soil and Salt Stress [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2015, 24(11): 1904-1909.

我國華北、西北、東北地區(qū)蘊含豐富的油氣資源，例如，勝利油田、塔里木油田、大慶油田、大港油田等，同時這些地區(qū)的土壤都存在不同程度的鹽漬化現(xiàn)象（王佳麗等，2011）。在長期勘探開采、儲運煉制過程中，由于操作不當(dāng)、事故泄漏及鉆井液影響，石油烴類污染已造成土壤環(huán)境的嚴(yán)重破壞（孫鐵珩等，2001；Kottler et al.，2001；黃藝等，2009）。

在這些鹽漬化地區(qū)，土壤原油污染治理比較棘手，既要考慮原油污染問題，又要考慮鹽分脅迫問題。原油進(jìn)入土壤后會對土壤條件（Amadi et al.，1996；廉景燕等，2009；王傳遠(yuǎn)等，2010）、微生物（Atlas et al.，1976；沈偉航等，2015）、植物產(chǎn)生不利的影響（Baker，1970）。研究證明，土壤原油含量超過3%時，將對土壤中動植物和作物生長產(chǎn)生嚴(yán)重的毒害作用（Amadi et al.，1993）。進(jìn)一步研究表明，土壤原油污染顯著影響植物對 N和 P的吸收（Atlas et al.，1973；Bossert et al.，1984），而且生長率假說（Elser et al.，1996；Elser et al.，2000）表明，N/P比值的大小影響植物的生長速率。另一方面，土壤鹽分對植物的抑制表現(xiàn)在滲透脅迫和鹽離子的毒害（Hawkins et al.，1993）。研究表明，鈣能增加植物的抗鹽能力（Caines et al.，1999；李銀鵬等，2000），鈣增強(qiáng)植物的抗鹽能力主要與鈣調(diào)節(jié)質(zhì)膜ATP酶的活性有關(guān)（Kinoshita et al.，1995），它能抑制植物體對鈉的吸收，促進(jìn)鉀、鈣、硝酸根離子的吸收，致使氯離子外排，誘導(dǎo)抗鹽物質(zhì)形成和體內(nèi)離子運輸（Cheng et al.，2002；Johannes et al.，1998；Liu et al.，1998）。蛋白質(zhì)與調(diào)節(jié)植物細(xì)胞的滲透勢有關(guān)，高含量的可溶性蛋白可幫助維持植物細(xì)胞較低的水勢，抵抗鹽分脅迫（湯章成，1999）。因此，鹽漬化地區(qū)土壤原油污染后，植物體內(nèi)的 N、P含量及其N/P比值以及鈣含量和蛋白質(zhì)含量均能較好地反映植物對原油危害和鹽分脅迫的適應(yīng)狀況。

狼尾草（Pennisetum alopecuroides）為一年生或多年生草本植物，既抗旱又耐濕，并具有一定的耐鹽性，對土壤適應(yīng)性強(qiáng)（Wolfe et al.，1998，武菊英等，2005；陳志彤等，2010）。本研究選擇狼尾草作為實驗對象，進(jìn)行了柴油污染的單因素實驗和不同鹽分的正交實驗，測定了狼尾草幼苗體內(nèi)的N含量、P含量、鈣組分、RNA和蛋白質(zhì)含量變化，討論了狼尾草對柴油污染以及不同鹽分的耐受性，旨在篩選出適合鹽堿地原油污染土壤修復(fù)的植物。

1 材料與方法

狼尾草種子購于種子公司，實驗用土為南開大學(xué)實驗土。本研究一共有兩個實驗，一個是柴油單因素實驗，一個是3因素4水平正交實驗，正交實驗采用L16(45)正交表，每處理3個重復(fù)。柴油單因素實驗的4個處理分別為0.5%、1.0%、1.5%、2.0%。在NaCl-Na2SO4-NaHCO3正交實驗中，NaCl、Na2SO4和NaHCO3的4個水平分別為0%、0.1%、0.2%、0.3%。

