紫花苜蓿（Medicago sativa L.）又称苜蓿，主要产自我国多为盐碱地的西北地区[1-2]。随着天然草地逐渐退化，草产量下降，给我国苜蓿产业带来一定的损失。苜蓿的抗盐、抗干旱成为苜蓿生长面临的主要问题。干旱和盐胁迫能够影响紫花苜蓿的产量和品质。因此，培育抗旱、抗盐紫花苜蓿成为亟须解决的问题[3]。紫花苜蓿产量受水分的影响，明确紫花苜蓿抗旱能力具有重要意义[4]。在紫花苜蓿的生命周期中，幼苗生长期为敏感时期，容易受到干旱和盐胁迫的影响[5]。干旱和盐胁迫抑制紫花苜蓿的光合作用和呼吸作用。有关紫花苜蓿抗旱、抗盐的相关研究大多致力于苜蓿品质，但是大部分紫花苜蓿抗逆性较差，尚未从生理和品质方面进行综合研究[6]。因此，研究紫花苜蓿的抗旱、抗盐性具有重要意义[7-8]。本试验研究干旱和盐复合胁迫对紫花苜蓿生理和品质的影响，为紫花苜蓿对干旱和盐胁迫的适应机制提供参考。1材料与方法1.1试验材料试验选取的紫花苜蓿品种为青大1号。试验使用的种子由青海大学生态环境工程学院提供。种子的品质见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.23.022.T001表1种子的品质供试品种千粒重/g发芽率/%原产地秋眠级秋眠类型青大1号2.124 594青海3.9半秋眠1.2试验设计本试验于2021年4月在青海大学生态环境工程学院生态环境修复实验室进行。采用水培法选取颗粒饱满、大小一致、完整且无病虫害的青大1号紫花苜蓿种子，1.0%次氯酸钠溶液消毒5 min，纯水洗涤数次，在无菌培养皿内铺2层滤纸，每个培养皿均匀放置20粒种子。设置不同NaCl浓度（0、0.5、1.0、1.5、2.0 g/L）和聚乙二醇（PEG-6000）浓度（0、5%、10%、15%、20%）培养液，以蒸馏水为对照，采用恒重法每日补充适量培养液。干旱和盐复合胁迫浓度设置见表2。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.23.022.T002表2干旱和盐复合胁迫浓度设置组别复合浓度设置CK蒸馏水DSS15% PEG-6000，0.5 g/L NaClDSS210% PEG-6000，1.0 g/L NaClDSS315% PEG-6000，1.5 g/L NaClDSS420% PEG-6000，2.0 g/L NaCl1.3测定指标及方法1.3.1生长指标培养45 d，每个胁迫处理分别随机选取长势一致的10株植株测定株高、叶面积，3次重复。游标卡尺测定株高，方格法测定叶面积。取适量植株，洗净，称鲜重，105 ℃高温烘干，称干重。1.3.2营养成分粉碎干草，过1 mm筛。粗蛋白测定（凯氏定氮法）[9]：称量样品1.5 g，置于消化管中，添加铜催化剂1片、浓硫酸15 mL、过氧化氢溶液2.5 mL，进行消化，蒸馏和定氮。粗纤维（粗纤维测定仪）[10]：采用纤维测定仪加入酸碱除去糖蛋白质等得到残渣，烘干，减去灰化即为粗纤维量。粗灰分（坩埚法）[11]：将样品放入鼓风干燥箱中200 ℃，烘烤0.5 h，称量恒重。1.3.3生理指标称取新鲜幼叶。脯氨酸测定（磺基水杨酸法）[12]：将样品放入试管内，加入3%的磺基水杨酸溶液5 mL，水浴提取20 min，得到滤液，加入冰乙酸和茚三酮各2 mL，加入甲苯5 mL，摇匀，萃取。可溶性糖测定（苯酚法）[13]：将样品于试管中加入蒸馏水，在沸水中提取，分别加入苯酚、浓硫酸溶液，显色，测定可溶性糖含量。可溶性蛋白测定（考马斯亮蓝G-250）[14]：将样品提取液放入试管中，加入考马斯亮蓝G-250溶液，595 nm下比色，在已知标准曲线查蛋白质含量。1.3.4常量元素摘叶片，擦灰，置于高温杀青，烘干，粉碎，测定各营养元素。测量过程中，不接触金属器皿，防止污染。采用凯氏定氮法测定N[15]；采用钒钼黄比色法测定P[16]；采用火焰光度计法测定K、Mg、Ca[17]。1.4数据统计与分析采用Excel和 SPSS 26.0软件进行统计分析，采用LSD法进行多重比较，结果以“平均值±标准差”表示，P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1干旱和盐胁迫对紫花苜蓿生长指标的影响（见表3）由表3可知，与对照组相比，干旱和盐胁迫对紫花苜蓿地上生物量的影响显著（P0.05）。