据全国第二次土壤普查数据显示，中国盐渍土总面积约 3600 万公顷，占全国可利用土地面积的 4.88%，耕地中盐渍化面积达到 920 万公顷，占全国耕地面积的 6.62%^[1]。盐碱土可引起植物生理干旱，影响植物正常的营养吸收，阻碍其生长^[2–4]。我国食用植物油脂的自给率不足 40%，在国产植物油脂中菜籽油的消费量约占我国自产食用植物油消费量的 50%^[5]，我国油菜常年种植面积在 700 万公顷左右^[6]。油菜是一种耐盐碱适应性广的油料植物，油菜生物学产量较高，生长过程中形成的落叶较多，种植油菜有利于土壤有机质含量提高，同时油菜根系入土较深，生长过程中根系能分泌有机酸，能有效缓解盐碱逆境^[7–9]。氮素是植株生长必需的大量营养元素，氮素营养的供给对油菜的生长发育以及最终产量和品质影响很大^[10–14]，因此，研究油菜的氮素吸收利用状况一直被人们所重视。以往关于油菜耐盐相关的生理研究主要在苗期性状^[15–18]，而成熟期的养分吸收与利用状况研究较少。本试验研究不同盐分含量条件下油菜产量、品质以及氮素积累特征，初步探索盐分含量对油菜生长发育过程中氮素吸收、运转和利用的影响效应。

以江苏省农业科学院选育的宁杂 1818 和江苏盐城市农业科学院选育的盐油杂 3 号为供试材料。

试验于 2014～2015 和 2015～2016 年度在江苏大丰市稻麦原种场进行。两年度试验均于 10 月 15 日在低盐分和高盐分含量的试验土壤 (表 1) 进行，试验田土壤为砂壤土，低盐分和高盐分含量试验土壤 0—30 cm 土层有机质含量分别为 15.2 g/kg 和 15.6 g/kg，地下水埋深在 200～240 cm 之间，2014～2015 和 2015～2016 年度油菜生长期降雨量分别为 442.6 和 456.8 mm。

试验采用人工开沟撒播方式进行播种，播种前施用硫酸钾复合肥 (15%–15%–15%) 800 kg/hm²、硼砂 7.5 kg/hm² 作底肥。苗期和薹期均追施 N 60 kg/hm²，尿素为氮源，其他管理同常规。4～5 叶期定苗，定苗密度为 45 × 10 ⁴ plant/hm²。

表1(Table 1)

表1 土壤盐分离子含量 (g/kg) Table 1 Salt-ion contents of tested soil

表1 土壤盐分离子含量 (g/kg) Table 1 Salt-ion contents of tested soil 土壤 Soil 土层 (cm) Layer K+ Na+ Ca2+ Mg2+ HCO3– Cl– SO42– 总量 Total 低盐 Low salt 0—10 0.064 0.500 0.255 0.062 0.317 1.040 0.280 2.518 10—20 0.065 0.544 0.248 0.062 0.358 1.106 0.284 2.668 20—30 0.062 0.612 0.245 0.061 0.373 1.200 0.263 2.815 高盐 High salt 0—10 0.078 1.022 0.296 0.084 0.410 1.961 0.312 4.163 10—20 0.072 1.201 0.286 0.077 0.484 2.175 0.298 4.594 20—30 0.070 1.217 0.282 0.077 0.472 2.177 0.290 4.584

1.3.1 植株取样 初花期每小区取样 10 株，按根、茎枝和叶片分开，于 105℃ 条件下杀青 30 min，再于 80℃ 恒温条件下烘干后称重。成熟期在各小区连续取样 10 株，晾晒后按根、茎枝、果壳和籽粒分开，于 80℃ 恒温条件下烘干后称重。

1.3.2 落叶收取 通过收取连续 2 m 长度的 4 个行距落叶量折算成单位面积的落叶重量。定苗后在土壤表面用 40 目的尼龙网袋 (规格为 70 cm × 48 cm) 铺上，每两星期收落叶一次，遇有雨天提前收，取回样品后 80℃ 恒温烘 72 h，所有收好的样品最终按初花前和初花后分开称重。

1.3.3 氮含量 用元素分析仪 (Vario MAX CN，Elementar，Germany) 测定全氮含量。

1.3.4 籽粒油分含量 用近红外分析仪 (NIRS3700) 测定籽粒油分含量。

1.3.5 土壤盐分含量测定 用双指示剂滴定法测定 HCO₃^– 含量，以硝酸银滴定法测定 Cl^– 含量，用 EDTA 容量法测定 SO₄^2–、Ca²⁺ 和 Mg²⁺ 含量，以火焰光度计法测定 Na⁺、K⁺ 含量^[19]。