盆栽試驗在南開大學(xué)溫室中進(jìn)行，選取長勢一致的狼尾草幼苗分別置于事先設(shè)計好的不同處理的盆栽中，每盆種3株，實驗所用的PVC塑料盆盆高×口徑寬為15 cm×12 cm，裝土深為12 cm，每盆混合土重為1.1 kg。

此后，定期給實驗盆澆蒸餾水，每次300 mL，實驗期間，溫室白天平均溫度 25 ℃左右，夜間18 ℃左右。期間狼尾草幼苗總共生長了26 d。

鈣組分采用連續(xù)組分法測定（Ci et al.，2010）。植物全N含量采用H2SO4-H2O2消煮、凱氏定氮法測定（鮑士旦，2000）213-216，植物全 P含量采用H2SO4-H2O2消煮、鉬銻抗比色法測定（鮑士旦，2000）216-219。RNA和蛋白質(zhì)采用改良一步法（Xiao et al.，2010）提取。組織含水量采用烘干法測定。

所有測得的數(shù)據(jù)經(jīng)Excel處理，之后采用SPSS 20.0檢驗其差異顯著性（α=0.05），檢驗時，先進(jìn)行方差齊性檢驗，當(dāng)方差齊性時，用LSD進(jìn)行組間平均值檢驗；當(dāng)方差非齊性時，用Tamhane’s T2進(jìn)行組間平均值檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1柴油對狼尾草的影響

柴油對狼尾草幼苗醋酸溶性鈣和鹽酸溶性鈣沒有影響（P>0.05），而對水溶性鈣具有顯著的影響（P<0.05）（圖1）。在柴油含量為 0.5%～1.5%時，狼尾草幼苗水溶性鈣含量沒有發(fā)生明顯變化（P>0.05），當(dāng)柴油含量為 2.0%時，狼尾草幼苗水溶性鈣含量顯著高于其他3個處理（P=0.025，F(xiàn)=4.45）（圖1）。

圖1 柴油對狼尾草鈣組分的影響Fig. 1 The effects of diesel oil on calcium components in Pennisetum alopecuroides seedlings

柴油對狼尾草組織內(nèi) N和 P含量沒有影響（P>0.05），但對其N/P比值具有顯著影響（P<0.05），狼尾草幼苗N/P比值隨著柴油含量增加而逐漸變大（P=0.037，F(xiàn)=3.499）（圖2）。

2.2鹽分脅迫對狼尾草影響

NaCl-Na2SO4-NaHCO3正交實驗結(jié)果表明（圖3），Na2SO4和NaHCO3對狼尾草水溶性鈣沒有顯著的影響，NaCl對狼尾草水溶性鈣影響顯著，狼尾草幼苗水溶性鈣隨著 NaCl含量增加而顯著增加（P=0.006，F(xiàn)=6.885）。

NaCl-Na2SO4-NaHCO3正交實驗結(jié)果表明（圖4），在NaCl、Na2SO4和NaHCO33種鹽分中，Na2SO4和NaHCO3對狼尾草RNA、蛋白質(zhì)均沒有顯著的影響，NaCl對狼尾草幼苗RNA、蛋白質(zhì)含量有顯著的影響。RNA和蛋白質(zhì)在NaCl含量為0.1%時有所下降，總體上隨NaCl含量增加而顯著增加（P=0.01，F(xiàn)=5.927；P=0.002，F(xiàn)=8.663）。

圖2 柴油對狼尾草幼苗N、P含量以及N/P比的影響Fig. 2 The effects of diesel oil on total N, total P and N:P ratio in P. alopecuroides seedlings

圖3 NaCl, Na2SO4和NaHCO3對狼尾草幼苗水溶性鈣含量的影響Fig. 3 The effects of NaCl, Na2SO4and NaHCO3on water soluble calcium in P. alopecuroides seedlings

圖4 NaCl對狼尾草幼苗RNA、蛋白質(zhì)影響Fig. 4 The effects of NaCl on RNA, protein in P. alopecuroides seedlings

