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摘要：通过对滩涂上生长的叶用芥菜根际土壤电导率的实地测定，鉴定出了强耐盐的叶用芥菜材料，可在EC1 ∶[G-3]5值达2366 mS/cm的滨海盐土上生长，其耐盐性强于大麦等耐盐性较强的作物。同时根据有关文献，在重金属污染土壤的生物修复、滨海盐土生物改良的先锋作物等方面对叶用芥菜的利用潜力作了展望。
关键词：叶用芥菜；耐盐性；重金属污染；滨海盐土
中图分类号： S63701文献标志码： A
文章编号：1002-1302（201412-0397-02
芥菜在长期的进化中存在高度的分化，形成了不同的表型，具有不同的可食器官。其中，叶用芥菜（Brassica juncea var rugosa Bailey、茎用芥菜（B juncea var tsatsai Mao、根用芥菜（B juncea var napiformis Paill et Bois、油用芥菜（B juncea var juncea和薹用芥菜（B juncea var utilis Li是主要的代表类型[1]。荠菜在大多数东南亚国家都广泛种植，其中中国的种植面积最大。2011年，在江苏省如东县东陵垦区（2007年围垦内发现成片的野生叶用芥菜，本研究对叶用芥菜耐盐性进行了初步鉴定，并对其应用潜力作了简要的分析。
1芥菜的耐盐性
有关芥菜的耐盐性已有大量的研究报道，物种内、品种间存在广泛的耐盐性变异，这些报道主要集中于以油籽生产为主的印度芥菜，对叶用芥菜报道很少[2-3]。
选择盐分含量较高且芥菜成片生长的滨海盐土地块，根据叶用芥菜的根际土壤电导率的测定数据，进行耐盐性的实地鉴定筛选。具体方法是：先用WET-2电导率测定仪（Delta-T Devices Ltd[JP2]进行初测，然后对电导率较高的植株取根际土壤，在室内测定其EC1 ∶[G-3]5，共测定了23株生长正常、没有明显盐害症状的野生叶用芥菜的根际电导率（EC1 ∶[G-3]5，变化幅度为1086～2730 mS/cm，其中电导率低于15 mS/cm的有9株，平均值为（1233±0168 mS/cm；电导率为15～20 mS/cm [JP2]的有9株，平均值为（1689±0147 mS/cm；高于20 mS/cm的有5株，平均值为（2366±0259 mS/cm。由此可知，野生叶用芥菜具有强耐盐性，且超过现有的耐盐作物。
芥菜的耐盐性与较高的 /Na 选择性、应答盐胁迫时减少气孔的频率以及叶片肉质性有关，其耐盐性不能通过添加Ca2 而得到显著的改善[5]。芥菜的耐盐性在不同的生育期没有变化[6]，从而在生长初期即可进行耐盐性的选择。
2叶用芥菜的利用潜力
21重金属污染土壤的修复
[JP2]伴随着工业化、城市化的快速发展，以及大量农业投入品的施入[7]，我国土壤重金属污染日趋严重。目前全国遭受不同程度污染的耕地面积已接近2 000万hm2，约占耕地面积的1/5[8]。2006年，国家环境保护部与国土资源部曾组织了一项全国性的土壤污染调查，但调查结果尚未公布。宋伟等推断我国重金属污染的耕地面积占耕地总量的1/6左右，其中轻污染、中污染、重污染占比分别为1449%、145%、072%[9]。因重金属造成的水源和土壤污染已对中国的生态环境、食品安全、百姓身体健康和农业可持续发展构成严重威胁[10]。
印度芥菜是一种土壤重金属的超富集型植物，对引起土壤污染的重金属离子具有高吸收积累能力，在植物修复中应用潜力较大[11]。印度芥菜具有很强的清除污染土壤中铜、锌、镉、铅的能力[11-16]，现已成为植物修复技术中的一个研究热点。
关于印度芥菜超富集重金属的机理，有研究认为超氧化物歧化酶（SOD在保护印度芥菜不受重金属毒害方面起着重要的作用，且印度芥菜根际pH值显著低于非根际土壤pH值，导致根际有效态镉、铅含量不但显著高于非根际有效态镉、铅含量，而且还显著高于相同处理下油菜根际有效态镉、铅含量[17]。为强化印度芥菜对土壤中4种重金属铜、锌、铅、镉的吸收与转运，可向土壤中施入螯合剂，如EDTA等[18]。
22作为滨海盐土改良的先锋植物
