抗鹽立苗基質(zhì)對(duì)油莎豆生長(zhǎng)與生理特性的影響

管永祥+吳昊+王子臣

摘要：為尋找有利于油莎豆抗鹽立苗的新途徑以及形成有針對(duì)性的栽培技術(shù)體系，本研究通過盆栽模擬試驗(yàn)，探索抗鹽立苗基質(zhì)對(duì)油莎豆耐鹽性的提升效果。結(jié)果表明，在0.3%沙性鹽土中，施用抗鹽立苗基質(zhì)有利于油莎豆種子的萌發(fā)和群體分株的生長(zhǎng)，萌發(fā)率高出施用商品有機(jī)肥處理17.65%，高出施用化肥處理81.81%。群體分株數(shù)量與常規(guī)黏性土壤+化肥組合處理數(shù)量持平，顯著高于0.3%沙性鹽土+化肥、0.3%沙性鹽土+有機(jī)肥組合。經(jīng)生理指標(biāo)分析顯示，0.3%沙性鹽土中施用抗鹽立苗基質(zhì)處理與施用化肥處理相比，能夠顯著降低葉片總氮、總磷含量，并降低葉片水分含量、葉片SPAD值和葉片相對(duì)電導(dǎo)率，增加總鉀含量。

關(guān)鍵詞：油莎豆；抗鹽立苗基質(zhì)；灘涂開發(fā)；鹽堿地；生理特性

中圖分類號(hào)： S565.901 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2016）11-0236-02

油莎豆（Cyperus esculentus L.）別稱油莎草、油莎果、鐵荸薺、洋地栗，屬禾本目莎草科莎草屬多年生草本植物，以經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)為目的時(shí)作一年生作物栽培。原產(chǎn)于亞熱帶的埃及和熱帶的東印度[1]，性喜溫暖，適應(yīng)性強(qiáng)。1952年，我國(guó)從前蘇聯(lián)引進(jìn)栽培，現(xiàn)已分布20多個(gè)省、市、自治區(qū)種植[2]。有研究表明，油莎豆含油率20%～32%、淀粉25%～30%、糖分12%～20%、樹脂7%及纖維素2.5%～3%[1]，因此又被稱為“地下核桃”。油莎豆油脂中含亞油酸38%、油酸29%、棕桐油酸23%、亞麻油酸2%，是優(yōu)質(zhì)的非轉(zhuǎn)基因食用油原料，同時(shí)也是重要的非糧生物柴油原料[3]。江蘇省灘涂面積約占全國(guó)的1/4，且分布相對(duì)集中，尚有80%左右的鹽堿土尚未得到開發(fā)利用，現(xiàn)仍以2 000～3 333 hm2/年的速度淤漲。將油莎豆在沿海灘涂上種植，具有較大的發(fā)展前景[4]，但須進(jìn)一步了解油莎豆的生長(zhǎng)特性及耐鹽性。已有文獻(xiàn)報(bào)道，NaCl脅迫對(duì)油莎豆塊莖萌發(fā)與幼苗生長(zhǎng)的影響程度隨鹽分濃度的升高而增大[5]。江蘇海域鹽度介于2.00%～3.99%，pH值介于 7.45～8.96，尋找有利于油莎豆抗鹽立苗的新途徑以及形成有針對(duì)性的栽培技術(shù)體系已成為油莎豆在灘涂利用的當(dāng)務(wù)之急。本研究基于江蘇省農(nóng)業(yè)廢棄物資源化高效利用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研發(fā)的抗鹽立苗基質(zhì)，設(shè)置不同肥料的施用對(duì)比，探索其對(duì)油莎豆耐鹽性的提升效果，以期為沿海灘涂開發(fā)及油莎豆種植提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2015年3—7月在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院院內(nèi)陽(yáng)光棚進(jìn)行，常規(guī)黏性土壤取自江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院院內(nèi)試驗(yàn)大田，沙性鹽土（含鹽量0.3%）取自江蘇省東臺(tái)市弶港鎮(zhèn)弶港農(nóng)場(chǎng)，供試油莎豆為河南圓粒；商品有機(jī)肥總養(yǎng)分≥5%，有機(jī)質(zhì)≥45%；抗鹽立苗基質(zhì)取自江蘇省農(nóng)業(yè)廢棄物資源化高效利用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研發(fā)基地。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)置4個(gè)處理：（1）常規(guī)黏性土壤+化肥（CSF），基施尿素195 kg/hm2，復(fù)合肥600 kg/hm2；（2）0.3%沙性鹽土+化肥（SSF），基施尿素195 kg/hm2，復(fù)合肥600 kg/hm2；（3）0.3%沙性鹽土+有機(jī)肥（SSOF），基施商品有機(jī)肥15 t/hm2；（4）0.3%沙性鹽土+抗鹽立苗基質(zhì)（SSM），基施抗鹽立苗基質(zhì) 15 t/hm2。