根和茎枝氮素运转率 = (初花期根和茎氮素积累量 – 成熟期根和茎氮素积累量)/初花期根和茎氮素积累量 × 100%；

叶片运转率 = (初花期叶片氮素积累量 – 花后落叶氮素积累量)/初花期叶片氮素积累量 × 100%；

氮素籽粒生产效率 (nitrogen utilization efficiency for grain production，NUEg，g/g) = 产量/植株氮素积累总量。

文中生物量及物质积累包括成熟期籽粒、果壳、茎枝和落叶 (包括初花前和初花后)，不包括落花重量及其积累的氮素。

利用 Microsoft Excel 2007 进行数据处理，DPS7.05 软件进行方差分析和显著性检验。

由表 2 可以看出，不同盐分含量对油菜生长发育进程也有影响。随着盐分含量增加，不同试验年度不同品种油菜初花期和成熟期均推迟，高盐与低盐处理相比，初花期和成熟期均推迟 3～4 d。

表2(Table 2)

表2 不同处理油菜初花和成熟期日期 (y–m–d) Table 2 The date for early flowering and ripening stage of rapeseed under different treatments

表2 不同处理油菜初花和成熟期日期 (y–m–d) Table 2 The date for early flowering and ripening stage of rapeseed under different treatments 年份 Year 品种 Variety 土壤盐份 Soil salt 初花日期 Early flowering date 成熟日期 Ripening date 2014～2015 宁杂 1818 Ningza 1818 低 Low 2015–3–23 2015–6–1 高 High 2015–3–26 2015–6–5 盐油杂 3 号 Yanyouza 3 低 Low 2015–3–24 2015–6–3 高 High 2015–3–27 2015–6–6 2015～2016 宁杂 1818 Ningza 1818 低 Low 2016–3–21 2016–6–2 高 High 2016–3–25 2015–6–6 盐油杂 3 号 Yanyouza 3 低 Low 2016–3–23 2015–6–3 高 High 2016–3–26 2015–6–7 注（Note）：土壤盐分高、低表示 0—30 cm 土层盐分含量平均值分别为 4.4 和 2.7 g/kg Soil salts of low and high content were 4.4 and 2.7 g/kg in 0–30 cm layer.

由表 3 可以看出，随着盐分含量增加，产量和油分含量显著降低，蛋白质含量显著增加，2014～2015 和 2015～2016 年度高盐与低盐处理相比，宁杂 1818 和盐油杂 3 号产量平均下降幅度分别为 23.6% 和 26.1%，含油量平均下降幅度均为 4.6%，蛋白质含量平均增加幅度分别为 6.4% 和 9.4%。同一试验年份相同盐分含量条件下两个品种间产量无显著差异。方差分析显示，盐分含量对产量、含油量和蛋白质含量的影响均达极显著差异水平 (表 4)。

表3(Table 3)

表3 高盐和低盐土上油菜成熟期产量和品质 Table 3 Yield and qualities at ripening stage of rapeseed in high and low salt soils

表3 高盐和低盐土上油菜成熟期产量和品质 Table 3 Yield and qualities at ripening stage of rapeseed in high and low salt soils 年份 Year 品种 Variety 土壤盐分 Soil salt 产量 (kg/hm2) Yield 油分含量 (%) Oil content 蛋白质含量 (%) Protein content 2014～2015 宁杂 1818 Ningza 1818 低 Low 3550.0 a 47.3 a 20.5 de 高 High 2709.1 c 45.1 b 21.7 bc 盐油杂 3 号 Yanyouza 3 低 Low 3502.4 ab 47.6 a 21.1 cd 高 High 2577.2 cd 45.3 b 23.1 a 2015～2016 宁杂 1818 Ningza 1818 低 Low 3474.7 ab 47.3 a 20.4 e 高 High 2654.1 cd 45.1 b 21.8 b 盐油杂 3 号 Yanyouza 3 低 Low 3395.3 b 47.4 a 21.4 bc 高 High 2522.9 d 45.3 b 23.4 a 注（Note）：土壤盐分高、低表示 0—30 cm 土层盐分含量平均值分别为 4.4 和 2.7 g/kg；同一列数据后不同字母表示处理间差异达 5% 显著水平 Soil salts of low and high content were 4.4 and 2.7 g/kg in 0–30 cm layer. Values followed by different letters within a column are significant among treatment at 5% level.