适宜江苏沿海滩涂盐碱地种植的作物很少，且产量低而不稳定。一般而言，大麦、棉花等作物具有较高的耐盐性，可作为中低盐分盐土（土壤盐分03%，EC1 ∶[G-3]5值<1 mS/cm开发利用的先锋作物。根据在种植大麦盐土上的实地测定情况可知，在EC1 ∶[G-3]5值<075 mS/cm的盐土上，大麦正常出苗；当075 mS/cm≤EC1 ∶[G-3]5值<145 mS/cm时，大麦出苗稀疏；当EC1 ∶[G-3]5值≥18 mS/cm时，大麦不能出苗。
根据在滨海盐土上的实测结果可知，叶用芥菜可在EC1 ∶[G-3]5值达2 mS/cm以上的盐土上正常生长，类似的耐盐能力在其他作物上鲜有报道。因此，该作物可以作为滨海盐土开发的先锋作物加以利用。在滩涂上发现的这种叶用芥菜叶片贴地生长，生物量高，可作为秋冬覆盖作物在滨海盐土上开发利用。另外，荠菜还可用于腌渍菜的加工，芥菜腌制后有一种特殊的鲜味和香味，能促进胃、肠消化功能，增进食欲，可用来开胃，帮助消化。
滩涂野生的叶用芥菜存在广泛的变异，需要通过人工选择以培育耐盐性强、生物量高的叶用芥菜品种，进而在滨海盐土开发中发挥其耐盐性强的优势。后续将开展叶用芥菜耐盐生理生化以及耐盐机理方面的探索，以充分挖掘该耐盐种质在重金属污染土壤的生物修复以及滨海高含量盐土的生物改良中的利用潜力。
[HS22][HT85H]参考文献：[HT8SS]
[1][（#]Gladis T，Hammer The Brassica collection in Gatersleben：Brassica juncea，Brassica napus，Brassica nigra，and Brassica rapa[J] Feddes Rep，1992，103（7/8：469-507 [2]Shannon M C，Grieve C M Tolerance of vegetable crops to salinity[J] Scientia Horticulturae，1998，78（1：5-38
[3]Sharma P C，Sinha T SSalt tolerance of Indian mustard：physiological factors[J] International Journal of Life Sciences，2012，1（2：97-111
[4]umar D The value of certain plant parameters as an index for salt tolerance in Indian mustard（Brassica juncea L[J] Plant and Soil，1984，79（2：261-272
[5]Schmidt C，He T，Cramer G R Supplimental calcium does not improve growth of salt stressed Brassicas[J] Plant and Soil，1993，155/156：415-418
[6]Ashraf M，afar U，Tufail M Intra-specific variation for salt tolerance in a potential oil-seed crop，brown mustard[Brassica juncea（L Czernand Coss][J] Archives of Agronomy and Soil Science，1994，38（6：449-458
[7]刘候俊，韩晓日，李军，等 土壤重金属污染现状与修复[J] 环境保护与循环经济，2012（7：4-8
[8]杨科璧 中国农田土壤重金属污染与其植物修复研究[J] 世界农业，2007（8：58-61
[9]宋伟，陈百明，刘琳 中国耕地土壤重金属污染概况[J] 水土保持研究，2013，20（2：293-298
[10][（#]陈萌 重金属污染，无法承受之“重”？[N]科技日报，2013-06-27（05
[11]俞雅君，何琳燕 印度芥菜在重金属污染土壤植物修复中的作用及其机理[J] 安徽农业科学，2010，38（24：13337-13339，13377
[12]蒋先军，骆永明，赵其国，等 重金属污染土壤的植物修复研究Ⅰ 金属富集植物Brassica juncea对铜、锌、镉、铅污染的响应[J]土壤，2000（2：71-73
[13]王丹丹，李辉信，魏正贵，等 蚯蚓对污染土壤中黑麦草和印度芥菜吸收累积锌的影响[J] 土壤，2008，40（1：73-77
