土壤鹽化，連耐鹽的植物都「凍未條」！

耕種少不了要灌溉與施肥，而這兩種行為都會把礦物質帶進土壤中。久而久之，就會出現土壤鹽化（salinazition）的問題。從兩河流域文明到希臘羅馬時代，土壤鹽化也讓人們不斷地遷移。羅馬更因為土壤鹽化，導致他們為了尋找更合適的小麥種植區域，不停地征伐其他地區。

到底土壤鹽化對植物的影響有多大呢？最近有一群科學家，以耐鹽的鹽穗木屬植物Halostachys caspica為材料，研究土壤中鹽分對種子發芽的影響。

鹽穗木屬的H. caspica。圖片來源：維基百科

他們從新疆古爾班通古特沙漠邊緣極端鹽鹼化和半荒漠地區採集了H. caspica的種子。新疆地區因為蒸發嚴重，造成土壤鹽化的情形也非常嚴重。根據他們的研究，新疆的鹽鹼土主要成分為NaCl、Na₂SO₄、Na₂CO₃和NaHCO₃，部分地區鹽分濃度高但pH值低，部分地區鹽分濃度低但pH值高。

所以，他們設計了多種鹽溶液，並設置了不同的濃度梯度，最高濃度為600 mmol/L。其中中性鹽組包含了NaCl組以及等量的NaCl:Na₂SO₄組；鹼性鹽組則是NaHCO₃組以及等量的NaHCO₃:Na₂CO₃組；鹽鹼混合組則是NaCl:NaHCO₃ (1:1, 1:3, 3:1)混合。各組的最低濃度為50 mmol/L，最高則是600 mmol/L。

結果發現，混合鹼性鹽 (NaHCO₃: Na₂CO₃ = 1:1) 對種子萌芽的抑制效果最大。在相同鹽濃度下，與中性鹽相比，鹼性鹽處理的種子萌發率顯著降低。在高鹽濃度 (600 mmol/L) 下，混合鹼性鹽處理的種子萌發率最低 (12.5%)，而混合中性鹽處理的種子萌發率還有 48.33%。

雖然鹽脅迫處理後未萌發的種子在轉移到蒸餾水後，可以恢復萌發，且高鹽濃度處理的未萌發種子恢復萌發率最高，意味著這個抑制是可逆的；但是在耕種時是不可能這樣做的。

目前，世界上許多區域都出現了土壤鹽化的現象，這對於農作物的收成當然會有極大的影響。要知道，論文中使用的H. caspica是一種耐鹽的植物，而一般的農作物並沒有這麼耐鹽。在極端的狀況（600 mmol/L）的狀況，即使是混合中性鹽也只有一半的種子能發芽，可見鹽對植物的傷害有多大。

參考文獻：

Zhang, R., Zhang, H., Wang, L. et al. Effect of salt-alkali stress on seed germination of the halophyte Halostachys caspica. Sci Rep 14, 13199 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-61737-5