3 討論

3.1狼尾草對土壤柴油污染的適應(yīng)性

本研究結(jié)果表明，土壤柴油污染狼尾草幼苗體內(nèi)Ca2+含量顯著增加。這可能是由于柴油進(jìn)入土壤后干擾了植物-土壤-水分之間的關(guān)系，影響了植物對營養(yǎng)元素的吸收，也影響了植物對鈣元素的吸收。Udo et al.（1975）研究石油污染對谷物的影響時表明，添加石油處理的玉米對鈣、鉀、鐵元素的吸收大于未添加石油處理，且隨著石油濃度的增加玉米對鈣、鉀、鐵的吸收也有所增加，由此推測石油能夠促進(jìn)玉米對鈣、鉀、鐵的吸收和累積。本研究結(jié)果與Udo等的研究結(jié)果一致。

許多研究表明，原油進(jìn)入土壤后會降低土壤的N、P含量。任芳菲（2009）在研究石油污染土壤的理化性質(zhì)時表明，石油污染后的土壤全N、全P、有效N、有效P均降低。Amadi et al.（1993）在研究石油污染土壤的修復(fù)時表明，石油污染的土壤全N含量明顯降低。Ogboghod et al.（2004）在評估原油污染對土壤理化性質(zhì)的影響時表明，隨著原油含量的增加土壤P含量降低。本研究結(jié)果表明，添加柴油處理狼尾草幼苗N含量和P含量沒有顯著的變化，但N/P比值隨著柴油含量增加而顯著增加。根據(jù)生長率假說（Elser et al.，1996；Elser et al.，2000），植物體內(nèi)較大的N/P比值會導(dǎo)致植物生長率偏低。這就是說，在我們的實驗中，添加柴油的處理，狼尾草長勢不良的一個重要原因是其體內(nèi)具有較大的N/P比值。Udo在研究石油污染對谷物的影響時表明，添加石油處理的玉米N、P含量均低于未添加石油處理的，而且，當(dāng)石油含量為2.1%時，玉米停止生長（Udo et al.，1975）。根據(jù)他分析的土壤石油含量分別為0%、1.1%、2.1%時玉米N、P含量結(jié)果，我們可以計算出相應(yīng)的N/P比值分別為4.02、5.8、6.46，可以看出，隨著土壤石油含量增加玉米N/P比值也增加。本研究結(jié)果與Udo et al.（1975）的研究結(jié)果一致。土壤添加柴油導(dǎo)致狼尾草幼苗體內(nèi)N/P比值增大的原因，可能是由于土壤遭受柴油污染后，柴油對狼尾草幼苗體內(nèi)N和P吸收的限制有所不同。此外，Udo還發(fā)現(xiàn)添加石油處理玉米葉片枯萎、植株脫水。本研究中，也發(fā)現(xiàn)柴油濃度為0.5%～2.0%時，狼尾草葉出現(xiàn)不同程度的發(fā)黃、局部干枯現(xiàn)象。

3.2狼尾草對土壤鹽分脅迫的適應(yīng)性

本研究結(jié)果表明，相對于Na2SO4和NaHCO3，NaCl對狼尾草幼苗水溶性鈣影響顯著，隨NaCl含量增加狼尾草幼苗水溶性鈣含量顯著增加。植物在鹽脅迫等逆境條件下，可以引發(fā)細(xì)胞內(nèi)多條信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，誘導(dǎo)相應(yīng)基因的表達(dá)，產(chǎn)生各種生物反應(yīng)（張和臣等，2007）。鹽脅迫等逆境條件會引起細(xì)胞膜滲透壓的增加（Boudsocq et al.，2005），使膜上的受體發(fā)生感應(yīng)，受體接收到信號后再通過膜上的一系列磷酸化反應(yīng)啟動Ca2+通道，使鈣庫中的Ca2+釋放到胞質(zhì)中，導(dǎo)致胞質(zhì)中Ca2+增加（Chinnusamy et al.，2004）。Ca2+緩解鹽脅迫對植物的傷害，主要是通過保護(hù)細(xì)胞膜不受 Na+的傷害，抑制Na+，促進(jìn) K+的吸收來維持離子和水分平衡（Bogemans et al.，1989；Apostol et al.，2002；Song et al.，2006）。本研究結(jié)果表明，狼尾草幼苗Ca2+含量隨NaCl含量增加而顯著增加，這表明，NaCl脅迫下，狼尾草細(xì)胞鈣庫被打開， Ca2+被釋放到胞質(zhì)中從而抵御鹽分脅迫。低NaCl脅迫下（0.1%），狼尾草幼苗Ca2+含量立即顯著增加，這也說明狼尾草幼苗體內(nèi)Ca2+對鹽分脅迫的敏感性。