表4(Table 4)

表4 不同处理条件下产量、品质和物质积累量的方差分析 Table 4 Variance analyses of yield qualities dry matter and N accumulation amount under different treatments

表4 不同处理条件下产量、品质和物质积累量的方差分析 Table 4 Variance analyses of yield qualities dry matter and N accumulation amount under different treatments 项目 Item 年份 Year 品种 Variety 盐分 Salt 年份 × 品种 Year × Variety 年份 × 盐分 Year × Salt 品种 × 盐分 Variety × Salt 年份 × 品种 × 盐分 Year × Variety × Salt 产量 Yield (kg/hm2) ** ** ** NS NS NS NS 含油量 Oil content (%) NS NS ** NS NS NS NS 蛋白质含量 Protein (%) NS ** ** NS NS ** NS 总干重 Total biomass (kg/hm2) ** ** ** NS NS NS * 总氮积累量 Total N accumulation (kg/hm2) ** ** ** NS NS NS NS 氮素籽粒生产效率 NUEg NS ** ** NS NS * NS 根系氮素运转率 Root N translocation rate NS * NS NS NS NS NS 茎枝氮素运转率 Stem N translocation rate NS ** ** NS ** NS NS 叶片氮素运转率 Leaf N translocation rate NS ** ** NS * NS NS 注（Note）：NS、*、** 分别表示差异不显著、5% 和 1% 显著水平 Represent not significant, significant at 0.05 and 0.01 levels, respectively.

成熟期总干物质积累量随着盐分含量增加显著降低 (表 5)，两个试验年度宁杂 1818 低盐和高盐处理总生物量平均值分别为 16569.2 kg/hm² 和 12849.6 kg/hm²，高盐与低盐处理相比下降幅度为 22.4%，盐油杂 3 号低盐和高盐处理总生物量平均值分别为 16245.0 kg/hm² 和 12359.2 kg/hm²，高盐与低盐处理相比下降幅度为 23.9%。氮素积累总量随着盐分含量增加显著降低，宁杂 1818 和盐油杂 3 号两个试验年度高盐与低盐处理相比下降幅度分别为 18.0% 和 18.4%。氮素籽粒生产效率随着盐分含量增加显著降低，宁杂 1818 和盐油杂 3 号两个试验年度高盐与低盐处理相比下降幅度分别为 6.8% 和 9.3%。

表5(Table 5)

表5 高盐和低盐土壤油菜成熟期物质积累和氮素利用效率 Table 5 Dry matter, N accumulation and NUEg at ripening stage of rapeseed in high and low salt soils

表5 高盐和低盐土壤油菜成熟期物质积累和氮素利用效率 Table 5 Dry matter, N accumulation and NUEg at ripening stage of rapeseed in high and low salt soils 年份 Year 品种 Variety 土壤盐分 Soil salt 总生物量 (kg/hm2) Total biomass 氮素积累总量 (kg/hm2) Total N accumulation 氮素籽粒生产效率 (g/g) NUEg 2014～2015 宁杂 1818 Ningza 1818 低 Low 16740.9 a 233.6 bc 15.2 a 高 High 13165.2 d 192.8 de 14.1 b 盐油杂 3 号 Yanyouza 3 低 Low 16517.2 ab 242.8 a 14.4 b 高 High 12547.8 e 196.7 d 13.1 c 2015～2016 宁杂 1818 Ningza 1818 低 Low 16397.5 b 230.1 c 15.1 a 高 High 12534.0 e 187.3 e 14.2 b 盐油杂 3 号 Yanyouza 3 低 Low 15972.7 c 236.1 b 14.4 b 高 High 12170.6 f 193.8 d 13.0 c 注（Note）：土壤盐分高、低表示 0—30 cm 土层盐分含量平均值为 4.4 和 2.7 g/kg；同一列数据后不同字母表示处理间差异达 5% 显著水平 Soil salts of low and high content were 4.4 and 2.7 g/kg in 0–30 cm layer. Values followed by different letters within a column are significant among treatment at 5% level.

由表 6 可以看出，不同器官之间以根系氮素运转率最低，不同处理的变幅为 34.9%～36.9%；其次是茎枝氮素运转率，不同处理的变幅为 40.7%～51.0%；叶氮素运转率最高，不同处理变幅为 72.6%～77.9%。不同盐分含量处理间根系氮素运转率无显著差异，2014～2015 年度盐油杂 3 号叶片氮素运转率低盐处理显著高于高盐处理，其余处理不同盐分含量间叶片氮素运转率无显著差异。茎枝氮素运转率受盐分含量影响比较大，随着盐分含量增加，茎枝氮素运转率显著降低，两个年度试验宁杂 1818 和盐油杂 3 号高盐与低盐处理相比茎枝氮素运转率平均下降幅度分别为 14.3% 和 14.2%。

表6(Table 6)

表6 高、低盐土壤上油菜根、茎枝和叶片氮运转率 (%) Table 6 N translocation in rapeseed root stems and leaves in high and low salt soils

