干旱缺水时，怎样才能保证杨树的正常生长？水分不缺时，如何让杨树在重金属污染的土壤里健康生长并且修复土壤？对于这两个制约杨树生产的瓶颈问题，我校林学院青年教师张一带领科研团队进行了大量的基础研究，从生理角度揭示了杨树“逆境成材”时对氮素的渴望。

　　杨树在我国西北地区广泛种植，是重要的生态树种和工业用材。相关研究资料显示，干旱缺水的西北地区多沙质土，其蓄水保肥能力差，夏季短时间的降水往往导致土壤中的营养元素流失。缺水再加上营养不良，杨树的生长和抵抗病虫害的能力就受到严重抑制。

　　“给点氮素它就会脱离困境。”张一介绍，他的研究团队发现，适量氮素添加促进了杨树细根的增生、增加了木质部导管发生频率、促进了干旱下木质部的适应性发育，部分关键基因在在适量供氮后得到激活，从而提高了瞬时水分利用效率，增强了杨树耐干旱能力。

　　适应性强、速生性突出的杨树还是修复土壤重金属污染的重要树种，因此广受青睐，尤其是在一些经济较为发达的地区，杨树常被“委以重任”。而这些地区多为半湿润和湿润地区，杨树生长不缺水，但应对强大的“污染之敌”往往力不从心。

　　该团队研究发现：在镉污染和低氮双重胁迫下，充分供氮提高了杨树茎内的激素及抗氧化物质水平，增强了抗氧化防御，促进了茎干次生生长和木质部发育，这两个因素共同增加了杨树茎干对镉的生物学富集效率，也显著改变了杨树叶片的镉积累特征及抗性适应策略，促进了杨树对重金属污染土壤的生物学修复。

　　相关研究得到了国家重点研发计划项目、学校引进人才启动项目等支持，其成果先后发表于《BMC 植物生物学》《树木》《环境和实验植物学》《生态毒理和环境安全》等国际期刊，我校为第一署名单位，团队研究生宋珺宇、鲁玫，王俊臣、王浩，张森茂、杨灿分别为第一作者，张一为通讯作者。

　　目前，我国杨树栽培面积居世界首位，总面积达 1000 余万公顷。张一表示，以上关键科学问题的研究有助于以氮素营养调控为突破口，缓解干旱缺水、氮素匮乏对杨树人工林生产力的限制，促进杨树对重金属污染土壤的植物修复，减少重金属污染对生态安全和食品安全的威胁。今后将与我校杨树育种团队加强合作，进一步研究不同氮素类型对于杨树耐受干旱与重金属胁迫的氮营养调控机理，为杨树生产的氮素需求提供更有价值的“西农菜单”。

编辑：张晴

终审：郭建东