采用盆栽模擬試驗(yàn)，盆缽規(guī)格：長(zhǎng)×寬×高為25 cm×18 cm×6.5 cm，每盆裝2 kg土，挑選大小均勻的油莎豆種子，每盆播10粒。播種前，浸種1.5 d，遮光催芽1.5 d。每個(gè)處理重復(fù)3次，共計(jì)12盆。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 種子發(fā)芽率及分株生長(zhǎng)情況 播種后觀察并記錄種子出苗情況，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)記錄分株生長(zhǎng)情況。種子發(fā)芽率=發(fā)芽粒數(shù)/播種粒數(shù)×100%。

1.3.2 葉片養(yǎng)分含量 總氮、總磷含量用全自動(dòng)流動(dòng)分析儀（SKALAR San++）測(cè)定，總鉀含量用火焰光度計(jì)FP6410測(cè)定。

1.3.3 葉片SPAD值、相對(duì)電導(dǎo)率 用便攜式葉綠素計(jì)SPAD-502測(cè)定葉片SPAD值，用電導(dǎo)率儀DDS-307A測(cè)定葉片相對(duì)電導(dǎo)率[6]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Office Excel 2010軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、作圖，SPSS 13.0軟件Duncans法進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)種子萌發(fā)及分株生長(zhǎng)的影響

施用抗鹽立苗基質(zhì)有利于油莎豆種子在0.3%沙性鹽土（SSM）中的萌發(fā)，萌發(fā)率高出施用商品有機(jī)肥處理（SSOF）17.65%，高出施用化肥處理（SSF）81.81%。方差分析表明，各處理間差異顯著。與常規(guī)黏性土壤處理（CSF）相比，0.3%沙性鹽土+抗鹽立苗基質(zhì)組合更能促進(jìn)油莎豆種子萌發(fā)（圖1）。

播種后85 d，對(duì)各處理分株數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，在0.3%沙性鹽土中，施用抗鹽立苗基質(zhì)有利于油莎豆群體分株的生長(zhǎng)，群體分株數(shù)量與常規(guī)黏性土壤+化肥組合處理（CSF）數(shù)量持平，顯著高于0.3%沙性鹽土+化肥、0.3%沙性鹽土+有機(jī)肥組合（圖2）。

2.2 對(duì)葉片養(yǎng)分含量的影響

在0.3%沙性鹽土中種植油莎豆，化學(xué)肥料的投入有助于植株葉片氮磷吸收，有機(jī)肥和抗鹽立苗基質(zhì)的投入有助于總鉀的吸收。SSF處理葉片總氮、總磷含量顯著高于SSOF和SSM處理，其中，總氮含量分別高出33.43%、24.45%，總磷含量平均高出6.72%、27.64%；而葉片總鉀含量顯著低于SSOF和SSM處理，平均降低11.16%、11.65%。與施用有機(jī)肥處理（SSOF）相比，抗鹽立苗基質(zhì)處理增加了葉片總氮、總鉀含量，分別高出7.22%、0.44%（表1）。

2.3 對(duì)葉片含水率、SPAD值及相對(duì)電導(dǎo)率的影響

與SSF、SSOF相比，抗鹽立苗基質(zhì)處理（SSM）降低了葉片水分含量、葉片SPAD值和葉片相對(duì)電導(dǎo)率。其中葉片含水率分別降低2.79%、1.77%，降低幅度達(dá)顯著水平；葉片SPAD值分別降低8.59%、5.42%；葉片相對(duì)電導(dǎo)率分別降低54.22%、180.8%，降幅達(dá)顯著水平。與CSF相比，SSM處理葉片含水率降低，葉片SPAD值和葉片相對(duì)電導(dǎo)率均有所增加，但增加幅度小于SSF和SSOF處理（表2）。

3 討論

油莎豆適宜在沙性土壤中生長(zhǎng)，土壤鹽分含量影響了油莎豆種子的萌發(fā)及后續(xù)分株的生長(zhǎng)?？果}立苗基質(zhì)具有保水保肥、增加土壤通透性的效果[7-8]，因此，施用后促進(jìn)了油莎豆種子在鹽土中的萌發(fā)，并增加了分株生長(zhǎng)速度。植物葉片中氮磷的含量，與施肥量之間存在一定的相關(guān)關(guān)系，有研究表明，在一定的施肥水平范圍內(nèi)隨化學(xué)肥料投入量的增加，植株氮磷吸收量增加[9]。本研究中施用抗鹽立苗基質(zhì)處理的葉片中氮磷含量低于施化肥處理，這可能與抗鹽立苗基質(zhì)以基質(zhì)營(yíng)養(yǎng)土及礦物質(zhì)原料為主，氮磷投入量低于常規(guī)化肥處理有關(guān)；而葉片中氮低鉀高，也可能是抗鹽立苗基質(zhì)的施用促進(jìn)了油莎豆植株細(xì)胞中OsAKT1的表達(dá)[10-11]，增強(qiáng)了對(duì)K+的選擇性吸收，降低了Na+/K+比，同時(shí)降低了對(duì)NH4+的選擇性，進(jìn)而增強(qiáng)了油莎豆的耐鹽性，此方面作用機(jī)理尚須進(jìn)一步研究。