鹽分脅迫下，蛋白質(zhì)是重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)（劉曉東等，2012）。植物體體內(nèi)較高的可溶性蛋白含量能幫助細(xì)胞維持較低的水勢，增強(qiáng)植物的耐脫水能力、制約離子吸收、保護(hù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)、以抵抗鹽分脅迫（時麗冉等，2010）。張懷山等（2014）在研究鹽分對中型狼尾草（Pennisetum longissimum var. intermedium）的影響時表明，在NaCl濃度<0.8 g·L-1時，可溶性蛋白含量上升，隨后下降。Demir et al.（2002）在研究NaCl對豆苗的影響時表明，NaCl能降低豆苗根部蛋白質(zhì)含量，但豆苗地上部蛋白質(zhì)含量增加。然而，張顯強(qiáng)等（2002）在研究 NaCl對玉米幼苗葉片蛋白質(zhì)降解的影響時表明，經(jīng)過NaCl處理后玉米幼苗葉片蛋白質(zhì)含量降低。楊穎麗等（2007）在研究鹽脅迫對小麥幼苗生理指標(biāo)的影響時表明，NaCl脅迫處理降低小麥葉片可溶性蛋白含量。鹽脅迫下植物體內(nèi)蛋白質(zhì)含量變化不同，可能與植物抗鹽能力及機(jī)理有關(guān)。本研究結(jié)果表明，低NaCl含量脅迫下（0.1%），狼尾草幼苗蛋白質(zhì)含量有所下降，隨著 NaCl含量增加，狼尾草幼苗蛋白質(zhì)顯著增加。蛋白質(zhì)合成需要RNA，研究結(jié)果也表明，RNA和蛋白質(zhì)表現(xiàn)出相同的變化趨勢。劉曉東等（2012）在研究PEG模擬干旱脅迫對玉帶草生理特性的影響時表明，低干旱脅迫下，玉帶草（Phalaris arundinacea var. picta）蛋白質(zhì)含量下降，高干旱脅迫處理下，玉帶草蛋白質(zhì)增加。本研究中，低鹽分脅迫下狼尾草蛋白質(zhì)含量下降，高鹽分脅迫下蛋白質(zhì)含量增加，這可能是由于在低鹽分脅迫下，狼尾草蛋白質(zhì)降解大于合成，從而使總蛋白質(zhì)含量下降；高鹽分脅迫下，狼尾草迅速合成蛋白質(zhì)來降低水勢以抵御鹽分脅迫。鹽分脅迫下，植物體通過Ca2+引發(fā)一系列細(xì)胞反應(yīng)，從而增加植物的耐鹽性。首先，Ca2+含量增加啟動Ca2+下游的一些激酶（Boudsocq et al.，2013），其次，這些激酶進(jìn)一步啟動下游的蛋白質(zhì)活性以及相應(yīng)的基因轉(zhuǎn)錄發(fā)生（吳運榮等，2014）。本研究中，低NaCl脅迫時狼尾草幼苗體內(nèi)Ca2+含量增加，這有助于蛋白質(zhì)的迅速合成，能增加狼尾草幼苗的耐鹽性。

4 結(jié)論

對于植物而言，土壤柴油污染是一個脅迫因子。土壤柴油污染限制狼尾草幼苗正常生長。隨土壤中柴油含量增加，狼尾草幼苗體內(nèi)N/P比值顯著增加，從而降低狼尾草的生長率。狼尾草對鹽分有一定的耐受性，NaCl、Na2SO4和NaHCO33種鹽分混合濃度為0.9%時，狼尾草幼苗依然可以存活。因此，狼尾草可作為鹽堿地原油污染土壤的修復(fù)備選植物。

AMADI A, ABBEY S D, NMA A. 1996. Chronic effects of oil spill on soil properties and microflora of a rainforest ecosystem in Nigeria [J]. Water, Air,and Soil Pollution, 86(1-4): 1-11.

