飼用小黑麥品種全生育期耐鹽性評價(jià)

謝楠等

摘要：大田模擬鹽脅迫環(huán)境下，設(shè)0.1%，0.2%和0.3%及對照4個(gè)處理濃度對17個(gè)飼用小黑麥品種綜合評價(jià)全生育期的耐鹽性，通過生育進(jìn)程及各單項(xiàng)指標(biāo)的分析，鹽脅迫使各品種的生育進(jìn)程推遲，植株的存活率、株高、總莖數(shù)、地上干物重顯著降低，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)賦予權(quán)重法和耐鹽指數(shù)法綜合評價(jià)結(jié)果表明：NTH2597、NTH2337、NTH1888和NSHW11品種耐鹽性較好，NTH2351，NTH1877和NTH2685品種耐鹽性較差。

關(guān)鍵詞：飼用小黑麥；全生育期；耐鹽性；綜合評價(jià)

隨著人類活動(dòng)及生態(tài)環(huán)境的變化，可利用的耕地在逐年減少，同時(shí)，土壤鹽漬化在逐年加劇。鹽害是影響21世紀(jì)世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要問題[1]。華北地區(qū)又是鹽堿地的主要分布區(qū)域[2]，該區(qū)黑龍港流域淡水資源缺乏，地下富含大量的微咸水和咸水資源[3]，選育耐鹽堿植物資源，是當(dāng)今改良利用和控制鹽堿地的重要生態(tài)措施[4]，也是最為有效的改良途徑[5]。近年來，牧草耐鹽性的研究，對一些鹽堿地的改良和利用做出了重要的貢獻(xiàn)[6]。小黑麥作為新型飼草作物，具有生物產(chǎn)量高、抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣、抗旱節(jié)水等特點(diǎn)，篩選其耐鹽品種，在鹽堿地種植不僅能改良土壤而且不與糧棉爭地，也能擴(kuò)大優(yōu)良品種的種植區(qū)域[7]，對于發(fā)展畜牧業(yè)和優(yōu)化種植業(yè)都具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

時(shí)麗冉等[8-10]分別對萌發(fā)期和苗期小黑麥采用評分法、鹽害指數(shù)、發(fā)芽指數(shù)、光合指標(biāo)等進(jìn)行耐鹽性評價(jià)；余玲等[11]對苗期植株的研究表明，小黑麥比黑麥、小麥具有更好的耐鹽能力；Annick等[12]研究表明，小黑麥較黑麥更耐受鹽脅迫；邵紅雨等[13，14]對小黑麥的生理特性及4個(gè)不同品種（系）吸脹后種子發(fā)芽和幼苗生長的影響[15]進(jìn)行了研究；這些研究方法多通過NaCl營養(yǎng)液水培法和盆栽土培法且評價(jià)時(shí)期在萌發(fā)期或苗期，研究多集中于耐鹽性有關(guān)的單項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)及理化指標(biāo)上，缺乏系統(tǒng)性評價(jià)研究。試驗(yàn)通過大田模擬鹽脅迫環(huán)境，分不同鹽分梯度，運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)賦予權(quán)重法和耐鹽指數(shù)法綜合評價(jià)全生育期品種的耐鹽性，旨在為小黑麥耐鹽育種和當(dāng)?shù)厣a(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試品種

供試的飼用小黑麥品種17個(gè)，分別為：中新830、WOH939、NSHW11、中飼828、中飼237、NTH2337、NTH1048、NTH2351、NTH2179、NTH2597、NTH2591、NTH2146、NTH2685、NTH1933、NTH1887、NTH1888和NTH1877，均引自中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物所。

1.2 研究方法

1.2.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

2007年10月～2008年5月在河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所試驗(yàn)站進(jìn)行。試驗(yàn)地位于E 115°42′，N 37°44′，海拔20 m，年平均降水量510 mm，其中，70%的降水集中在7～8月。年平均氣溫12.6 ℃，無霜期206 d。土壤為粘壤土，含有機(jī)質(zhì)11 g/kg、堿解氮67 mg/kg、速效磷16 mg/kg和速效鉀138 mg/kg。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)3個(gè)鹽分梯度（1 m深的塑料布隔開），和1個(gè)對照，對照不進(jìn)行鹽處理，各小區(qū)每次預(yù)加入鹽量按15 cm土層厚度換算，溶解到一定量蒸餾水中配制鹽溶液，并隨時(shí)監(jiān)測不同小區(qū)土壤中含鹽量的動(dòng)態(tài)變化，使各小區(qū)土壤含鹽量與所預(yù)設(shè)含鹽量相當(dāng)（各小區(qū)的含鹽量按實(shí)際測得土壤含鹽量為準(zhǔn)）。

2007年10月30日播種。每處理播種36行，每品種2行（為減少邊緣效應(yīng)對試驗(yàn)影響兩邊均多播種1行，測產(chǎn)時(shí)不再進(jìn)行記載），每行播種43粒種子，行長1.6 m，行距20 cm，各處理每品種按行長分別劃分為3個(gè)重復(fù)。