[14]Ebbs S D，ochian L V Phytoextraction of zinc by oat （Avena sativa，barley （Hordeum vulgare，and Indian mustard （Brassica juncea[J] Environmental Science
关键词：叶用芥菜；耐盐性；重金属污染；滨海盐土
中图分类号： S63701文献标志码： A
文章编号：1002-1302（201412-0397-02
芥菜在长期的进化中存在高度的分化，形成了不同的表型，具有不同的可食器官。其中，叶用芥菜（Brassica juncea var rugosa Bailey、茎用芥菜（B juncea var tsatsai Mao、根用芥菜（B juncea var napiformis Paill et Bois、油用芥菜（B juncea var juncea和薹用芥菜（B juncea var utilis Li是主要的代表类型[1]。荠菜在大多数东南亚国家都广泛种植，其中中国的种植面积最大。2011年，在江苏省如东县东陵垦区（2007年围垦内发现成片的野生叶用芥菜，本研究对叶用芥菜耐盐性进行了初步鉴定，并对其应用潜力作了简要的分析。
1芥菜的耐盐性
有关芥菜的耐盐性已有大量的研究报道，物种内、品种间存在广泛的耐盐性变异，这些报道主要集中于以油籽生产为主的印度芥菜，对叶用芥菜报道很少[2-3]。
选择盐分含量较高且芥菜成片生长的滨海盐土地块，根据叶用芥菜的根际土壤电导率的测定数据，进行耐盐性的实地鉴定筛选。具体方法是：先用WET-2电导率测定仪（Delta-T Devices Ltd[JP2]进行初测，然后对电导率较高的植株取根际土壤，在室内测定其EC1 ∶[G-3]5，共测定了23株生长正常、没有明显盐害症状的野生叶用芥菜的根际电导率（EC1 ∶[G-3]5，变化幅度为1086～2730 mS/cm，其中电导率低于15 mS/cm的有9株，平均值为（1233±0168 mS/cm；电导率为15～20 mS/cm [JP2]的有9株，平均值为（1689±0147 mS/cm；高于20 mS/cm的有5株，平均值为（2366±0259 mS/cm。由此可知，野生叶用芥菜具有强耐盐性，且超过现有的耐盐作物。
芥菜的耐盐性与较高的 /Na 选择性、应答盐胁迫时减少气孔的频率以及叶片肉质性有关，其耐盐性不能通过添加Ca2 而得到显著的改善[5]。芥菜的耐盐性在不同的生育期没有变化[6]，从而在生长初期即可进行耐盐性的选择。
2叶用芥菜的利用潜力
21重金属污染土壤的修复
[JP2]伴随着工业化、城市化的快速发展，以及大量农业投入品的施入[7]，我国土壤重金属污染日趋严重。目前全国遭受不同程度污染的耕地面积已接近2 000万hm2，约占耕地面积的1/5[8]。2006年，国家环境保护部与国土资源部曾组织了一项全国性的土壤污染调查，但调查结果尚未公布。宋伟等推断我国重金属污染的耕地面积占耕地总量的1/6左右，其中轻污染、中污染、重污染占比分别为1449%、145%、072%[9]。因重金属造成的水源和土壤污染已对中国的生态环境、食品安全、百姓身体健康和农业可持续发展构成严重威胁[10]。
印度芥菜是一种土壤重金属的超富集型植物，对引起土壤污染的重金属离子具有高吸收积累能力，在植物修复中应用潜力较大[11]。印度芥菜具有很强的清除污染土壤中铜、锌、镉、铅的能力[11-16]，现已成为植物修复技术中的一个研究热点。
关于印度芥菜超富集重金属的机理，有研究认为超氧化物歧化酶（SOD在保护印度芥菜不受重金属毒害方面起着重要的作用，且印度芥菜根际pH值显著低于非根际土壤pH值，导致根际有效态镉、铅含量不但显著高于非根际有效态镉、铅含量，而且还显著高于相同处理下油菜根际有效态镉、铅含量[17]。为强化印度芥菜对土壤中4种重金属铜、锌、铅、镉的吸收与转运，可向土壤中施入螯合剂，如EDTA等[18]。
22作为滨海盐土改良的先锋植物
适宜江苏沿海滩涂盐碱地种植的作物很少，且产量低而不稳定。一般而言，大麦、棉花等作物具有较高的耐盐性，可作为中低盐分盐土（土壤盐分03%，EC1 ∶[G-3]5值<1 mS/cm开发利用的先锋作物。根据在种植大麦盐土上的实地测定情况可知，在EC1 ∶[G-3]5值<075 mS/cm的盐土上，大麦正常出苗；当075 mS/cm≤EC1 ∶[G-3]5值<145 mS/cm时，大麦出苗稀疏；当EC1 ∶[G-3]5值≥18 mS/cm时，大麦不能出苗。