AMADI A, DICKSON A A, MAATE G O. 1993. Remediation of oil polluted soils: 1. effect of organic and inorganic nutrient supplements on the performance of maize (Zea may L) [J]. Water, Air, and Soil Pollution, 66(1): 59-76.

APOSTOL K G, ZWIAZEK J J, MACKINNON M D. 2002. NaCl and Na2SO4alter responses of jack pine (Pinus banksiana) seedlings to boron [J]. Plant and Soil, 240(2): 321-329.

ATLAS R M, BARTHA R. 1973. Stimulated biodegradation of oil slicks using oleophilic fertilizers [J]. Environmental science and technology, 7(6): 538-541.

ATLAS R M, SCHOFIELD E A, MORELLI F A, et al. 1976. Effects of petroleum pollutants on arctic microbial populations [J]. Environmental Pollution, 10(1): 35-43.

BAKER J M. 1970. The effects of oils on plants[J]. Environmental Pollution, ,1(1): 27-44.

BOGEMANS J, NEIRINCKX L, STASSART J M. 1989. Effect of deicing chloride salts on ion accumulation in spruce (Picea abies (L.) sp.) [J]. Plant and Soil, 113(1): 3-11.

BOSSERT I, BARTHA R. 1984. Petroleum microbiology[M]. MacMillan Publication: 435-473.

BOUDSOCQ M, LAURIERE C. 2005. Osmotic signaling in plants. Multiple pathways mediated by emerging kinase families [J]. Plant Physiol, 138(3): 1185-1194.

BOUDSOCQ M, SHEEN J. 2013. CDPKs in immune and stress signaling [J]. Trends Plant Science, 18(1): 30-40.

CAINES A M, SHENNAN C. 1999. Interactive effects of Ca2+and NaCl salinity on growth of two tomato genotypes differing in Ca2+use efficiency [J]. Plant Physiol Biochem, 37(7-8): 569-576.

CHENG S H, WILLMANN M R, CHEN H C, et al. 2002. Calcium signaling through protein Kinases The Arabidopsis calcium –dependent protein kinase gene family [J]. Plant Physiol, 129(2): 469-485.

CHINNUSAMY V, SCHUMAKER K, ZHU J K. 2004. Molecular genetic perspectives on cross-talk and specificity in abiotic stress signaling in plants [J]. Journal of Experimental Botany, 55(395): 225-236.

CI H C, HE X D, LI R, et al. 2010. Characteristics of plant calcium fractions for 25 species in Tengger Desert [J]. Sciences in Cold and Arid Regions, 2(2): 168-174.

DEMIR Y, KOCACALISKAN I. 2002. Effect of NaCl and proline on bean seedlings cultured in vitro [J]. Biologia Plantarum, 45(4): 597-599.

ELSER J J, DOBBERFUHL D R, MACKAY D A, et al. 1996. Organism size, life history, and N:P stoichiometry [J]. Bioscience, 46(9): 674-684.

ELSER J J, O’BRIEN W J, DOBBERFUHL D R, et al. 2000. The evolution of ecosystem processes: growth rate and elemental stoichiometry of a key herbivore in temperate and arctic habitats [J]. Journal of Evolutionary Biology, 13(5): 845-853.

HAWKINS H J, LEWIS O A M. 1993. Effect of NaCl salinity, nitrogen form, calcium and potassium concentration on nitrogen uptake and kinetics in Triticum aestivum L. cv. Gamtoos [J]. New Phytol, 124(1): 171-177.

JOHANNES E, CROFTS A, SANDERS D. 1998. Control of Clˉefflux in Chara coralline by cytosolic pH, free Ca2+, and phosphorylation indicates a role of plasma membrane anion channels in cytosolic pH regulation [J]. Plant Physiol, 118(1): 173-181.