株高随着胁迫程度加深株高下降到最小值，为7.77 cm，与对照组相差1.61 cm。随着干旱和盐浓度变大，叶面积减小，最小值为0.93 cm2，各处理叶面积均显著低于对照组（P0.05）。与对照组相比，鲜重和干重随着胁迫浓度的增大而减小，各处理鲜重和干重均显著低于对照组（P0.05）。随着胁迫浓度的增大，鲜干比变大；DSS4处理干鲜比显著高于其他组（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.23.022.T003表3干旱和盐胁迫对紫花苜蓿生长指标的影响组别株高/cm叶面积/cm2鲜重/g干重/g鲜干比CK9.38±0.28a1.36±0.04a24.96±0.08a7.19±0.02a3.47±0.03eDSS18.85±0.02b1.16±0.03b23.75±0.05b6.63±0.02b3.58±0.02dDSS27.95±0.12c1.10±0.06bc23.61±0.04b6.41±0.01c3.68±0.03cDSS37.80±0.01c0.96±0.04cd22.60±0.25c5.99±0.07d3.77±0.03bDSS47.77±0.03c0.93±0.05d22.07±0.05d5.58±0.01e3.94±0.04a注：同列数据肩标字母不同表示差异显著（P0.05），字母相同或无字母表示差异不显著（P0.05）；下表同。2.2干旱和盐胁迫对紫花苜蓿生理指标的影响（见表4）由表4可知，随着干旱和盐复合胁迫浓度的增加，与对照组相比，青大1号紫花苜蓿幼叶可溶性蛋白含量显著下降（P0.05）；紫花苜蓿幼叶脯氨酸含量显著增加（P0.05）；紫花苜蓿幼叶可溶性糖含量显著下降（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.23.022.T004表4干旱和盐胁迫对紫花苜蓿生理指标的影响组别可溶性蛋白脯氨酸可溶性糖CK0.012 3±0.000 3a0.016 8±0.000 2e0.026 7±0.000 9eDSS10.010 1±0.000 2b0.018 3±0.000 1d0.043 5±0.000 8aDSS20.008 7±0.000 2c0.019 7±0.000 3c0.039 7±0.000 3bDSS30.007 0±0.000 3d0.021 3±0.000 2b0.035 7±0.000 3cDSS40.005 6±0.000 2e0.022 3±0.000 3a0.032 3±0.000 3dμg/g2.3干旱和盐胁迫对紫花苜蓿叶片常量元素含量的影响（见表5）由表5可知，与对照组相比，各处理组紫花苜蓿幼叶中N含量显著降低（P0.05）；随着胁迫干旱和盐胁迫浓度的增加，N含量增加。干旱和盐胁迫叶片通过提高N含量维持蛋白质以及各种酶类活性保护紫花苜蓿的正常生长。随着干旱和盐胁迫浓度的增加，P含量增加，DSS4处理显著高于DSS1、DSS2和DSS3处理（P0.05）。在干旱和盐胁迫下，P含量增加可以维持叶片渗透势。与对照组相比，各处理组紫花苜蓿幼叶中K含量显著降低（P0.05）。与对照组相比，紫花苜蓿幼叶中Ca含量显著降低（P0.05）；随着胁迫干旱和盐胁迫浓度的增加，Ca含量增加。Ca含量对胁迫敏感，有利于维持生物膜的稳定性。与对照组相比，各处理紫花苜蓿幼叶中Mg含量显著降低（P0.05）；随着胁迫干旱和盐胁迫浓度的增加，Mg含量增加，可以抵御干旱和盐胁迫。