試驗(yàn)分3次對各小區(qū)進(jìn)行不同鹽濃度處理，第1次在播種前，各小區(qū)均隨水施入濃度為0.1%的鹽溶液，對照只灌溉相同量的蒸餾水；第2次在次年3月15日，除對照外的其余3個(gè)小區(qū)，分別隨水施入濃度為0.1%，0.2%和0.3%的鹽溶液，對照灌溉相同量的蒸餾水；第3次在4月8日，2個(gè)鹽濃度較大的處理，分別隨水施入濃度為0.1%、0.2%的鹽溶液，其他處理及對照只灌溉相同量的蒸餾水。試驗(yàn)于飼用小黑麥的開花后期對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測定。

土壤含鹽量的調(diào)查，按圖1所示取樣時(shí)間，每次每處理均采用“S”形5點(diǎn)取樣法，按0～30 cm土層進(jìn)行含鹽量的測定。通過土壤含鹽量的動(dòng)態(tài)監(jiān)測，經(jīng)3次鹽處理，測定土壤含鹽量呈現(xiàn)一定梯度，5月25日最后1次測定土壤含鹽量分別達(dá)到0.1%（對照），0.2%，0.4%和0.6%。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

1.3.1 生物量 對各品種重復(fù)刈割地上鮮草樣進(jìn)行測產(chǎn)，待自然風(fēng)干稱取干物質(zhì)質(zhì)量，根據(jù)各重復(fù)刈割單株數(shù)折合成單株生物量。

1.3.2 株高 刈割時(shí)對各重復(fù)植株逐一進(jìn)行株高的測量（從地面至穗頂部的高度，芒除外），計(jì)算平均值。

1.3.3 存活率 （各重復(fù)鹽處理后存活株數(shù)/各重復(fù)播種粒數(shù)）×100%

1.3.4 莖葉比 各重復(fù)分別取地上部鮮草樣將莖和葉分開后自然風(fēng)干，再分別稱重，計(jì)算莖葉比（莖質(zhì)量/葉質(zhì)量）。

1.3.5 莖數(shù)和成穗率 在各重復(fù)刈割測產(chǎn)前，對測產(chǎn)面積內(nèi)全部植株分別進(jìn)行莖數(shù)和成穗數(shù)的調(diào)查，通過成穗數(shù)計(jì)算成穗率。

1.4 數(shù)據(jù)處理及評價(jià)方法

1.4.1 耐鹽系數(shù)綜合評價(jià) 單項(xiàng)指標(biāo)耐鹽系數(shù)

1.4.2 耐鹽指數(shù)綜合評價(jià)

耐鹽指數(shù)PSI =Ya（Ya/Ym）/Yā

式中：Ya為某品種鹽脅迫處理下的生物量；Ym為某品種正常處理下的生物量；Yā為所有待測品種鹽脅迫處理下的鹽脅迫平均生物量。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫對各供試品種生長發(fā)育特性的影響

2.1.1 鹽脅迫對生育進(jìn)程的影響

鹽脅迫處理區(qū)與對照區(qū)同時(shí)播種，鹽脅迫抑制了各品種出苗，使出苗期延遲，此后隨著植株生育進(jìn)程及鹽脅迫的進(jìn)行，鹽脅迫對植株的抑制作用明顯增強(qiáng)。表現(xiàn)在不同生育期各品種均隨著鹽梯度增大，推遲明顯，NTH1048品種從孕穗期至開花期對照區(qū)較濃度為0.6%處理區(qū)分別提前了6～8 d（表1）。

2.1.2 鹽脅迫對存活率、株高、總莖數(shù)和成穗率的影響

鹽脅迫各單項(xiàng)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)值（表2、3）表明，各品種除成穗率隨著鹽濃度的增加表現(xiàn)不一致外，存活率、株

高和總莖數(shù)隨鹽濃度的增加呈現(xiàn)下降趨勢。各單項(xiàng)指標(biāo)的方差分析顯示，同一品種在不同濃度鹽脅迫下表現(xiàn)出顯著性差異，不同品種除總莖數(shù)在0.4%、成穗率在0.4%、0.6%濃度下各品種之間無顯著差異外，其他各品種在相同指標(biāo)下也都表現(xiàn)出顯著性差異（P<0.05）。

2.2 鹽脅迫對產(chǎn)量性狀的影響

2.2.1 鹽脅迫對莖葉比和產(chǎn)草量的影響

由表4可知，各品種莖葉比隨著鹽濃度的增加表現(xiàn)不一致，但相同鹽濃度不同品種之間表現(xiàn)出顯著性差異；同一品種

不同鹽濃度下地上生物量，隨著鹽濃度的增大對植株的抑制作用明顯增強(qiáng)，地上生物量降低，且表現(xiàn)出顯著性差異，0.6%濃度下的地上生物量僅為對照的1/4或1/5，相同鹽濃度不同品種間生物量也表現(xiàn)出顯著性差異（P<0.05）。

2.3 飼用小黑麥全生育期耐鹽性綜合評價(jià)

2.3.1 鹽脅迫下綜合評價(jià)指標(biāo)的耐鹽系數(shù) [HT]

