盐分导致的土地退化是世界上可持续作物生产的主要威胁之一 ,土壤盐分不仅在大田农业生产中,而且在温室栽培中也是最有害的条件之一 。尽管生物和非生物环境因素对植物生长和产量有很大影响,但盐胁迫仍被认为是严重抑制植物生长和微生物生存的主要胁迫因素之一。盐渍化土壤在世界范围内广泛分布,阻碍了作物的生长和生产力。全球约有 10 亿公顷盐渍土 ,约 1 亿公顷2盐碱地分布于中国。近年来,由于我国保护性蔬菜种植发展迅速,大量使用化肥和农药。尽管产量和效益高,但影响蔬菜作物的病害有所增加并严重降低了土壤质量。目前,保护菜地土壤二次盐渍化比例普遍偏高,土壤盐渍化问题已成为蔬菜生产的主要障碍之一。
由于化肥的过量施用,温室菜地土壤的总盐含量远高于露地条件,这是造成温室菜地次生土壤盐渍化的主要原因。土壤盐渍化显着降低了微生物群落的多样性和丰度。然而,土壤酶活性与土壤微生物量和群落丰度密切相关。因此,土壤微生物,包括溶磷菌(PSB),可以作为盐渍化土壤质量恢复和评价的生物学指标。温室蔬菜土壤中盐分和养分积累及次生盐渍化现象普遍。蔬菜土壤中与次生盐渍化土壤相关的盐离子组成包括八种主要离子(HCO 3-、Cl -、SO 4 2-、NO 3-、Ca 2+、K +、Mg 2+和Na +) . 温室土壤中高含量的可溶性盐分不仅成为蔬菜生产的主要限制因素,而且影响着细菌群落的分布。
溶解有机质(DOM)是土壤有机质的重要组成部分。更重要的是,DOM的重要无机成分Na +、Ca 2+、K +和Mg 2+等离子促进了离子在土壤中的积累。盐胁迫对植物或微生物生长的影响是钠或氯化物的离子毒性和营养不平衡。Na +和 Mg 2+离子的增加会导致植物或微生物细胞的结构损伤 。尽管植物耐受盐胁迫的能力可以通过多种生化途径来调节,但大量的土壤盐分会产生有毒的中间产物,导致作物或细菌细胞代谢减弱。植物和微生物都必须适应盐胁迫,并形成自己独特的方式在盐渍土中生存。
细菌中耐盐基因的表达有效地提高了细菌的生存机会。例如,从盐渍土壤中获得的固氮螺菌株表现出高耐盐性 。因此,深入研究盐对细菌基因的调控有助于改善有益菌的应用,因为适应盐的菌株可能具有更高的缓解盐胁迫的潜力。土壤中的有益细菌可以在高盐条件下存活,并有可能促进盐胁迫下的植物生长。在我们之前的研究中,从盐渍化蔬菜土壤中分离出大量耐盐菌株,其中一些表现出溶解磷和固氮的能力。本研究的目的是分析NaCl对菌株“SX4”耐盐基因的表达和调控。我们的研究结果将有助于有益菌的应用和土壤改良。