深根豆科植物生物固氮對鹽分的響應研究獲進展

　　豆科植物具有結瘤固氮潛能，但在干旱區，多年生豆科植物生物固氮潛力表現出較大的空間變異。此前對塔克拉瑪干沙漠和策勒綠洲過渡帶的深根多年生草本豆科植物疏葉駱駝刺氮素代謝的研究發現，駱駝刺的生物固氮潛力表現出較大的空間變異，固氮植物的硝酸還原酶活性顯著低于非固氮植物。據此推斷，這可能是由于該地區的疏葉駱駝刺群落分化成了不同的基因型，不同的基因型擁有不同的硝酸鹽還原能力和固氮能力，但該推理的正確性還有待進一步驗證。

　　針對上述問題，中國科學院新疆生態與地理研究所荒漠與綠洲生態國家重點實驗室研究員曾凡江團隊繼續以塔克拉瑪干沙漠和策勒綠洲過渡帶的優勢豆科植物疏葉駱駝刺為研究對象，研究駱駝刺生物固氮的潛在影響因素。

　　研究發現，駱駝刺的生物固氮變異并非由遺傳因素主導，而是對環境因子根際鹽分的一種可塑性響應。駱駝刺結瘤固氮對鹽分脅迫具有較強耐受性，而硝酸鹽還原對鹽分比較敏感，因而，在鹽分含量較高的河岸帶，駱駝刺整個生育期的氮素來源主要依賴于生物固氮，而在地下水鹽分較低的地區，駱駝刺硝酸鹽代謝基本不受抑制，從而降低了植物對生物固氮的依賴（生物固氮能耗大于硝酸鹽代謝）。駱駝刺生物固氮的耐鹽性可歸結于駱駝刺根瘤的結構屬性。

　　總之，多年生豆科植物的生物固氮功能通過長期適應性進化，已具備了一定耐鹽性；獲得耐性后的固氮功能有利于這些豆科植物占據貧瘠鹽堿的干旱區土壤，提高土壤肥力，為其他植物的進一步定植創造良好條件，促進群落演替。

　　該研究有助于進一步認識和理解干旱區深根豆科植物氮素代謝對環境因子的響應以及這些植物的氮素利用策略。研究結果適用于塔克拉干沙漠邊緣的疏葉駱駝刺和世界其他干旱區的多年生深根豆科植物，這些豆科植物生物固氮的耐鹽屬性能夠用于改良廣大干旱區貧瘠的鹽堿地。相關研究成果以Response of nodulation and nitrogen fixation to salt stress in a desert legume, Alhagi sparsifolia為題，發表在Environmental Experimental Botany上。

固氮速率（用δ15N值的大小表示）與根際鹽分主要是NaCl和Na2SO4含量成正相關關系