KINOSHITA T, NISHIMURA M, SHIMAZAKI K. 1995. Cytosolic concentration of Ca2+regulates the plasma membrane H+-ATPase in guard cells of fava bean [J]. Plant Cell, 7(8): 1333-1342.

KOTTLER B D, ALEXANDER M. 2001. Relationship of properties of polycyclic aromatic hydrocarbons to sequestration in soil [J]. Environmental Pollution, 113(3): 293-298.

LIU J, ZHU J K. 1998. Calcium sensor homolog required for plant salt tolerance [J]. Science, 280(5371): 1943-1945.

OGBOGHODO I A, IRUAGA E K, OSEMWOTA I O, et al. 2004. An assessment of the effects of crude oil pollution on soil properties, germination and growth of maize (Zea Mays) using two crude types–Forcados light and Escravos light [J]. Environmental Monitoring and Assessment, 96(1): 143-152.

SONG J Q, MEI X R, FUJIYAMA H. 2006. Adequate internal water status of NaCl-salinized rice shoots enhanced selective calcium and potassium absorption [J]. Soil Science and Plant Nutrition, 52(3): 300-304.

UDO E J, FAYEMI A A. 1975. The effect of oil pollution of soil on germination, growth and nutrient uptake of corn [J]. Journal of Environmental Quality, 4(4): 537-540.

WOLFE J, ZAJICEK J M. 1998. Are ornamental grasses acceptable alternatives for low maintenance landscapes [J]. Journal of environmental horticulture, (1): 8-11.

XIAO X, HAN B, XU S, et al. 2010. Modified one step isolation of RNA, DNA and protein from plant tissues [J]. Agricultural Science＆Technology, 11(9-10): 58-62.

鮑士旦. 2000. 土壤農(nóng)化分析[M]. 中國農(nóng)業(yè)出版社: 213-219.

陳志彤, 何水林, 黃毅斌. 2010. 狼尾草屬牧草研究進(jìn)展[J]. 草地學(xué)報, 18(5): 740-748.

黃藝, 禮曉, 蔡佳亮. 2009. 石油污染生物修復(fù)研究進(jìn)展[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報, 18(1): 361-367.

李銀鵬, 林鵬. 2000. 鹽度對木欖幼苗某些金屬元素累積的影響及鈣的效應(yīng)[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報, 11(2): 177-180.

廉景燕, 杜永亮, 郭敏, 等. 2009. 土壤中石油污染物的脫附過程[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報, 18(3): 939-943.

劉曉東, 李洋洋, 何淼. 2012. PEG模擬干旱脅迫對玉帶草生理特性的影響[J]. 草業(yè)科學(xué), 29(5): 687-693.

任芳菲. 2009. 石油污染土壤的理化性質(zhì)和微生物群落功能多樣性研究[D]. 東北林業(yè)大學(xué).

沈偉航, 朱能武, 尹富華, 等. 2015. 微生物修復(fù)石油污染土壤的生態(tài)毒性指示[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報, 24(9): 1560-1569.

時麗冉, 牛玉璐, 李明哲. 2010. 苣荬菜對鹽脅迫的生理響應(yīng)[J]. 草業(yè)學(xué)報, 19(6): 272-275.

孫鐵珩, 周啟星, 李培軍. 2001. 污染生態(tài)學(xué)[M]. 北京科學(xué)出版社: 127-136

湯章成. 1999. 現(xiàn)代植物生理學(xué)實驗指南[M]. 北京: 科學(xué)技術(shù)出版社.

王傳遠(yuǎn), 左進(jìn)城, 苗鳳萍, 等. 2010. 黃河三角洲生態(tài)區(qū)土壤石油污染及其對堿蓬萌發(fā)的生態(tài)影響[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報, 19(4): 782-785.

王佳麗, 黃賢金, 鐘太洋. 2011. 鹽堿地可持續(xù)利用研究綜述[J].地理學(xué)報, 66(5): 673-674.

