1。2 应对土壤盐碱问题的一般方法
为充分利用盐碱土壤提高作物产量,人们通常从土壤改良和作物抗性提升两个方面着手。
1。2。1 改善土壤条件
改良土壤盐碱状况的方法主要包括物理改良、化学改良和生物改良三个方面[4]。其中,物理改良主要措施有灌排配套、蓄淡压盐和灌水洗盐等[5]。化学改良主要依赖大量施用石膏、过磷酸钙、腐殖酸和泥炭等[6]。而生物改良主要是种植耐盐植物和使用微生物菌肥等[7, 8]。
不过,这些土壤改良的物理、化学措施耗费过高且容易造成二次污染,而生物改良方法周期过长或者技术要求过高,往往不适宜做大规模推广应用。
1。2。2 提高植物耐盐能力
目前,获得耐盐植物的途径主要是传统杂交和现代分子育种技术。但杂交育种成果获得耐盐品种的案例不多。陈启康[9]等利用海涂互花米草与水稻远缘杂交初步获得了耐盐种质资源,为解决沿海耐盐作物品种问题和草食动物饲料问题提出新的思路。刘志生[10]以小麦坝4131和运麦13进行杂交育成鲁德1号冬小麦,比对照品种德选1号增产17。05%~ 62。18%。其研究发现,杂交后代中耐盐株系叶片功能期长,对K+的选择性吸收和运输能力强,降低了植株体内 Na+/K+比值。文献综述
近年来,国内外研究人员通过转基因育种方式获得耐盐作物品种的技术日趋成熟。其一般思路是在植物中导入排除Na+的主效基因降低植物内盐浓度[11]。Møllera[12]等利用转基因技术改造拟南芥木质部构造,使盐分在到达芽部之前将盐份从蒸腾流中排出,降低了叶片中的Na+水平,增加了植物的耐盐性。
显然,通过杂交育种或者转基因技术获得的耐盐植物品种,其耐盐能力的提升主要依赖Na+积累的减少和K+吸收的增强。
1。3 盐胁迫对大豆产业的意义
据调查全世界有800公顷以上的土地受到盐害的威胁,土壤盐渍化严重,其面积约占全球面积的6%。目前我国盐渍化土壤更加严峻,约占可耕地面积的20%,且呈逐年增加趋势。[13,14]大面积的盐碱地和盐渍化土壤,使得一部分农作物品种因受不同程度盐害的影响而难以发挥产量潜力。植物的抗盐性是一个复杂的数量性状,是由多基因决定的,不同植物的耐盐方式和耐盐机理不同,其组织或细胞的耐盐反应也不同。随着耕地面积不断减少、人口不断增长,研究作物的耐盐机理,培育耐盐品种。对开发和有效利用盐碱地具有重要的现实意义。[15,16]通过科学的植物耐盐品种筛选我们可以获得优质的耐盐和盐敏感品系。植物耐盐品种筛选可以通过引种、杂交育种、细胞工程育种和基因工程进行育种:通过筛选作物耐盐种质筛选以及通过作物耐盐种质探讨其耐盐机理,可以为耐盐分子育种提供材料。盐胁迫能对幼苗生长产生一定的抑制作用,破坏细胞膜的完整结构性、影响有关物质的积累,改变某些酶的功能。[17]
1。 4 根瘤菌促进大豆耐盐能力的研究
大量有关根瘤菌肥促进大豆耐盐能力的研究旨在贫瘠且盐浓度较高的土地上也可以种植大豆,提高大豆产量,节约土地成本,形成集约化程度高科学管理的大豆产业,改善我国大豆产业全面萎缩的现状,提高土地使用率,也有利于提高大豆标准化生产。[18,19,20]目前,我国政府倡导,本土农业技术研究应站在转基因技术的制高点。为此我们要为我国的大豆产业发展贡献自己的力量。根瘤菌肥促进大豆耐盐能力的研究有利于大豆产业的发展,是提高大豆产量的创新之举,也是科技适应环境改善生活的体现。豆科植物在根系中因其可与根瘤菌共生形成特殊结构——根瘤,具有生物固氮作用而受到广泛关注。[21]种植豆科植物,利用豆科植物和根瘤菌形成的共生固氮体系可以减少氮肥的投入,增加土壤的有机质含量,改善土壤生态环境,是一种天然的利于生态环境的肥料。根据实验研究表明农业生产方式的根瘤菌与其共生的植物有较强的耐胁迫性,即使在不良环境条件下仍能与侵染的豆科植物形成稳定的共生体系,且在一个生长季节内所固定的氮素总量可观。[22]