植物葉片氮、磷、水分等含量偏高，導(dǎo)致葉片SPAD值較高，葉片貪青?？果}立苗基質(zhì)處理與化肥處理相比，有效降低了油莎豆葉片含水率和SPAD值，使其接近于常規(guī)黏性土壤處理，原因可能是抗鹽立苗基質(zhì)在提升油莎豆抗鹽性的過程中，增加了葉片的細(xì)胞壁組分及碳含量[12]，降低了葉片水分含量、含氮量，進(jìn)而降低了葉片SPAD值。葉片的相對(duì)電導(dǎo)率是衡量植物抗逆脅迫的重要指標(biāo)之一[6]，鹽土中鹽分離子脅迫，使植物愈傷組織和葉片的細(xì)胞膜透性增加，葉片的相對(duì)電導(dǎo)率相應(yīng)增大，而抗鹽立苗基質(zhì)的應(yīng)用有效減輕了油莎豆葉片鹽分脅迫程度，進(jìn)而降低了葉片相對(duì)電導(dǎo)率，增強(qiáng)了油莎豆的耐鹽性。

4 結(jié)論

抗鹽立苗基質(zhì)有利于油莎豆種子在0.3%沙性鹽土中的萌發(fā)和分株的生長(zhǎng)，萌發(fā)率高出施用商品有機(jī)肥處理17.65%，高出施用化肥處理81.81%。群體數(shù)量與常規(guī)黏性土壤+化肥組合處理數(shù)量持平，顯著高于0.3%沙性鹽土+化肥、0.3%沙性鹽土+有機(jī)肥組合。生理指標(biāo)分析顯示，0.3% 沙性鹽土中施用抗鹽立苗基質(zhì)處理與施用化肥處理相比，能夠顯著降低葉片總氮、總磷含量，并降低葉片水分含量、葉片SPAD值和葉片相對(duì)電導(dǎo)率，增加總鉀含量。

參考文獻(xiàn)：

[1]周多俊，廖馥蓀. 油沙草的引種栽培及其在園林綠化中的應(yīng)用[J]. 園藝學(xué)報(bào)，1964，3（1）：83-94.

[2]沈慶雷. 油莎豆高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培初步研究[D]. 揚(yáng)州：揚(yáng)州大學(xué)，2010.

[3]黃春榮，梁文章，孫祖東. 油莎豆的引種及生產(chǎn)發(fā)展策略[J].大眾科技，2012，14（6）：178-181.

[4]張 明，吳承東，耿安紅，等. 鹽城市鹽堿地發(fā)展油莎豆產(chǎn)業(yè)的可行性分析[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2015（11）：333，337.

[5]楊鷺生，李國(guó)平. NaCl 脅迫對(duì)油莎豆塊莖萌發(fā)與幼苗生長(zhǎng)的影響[J]. 資源開發(fā)與市場(chǎng)，2014，30（7）：771-774.

[6]陳愛葵，韓瑞宏，李東洋，等. 植物葉片相對(duì)電導(dǎo)率測(cè)定方法比較研究[J]. 廣東教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，30（5）：88-91.[HJ1.65mm]

[7]管永祥，梁永紅，吳 昊，等. 生態(tài)環(huán)保營(yíng)養(yǎng)土生產(chǎn)技術(shù)及應(yīng)用[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（8）：339-340.

[8]趙怡紅，金白云，管永祥，等. 粉狀鹽堿地保水緩釋肥：中國(guó)，ZL201210400569.8[P]. 2014-02-26.

[9]王偉妮，魯劍巍，何予卿，等. 氮、磷、鉀肥對(duì)水稻產(chǎn)量、品質(zhì)及養(yǎng)分吸收利用的影響[J]. 中國(guó)水稻科學(xué)，2011，25（6）：645-653.

[10]Fuchs I，Stlzle S，Ivashikina N，et al. Rice K+uptake channel OsAKT1 is sensitive to salt stress[J]. Planta，2005，221（2）：212-221.

[11]Golldack D，Quigley F，Michalowski C B，et al. Salinity stress-tolerant and-sensitive rice （Oryza sativa L.） regulate AKT1-type potassium channel transcripts differently[J]. Plant Molecular Biology，2003，51（1）：71-81.

[12]鄭淑霞，上官周平. 不同功能型植物光合特性及其與葉氮含量、比葉重的關(guān)系[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2007，27（1）：171-181.