根据在滨海盐土上的实测结果可知，叶用芥菜可在EC1 ∶[G-3]5值达2 mS/cm以上的盐土上正常生长，类似的耐盐能力在其他作物上鲜有报道。因此，该作物可以作为滨海盐土开发的先锋作物加以利用。在滩涂上发现的这种叶用芥菜叶片贴地生长，生物量高，可作为秋冬覆盖作物在滨海盐土上开发利用。另外，荠菜还可用于腌渍菜的加工，芥菜腌制后有一种特殊的鲜味和香味，能促进胃、肠消化功能，增进食欲，可用来开胃，帮助消化。
滩涂野生的叶用芥菜存在广泛的变异，需要通过人工选择以培育耐盐性强、生物量高的叶用芥菜品种，进而在滨海盐土开发中发挥其耐盐性强的优势。后续将开展叶用芥菜耐盐生理生化以及耐盐机理方面的探索，以充分挖掘该耐盐种质在重金属污染土壤的生物修复以及滨海高含量盐土的生物改良中的利用潜力。
[HS22][HT85H]参考文献：[HT8SS]
[1][（#]Gladis T，Hammer The Brassica collection in Gatersleben：Brassica juncea，Brassica napus，Brassica nigra，and Brassica rapa[J] Feddes Rep，1992，103（7/8：469-507 [2]Shannon M C，Grieve C M Tolerance of vegetable crops to salinity[J] Scientia Horticulturae，1998，78（1：5-38
[3]Sharma P C，Sinha T SSalt tolerance of Indian mustard：physiological factors[J] International Journal of Life Sciences，2012，1（2：97-111
[4]umar D The value of certain plant parameters as an index for salt tolerance in Indian mustard（Brassica juncea L[J] Plant and Soil，1984，79（2：261-272
[5]Schmidt C，He T，Cramer G R Supplimental calcium does not improve growth of salt stressed Brassicas[J] Plant and Soil，1993，155/156：415-418
[6]Ashraf M，afar U，Tufail M Intra-specific variation for salt tolerance in a potential oil-seed crop，brown mustard[Brassica juncea（L Czernand Coss][J] Archives of Agronomy and Soil Science，1994，38（6：449-458
[7]刘候俊，韩晓日，李军，等 土壤重金属污染现状与修复[J] 环境保护与循环经济，2012（7：4-8
[8]杨科璧 中国农田土壤重金属污染与其植物修复研究[J] 世界农业，2007（8：58-61
[9]宋伟，陈百明，刘琳 中国耕地土壤重金属污染概况[J] 水土保持研究，2013，20（2：293-298
[10][（#]陈萌 重金属污染，无法承受之“重”？[N]科技日报，2013-06-27（05
[11]俞雅君，何琳燕 印度芥菜在重金属污染土壤植物修复中的作用及其机理[J] 安徽农业科学，2010，38（24：13337-13339，13377
[12]蒋先军，骆永明，赵其国，等 重金属污染土壤的植物修复研究Ⅰ 金属富集植物Brassica juncea对铜、锌、镉、铅污染的响应[J]土壤，2000（2：71-73
[13]王丹丹，李辉信，魏正贵，等 蚯蚓对污染土壤中黑麦草和印度芥菜吸收累积锌的影响[J] 土壤，2008，40（1：73-77
[14]Ebbs S D，ochian L V Phytoextraction of zinc by oat （Avena sativa，barley （Hordeum vulgare，and Indian mustard （Brassica juncea[J] Environmental Science