17個(gè)小黑麥品種間除成穗率的耐鹽系數(shù)表現(xiàn)出無顯著性差異外，在不同單項(xiàng)指標(biāo)下的耐鹽系數(shù)均呈顯著性差異（P<0.05），說明測定指標(biāo)與耐鹽性明顯相關(guān)，可作為耐鹽性的評價(jià)指標(biāo)，但同一品種不同單項(xiàng)指標(biāo)耐鹽系數(shù)的排序不一致，方差分析表明，如果僅用各單項(xiàng)指標(biāo)來評價(jià)各品種的耐鹽性強(qiáng)弱，缺乏準(zhǔn)確性，也將會(huì)產(chǎn)生片面性和局限性的結(jié)果。因此，運(yùn)用多指標(biāo)進(jìn)行綜合評價(jià)來鑒定一個(gè)品種耐鹽性強(qiáng)弱以使試驗(yàn)結(jié)果更具科學(xué)合理性（表5）。

2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)賦予權(quán)重法和耐鹽指數(shù)法分析各品種的耐鹽性

試驗(yàn)研究采用了標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)賦予權(quán)重法和耐鹽指數(shù)法，分別對17個(gè)飼用小黑麥品種進(jìn)行了耐鹽性評價(jià)，由綜合評價(jià)D值評價(jià)各品種的耐鹽性為：NTH2597>NTH2179>NTH1887>NTH2337>中新830>NTH1888>NSHW11>NTH2146>NTH2591>WOH939>中飼828>NTH1048>NTH2351>中飼237>NTH1877>NTH1933>NTH2685，綜合評價(jià)D值越大，表明該品種的耐鹽性越強(qiáng)（表6）。

3 討論與小結(jié)

（1）通過對17個(gè)品種生育期及各單項(xiàng)指標(biāo)的方差分析表明：鹽脅迫使各品種的生育進(jìn)程有所推遲，抑制了植株的正常生長，使植株的存活率、株高、總莖數(shù)、地上干物重都明顯降低；各單項(xiàng)指標(biāo)的耐鹽系數(shù)除成穗率外，其他單項(xiàng)指標(biāo)下品種間的耐鹽系數(shù)均呈顯著性差異。

（2）植物的耐鹽性是一個(gè)復(fù)雜的數(shù)量性狀，涉及諸多基因和多種耐鹽機(jī)制的協(xié)調(diào)作用[16]。且受遺傳和環(huán)境因素影響較大，不同作物耐鹽性不同，同一作物不同品種間存在耐鹽性差異[17]，僅用各單項(xiàng)指標(biāo)對品種的耐鹽性進(jìn)行評價(jià)準(zhǔn)確度低且存在一定的局限性，運(yùn)用綜合評價(jià)來鑒定品種的耐鹽性更科學(xué)合理，賈亞雄等[18]，孫桂枝等[19]，趙海明等[20]，均采用了多指標(biāo)綜合評價(jià)法對各材料的耐鹽性進(jìn)行評價(jià)。試驗(yàn)研究采用標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)賦予權(quán)重法和耐鹽指數(shù)兩種綜合評價(jià)方法分析比較了17個(gè)飼用小黑麥品種全生育期的耐鹽性。標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)賦予權(quán)重法將多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行綜合考慮，并對綜合指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重分析來評價(jià)品種的耐鹽性，耐鹽指數(shù)對于全生育期品種的耐鹽性來說，則很好的將品種的豐產(chǎn)性和產(chǎn)量有機(jī)的結(jié)合，兩種方法綜合對品種進(jìn)行評價(jià)，使試驗(yàn)結(jié)果更具準(zhǔn)確性，科學(xué)性。綜合分析得出，NTH2597、NTH2337、NTH1888和NSHW11品種耐鹽性較好，NTH2351、NTH1877和NTH2685品種耐鹽性相對較差。

（3）在大田模擬鹽脅迫環(huán)境下對各品種進(jìn)行全生育期耐鹽性評價(jià)，其試驗(yàn)所得結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室條件下采用NaCl溶液處理對萌發(fā)期[9]和苗期[8]小黑麥耐鹽性的研究結(jié)果存在一定的差異性，這不僅與不同品種不同時(shí)期耐鹽性差異及所選擇的評價(jià)指標(biāo)有關(guān)，也與參試品種所處鹽脅迫環(huán)境有關(guān)。

（4）試驗(yàn)未對鹽脅迫下品種的生理指標(biāo)進(jìn)行測定，在以后的試驗(yàn)中將結(jié)合生理指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)，以使試驗(yàn)結(jié)果評價(jià)從機(jī)制機(jī)理上分析指標(biāo)、品種的差異性，對結(jié)論的評價(jià)更具有說服力。

（5）在大田模擬鹽脅迫環(huán)境下進(jìn)行，雖然與生產(chǎn)實(shí)際有一定的類似，但試驗(yàn)是利用單鹽氯化鈉設(shè)計(jì)，未考慮鹽堿地復(fù)鹽的問題及pH所造成的影響，其與生產(chǎn)實(shí)際有一定差異，可試驗(yàn)結(jié)果也有利于當(dāng)?shù)厣a(chǎn)中選擇耐鹽性品種時(shí)參考利用。

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