吳運榮, 林宏偉, 莫肖蓉. 2014. 植物抗鹽分子機(jī)制及作物遺傳改良耐鹽性的研究進(jìn)展[J]. 植物生理學(xué)報, 50(11): 1621-1629.

武菊英, 騰文軍, 王慶海. 2005. 狼尾草的生物學(xué)特性及在園林中的應(yīng)用[J]. 12(25): 57-59.

楊穎麗, 楊寧, 王菜, 等. 2007. 鹽脅迫對小麥幼苗生理指標(biāo)的影響[J].蘭州大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 43(2): 30-34.

張和臣, 尹偉倫, 夏新莉. 2007. 非生物逆境脅迫下植物鈣信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的分子機(jī)制[J]. 植物學(xué)通報, 24(1): 114-122.

張懷山, 趙桂琴, 王春梅, 等. 2014. 中型狼尾草幼苗對PEG、低溫和鹽脅迫的生理應(yīng)答[J]. 草業(yè)學(xué)報, 23(2): 180-188.

張顯強(qiáng), 張宇斌, 王家遠(yuǎn), 等. 2002. NaCl脅迫對玉米幼苗葉片蛋白質(zhì)降解和脯氨酸累積的影響[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué), 30(2): 3-4.

Adaptability of Pennisetum alopecuroides to Diesel Oil-Contaminated Soil and Salt Stress

ZHANG Jinglei, CI Huacong, HE Xingdong, LIANG Yuting, XIE Hongtao, ZHAO Xuan, SUN Huiting
College of Life Sciences, Nankai University, Tianjin 300071, China

To explore the adaptability of Pennisetum alopecuroides to diesel oil and salts, the pot experiments for P. alopecuroides seedlings were performed using orthogonal experiment method with NaCl-Na2SO4-NaHCO3, single factor experiment with diesel oil. In the single factor experiment, four levels for diesel oil were 0.5%, 1%, 1.5% and 2%, respectively. In the orthogonal experiment with the L16(45) orthogonal table, four levels of three factors (NaCl, Na2SO4and NaHCO3) were all 0%, 0.1%, 0.2% and 0.3%, respectively. Each treatment for both experiments had three replications, respectively. We determined the concentrations of N, P, water soluble calcium, acetic acid soluble calcium, hydrochloric acid soluble calcium, RNA and protein in P. alopecuroides seedlings, and analyzed the adaptability of P. alopecuroides seedlings to diesel oil and different salts. The results showed that, water soluble calcium (Ca2+) increased significantly after adding the diesel oil, the N∶P ratios were increased significantly with the increase of the contents of diesel oil; The concentrations of the water soluble calcium and the protein in P. alopecuroides significantly increased with the increase of the concentration of NaCl, indicating that P. alopecuroides seedlings had the poor tolerance to NaCl in comparison with NaHCO3and Na2SO4. This study suggested that, diesel oil pollution in soil can increased N∶P ratios in P. alopecuroides seedlings, and inhibited its normal growth;on the other hand, P. alopecuroides seedlings had certain tolerance to salts by increasing the Ca2+content and protein content. The result suggests P. alopecuroides seedlings is of certain tolerance to diesel oil and salts, P. alopecuroides can be used as a phyto-remediation species for diesel oil-contaminated salinized soil.

Pennisetum alopecuroides; diesel oil pollution; salts; calcium component; N/P ratio; protein

10.16258/j.cnki.1674-5906.2015.11.023

Q948.116；X171.5

A

1674-5906（2015）11-1904-06

國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）項目（2013AA06A205）

張京磊（1991年生），男，碩士研究生，主要從事生態(tài)恢復(fù)和生態(tài)穩(wěn)定性研究。Email: zhangjinglei910524@163.com *通信作者。E-mail: xingd@nankai.edu.cn

2015-08-04

引用格式：張京磊, 慈華聰, 何興東, 梁玉婷, 頡洪濤, 趙絢, 孫會婷. 狼尾草對土壤柴油污染和鹽分脅迫的適應(yīng)性[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報, 2015, 24(11): 1904-1909.