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.23.022.T005表5干旱和盐胁迫对紫花苜蓿叶片常量元素含量的影响组别NPKCaMgCK3.26±0.06a0.61±0.01ab1.33±0.15a2.38±0.02a0.38±0.02aDSS12.78±0.01d0.43±0.01d0.80±0.02b1.36±0.04d0.21±0.01cDSS22.84±0.01cd0.49±0.01c0.91±0.01b1.64±0.05c0.25±0.01bDSS32.91±0.01bc0.58±0.02b0.95±0.01b1.86±0.04b0.27±0.01bDSS42.94±0.02b0.62±0.01a1.01±0.01b1.98±0.04b0.28±0.01b%2.4干旱和盐胁迫对紫花苜蓿营养品质的影响（见表6）由表6可知，与对照组比较，DSS3、DSS4处理组紫花苜蓿粗蛋白的含量显著下降（P0.05）；DSS1、DSS2、DSS4处理组粗纤维含量显著升高（P0.05）；DSS1、DSS2、DSS4处理组粗灰分含量显著降低（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.23.022.T006表6干旱和盐胁迫对紫花苜蓿幼苗营养品质的影响组别粗蛋白粗纤维粗灰分CK19.09±0.06a23.56±0.16c8.42±0.10aDSS118.88±0.02ab26.02±0.28a7.94±0.07cDSS218.57±0.27ab24.46±0.05b7.46±0.08dDSS318.34±0.05b23.59±0.19c8.26±0.02abDSS418.49±0.26b21.85±0.14d8.12±0.05bc%3讨论3.1干旱和盐胁迫对紫花苜蓿生长指标的影响干旱和盐胁迫紫花苜蓿会通过改变形态适应环境的变化。株高、叶面积和干鲜比可以作为衡量紫花苜蓿抗干旱和盐胁迫的重要指标[18]。紫花苜蓿叶面积可以影响叶片的光合作用和产量，可通过合理密度和合理肥水增产[19]。鲜干比反映紫花苜蓿中水分含量。本研究中，株高、叶面积随着干旱和盐胁迫程度加深，均受到抑制作用。然而，干鲜比随着干旱和盐胁迫程度加深，干鲜比变大。当水分无法满足紫花苜蓿叶片的需求时，生长就会变慢。3.2干旱和盐胁迫对紫花苜蓿叶片生理指标的影响可溶性蛋白不仅是营养物质，也是渗透调节物质之一。可溶性蛋白对生物膜和碳物质起保护作用，也对细胞保水能力有重要作用[20]。在干旱和盐胁迫下，供试的苜蓿中的可溶性蛋白含量显著降低，盐胁迫下幼苗的生长受到一定限制。当干旱和盐浓度胁迫浓度为0时，可溶性蛋白最高，当PEG和NaCl浓度分别为20%和2 g/L时，可溶性蛋白最低为0.005 6 μg/g，抑制作用明显。脯氨酸和紫花苜蓿细胞膨压有关，进而使细胞膜和某些酶类得到保护[21-22]。干旱和盐胁迫使紫花苜蓿幼叶中脯氨酸含量增多，通过改变细胞渗透势使细胞的结构更完整，保证紫花苜蓿的正常生长。可溶性糖也参与维持渗透平衡，使植物抵御伤害，维持植株的正常代谢。可溶性糖的含量与干旱和盐胁迫有关。本试验中，干旱和盐胁迫加强，可溶性糖的含量呈现先增后减的变化。当PEG和NaCl浓度分别为5%和0.5 g/L时，可溶性糖的含量最多为0.044 μg/g。当PEG和NaCl浓度分别为20%和2 g/L，对青大1号紫花苜蓿幼苗中可溶性糖的抑制作用明显。3.3干旱和盐胁迫对紫花苜蓿叶片常量元素含量的影响N是蛋白质的主要成分，在干旱和盐胁迫叶片紫花苜蓿通过提高N含量维持蛋白质以及各种酶类活性保护正常生长。P是细胞核和细胞质的主要成分，P参与细胞呼吸、脂质运动、光合作用以及各种代谢活动[23]。P通过提高含量抵御干旱和盐胁迫。K是酶的活化剂，参与气孔大小运动，通过调节含量变化来提高保水力。Ca参与细胞壁的形成，提高愈伤组织能力，保护紫花苜蓿正常生长。Mg是叶绿体的主要成分，保证紫花苜蓿正常光合作用，提高各种酶的活性。随着干旱和盐胁迫增加，常量元素含量大部分均会提高，并维持在一个较高水平，提高对逆境适应性。3.4干旱和盐胁迫对紫花苜蓿营养品质的影响粗蛋白、粗纤维、粗灰分是构成紫花苜蓿细胞的基本物质，干旱和盐胁迫影响紫花苜蓿的营养成分含量，从而影响紫花苜蓿品质。王传旗等[24]研究表明，披碱草丛下干旱和盐胁迫的增强，披肩草的粗蛋白质、灰分含量提高，粗纤维含量降低。本试验结果表明，紫花苜蓿在不同干旱和盐胁迫胁迫下粗蛋白含量的变化不明显，不同处理下粗纤维含量在DSS1、DSS2、DSS3、DSS4处理组之间存在明显差异。4结论在低浓度的干旱和盐胁复合胁迫对紫花苜蓿的生理特性及品质的影响较小，能够较好地适应干旱和盐胁复合胁迫的环境条件；高浓度干旱和盐胁复合胁迫下对紫花苜蓿的生理特性及品质的影响较大，对其生长具有强烈的抑制作用。