表6 高、低盐土壤上油菜根、茎枝和叶片氮运转率 (%) Table 6 N translocation in rapeseed root stems and leaves in high and low salt soils 年份 Year 品种 Variety 土壤盐分 Soil salt 根 Root 茎 Stem 叶 Leaf 2014～2015 宁杂 1818 Ningza 1818 低 Low 35.7 ab 47.1 b 77.9 a 高 High 35.2 ab 41.0 d 75.4 bcd 盐油杂 3 号 Yanyouza 3 低 Low 36.7 ab 50.7 a 74.4 de 高 High 35.9 ab 44.9 c 72.6 f 2015～2016 宁杂 1818 Ningza 1818 低 Low 35.4 ab 48.2 b 76.8 ab 高 High 34.9 b 40.7 d 76.0 bc 盐油杂 3 号 Yanyouza 3 低 Low 36.9 a 51.0 a 75.2 cd 高 High 36.6 ab 42.4 d 73.7 ef 注（Note）：土壤盐分高、低表示 0—30 cm 土层盐分含量平均值为 4.4 和 2.7 g/kg；同一列数据后不同字母表示处理间差异达 5% 显著水平 Soil salts of low and high content were 4.4 and 2.7 g/kg in 0–30 cm layer. Values followed by different letters within a column are significant among treatment at 5% level.

以往研究结果显示，不同的生长逆境对植物生长发育进程有影响^[20–22]，如高温加速植株的衰老进程，不同生长发育时期提早，而遮光则使得生长发育进程推迟。本试验结果显示随着盐分含量增加，油菜生育进程推迟。我国盐碱土的类型比较多，不同类型盐碱土其盐分总量及离子组成存在很大差异^[23–25]。本试验土壤溶液中未检测到 CO₃^2–，盐分含量的组成以 Na⁺ 和 Cl^– 含量较高 (表 1)，特别是 Cl^– 含量高，在高盐含量条件下不同土层 Cl^– 含量均在 2.0 g/kg 左右。随着盐分含量增加，产量、干物质积累量、氮素积累量以及含油量都显著降低，蛋白质含量显著增加。

宁杂 1818 和盐油杂 3 号均是江苏省油菜生产上大面积推广应用的杂交油菜品种，近几年的研究结果显示，在非盐分类型土壤种植并采用合理的栽培措施，两个品种均能达到 3000 kg/hm² 以上的高产水平^[26–27]。结合本试验，低盐分含量 (2.7 g/kg) 产量在 3395.3～3550.0 kg/hm² 之间，含油量也与非盐分土壤下结果相近，而高盐分含量 (4.4 g/kg) 产量显著降低，不同处理在 2522.9～2709.1 kg/hm² 之间，含油量也显著降低。由此可以看出，当土壤盐分含量低于 3 g/kg 时，基本不影响油菜生长，而当土壤盐分含量高于 4 g/kg 时，其产量和含油率显著降低。根据作者前期试验结果，江苏地区非盐分类型土壤其盐分离子含量大多数集中在 0.8～1.0 g/kg 之间，而在江苏沿海盐分类型土壤的试验区内，仍然以宁杂 1818 和盐油杂 3 号为种植材料，当土壤盐分含量超过 6 g/kg 时，直播条件下几乎不出苗。

油菜氮素的积累、运转及氮素利用效率与最终籽粒产量形成的关系密切。一般而言，氮素积累量多并且氮素运转效率高，其氮素利用效率高，产量也高。通过品种筛选和合理栽培措施的应用，促进营养器官氮素向籽粒输送是提高氮素籽粒生产效率的有效措施^[28–29]。油菜在初花期之前营养生长占绝对优势，初花期以后角果开始形成，生殖生长逐渐明显。以往结果显示，初花期氮素积累量占成熟期氮素积累总量的 75.5%～90.5%^[9]，说明初花期以后油菜氮代谢重点是不同器官间的氮素运转和再利用。不同器官中以叶片氮素运转率最高，其次是茎枝氮素运转率，根系氮素运转率最低。盐分含量对叶片和根系氮素运转率影响较小，而随着盐分含量增加，茎枝氮素运转率显著降低。油菜不同氮肥处理试验结果表明，氮素利用效率与营养器官中氮素运转效率呈显著正相关关系，其中与茎枝氮素运转效率的相关系数最大^[30]。本试验中由于盐分含量增加，影响了茎枝中氮素向角果和籽粒的输送，茎枝氮素运转率显著降低，从而影响最终产量的形成，导致氮素籽粒生产效率的降低。

本试验中低盐分含量和高盐分含量土壤 0—30 cm 土层盐离子含量的平均值分别为 2.7 g/kg 和 4.4 g/kg。随着土壤盐分含量增加，油菜的生长发育进程推迟，高盐分含量与低盐分含量处理相比初花期和成熟期时间均推迟 3～4 d。随着土壤盐分含量增加，油菜产量、总生物量、氮素积累量及含油量降低，蛋白质含量增加。盐分含量对油菜根系和叶片的氮素运转率影响较小，随着盐分含量增加，茎枝中的氮素运转率降低，氮素籽粒生产效率降低。