盐胁迫下适宜氮添加通过增强苦豆子结瘤固氮特性及养分利用效率促进营养与生物量积累

针对盐胁迫抑制豆科药用植物苦豆子(Sophora alopecuroides)生长的问题，研究人员通过设置不同NaCl(1-4 g/kg)与NH4NO3(0-128 mg/kg)的双因素盆栽试验，系统解析了氮添加对植株表型、结瘤固氮特性及N/P/K养分吸收的影响。研究发现轻中度盐胁迫下64 mg/kg氮水平可显著提高固氮酶活性，促进粗蛋白、生物碱等营养物质的积累，为盐碱地苦豆子栽培的氮肥管理提供理论依据。

　　

随着全球土壤盐渍化加剧，约20%耕地已受盐害影响，预计205年将达50%，严重威胁粮食安全。在这背景下，耐盐药用植物苦豆子(Sophora alopecuroides)因其生态与经济价值备受关注——既能改良盐碱土壤，又富含生物碱、粗蛋白等活性成分。然而盐胁迫会抑制其结瘤固氮能力，导致生长受阻。虽然适量施氮可缓解盐害，但不同盐度下苦豆子对氮肥的响应机制尚不明确。

石河子大学农业学院的研究团队通过盆栽实验，系统研究了1-4 g/kg NaCl与0-128 mg/kg NH₄NO₃处理下苦豆子的生长响应。研究采用表型测量、ELISA法测定固氮酶活性、H₂SO₄-H₂O₂消解法分析N/P/K含量等技术，结合PLS-PM路径模型揭示了氮肥调控机制。

研究结果显示：在1-2 g/kg NaCl的轻中度盐胁迫下，64 mg/kg氮处理使固氮酶活性提升9.9-18.4%，地上部氮积累增加27.5%，粗蛋白含量达95.12 mg/plant，较对照提高77.5%。此时植株通过"减量结瘤但增效固氮"策略，维持氮供应。而在4 g/kg NaCl重度胁迫下，32 mg/kg低氮更有利，使生物量提升25.3%，但64-128 mg/kg氮反而抑制固氮酶活性达26-31%。

关键发现包括：1) 氮添加通过上调固氮酶活性直接促进N积累；2) N与P/K吸收存在协同效应(r>0.8)；3) 中氮水平使轻中度盐害下生物碱含量提升127.9%；4) 重度盐害时低氮维持了30.5%的氮收获指数(NHI)。路径分析表明，轻中度盐害下氮肥主要通过促进P/K吸收间接提升生物量，而重度盐害时氮素直接抑制成为限制因素。

这项发表于《Industrial Crops and Products》的研究，首次阐明了盐度梯度下苦豆子对氮肥的差异化响应。其创新点在于揭示了"盐度-氮水平-固氮效率"的三元互作机制，提出了"轻盐中氮、重盐低氮"的精准施肥原则。该成果不仅为盐碱地苦豆子栽培提供氮肥管理方案，更为豆科植物在逆境农业中的应用提供了理论范式。研究团队指出，未来需通过田间试验验证盆栽结论，并进一步解析氮信号调控结瘤的分子机制。