黃秋葵苗期的鹽脅迫反應(yīng)及耐鹽閾值分析

劉雅輝 楊雅華 王秀萍 張國(guó)新 魯雪林

摘要[目的]對(duì)黃秋葵苗期的鹽脅迫反應(yīng)及耐鹽閾值進(jìn)行分析。[方法]采用盆栽試驗(yàn)，分析不同鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的濱海原土對(duì)黃秋葵幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響，通過(guò)相關(guān)性分析和回歸分析，確定黃秋葵幼苗期耐鹽鑒定指標(biāo)和耐鹽閾值。[結(jié)果]鹽脅迫下幼苗株高、莖粗、葉片數(shù)、根長(zhǎng)、地上和地下干物質(zhì)量均受到影響，其中株高和莖粗明顯下降，而葉片數(shù)所受影響最?。粡耐寥利}分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.4%開始，隨著鹽脅迫的增加，黃秋葵幼苗的干物質(zhì)量大幅下降；確定了黃秋葵苗期耐鹽鑒定指標(biāo)為地上干物質(zhì)重，耐鹽閾值為0.491%。[結(jié)論]黃秋葵耐鹽性較強(qiáng)，適宜在輕、中度鹽堿區(qū)種植。

關(guān)鍵詞黃秋葵；耐鹽性；鑒定指標(biāo)；耐鹽閾值

中圖分類號(hào)S649文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2017）23-0027-02

Response of Orka to Saline Stress and Analysis of Salt Tolerance Threshold at Seedling Stage

LIU Yahui， YANG Yahua，WANG Xiuping et al

（Institute of Coastal Agricultural，Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Saline and Alkali Land Greening Engineering Technology Center of Heibei Province，Tangshan Key Laboratory of Plant Salt Tolerance Research，Tangshan，Hebei 063299）

Abstract[Objective]To study the response of orka to saline stress and salt tolerance threshold at seeding stage. [Method]

Pot experiments were carried out to study the effects of coastal saline alkali soil on growth of okra，salt tolerance index and salt tolerance threshold in the seedling stage of okra were determined through correlation analysis and regression analysis.[Result]Plant height，stem diameter， leaf numbers， root length aboveground and underground dry weight were effected，which plant height and stem diameter remarkably decreased，but the impact of leaf numbers was minimal.

When salt concentration was higher than 0.4%，with the soil salt cocentration increasing， the dry mass of orka remarkably declined . The dry mass of aboveground was determined as salt tolerance index of orka， the salt tolerance threshold was 0.491%. [Connclusion]Okra has strong salt tolerance， which is suitable for planting in light and moderate saline alkali area.

Key wordsOrka；Salt tolerance；Identified index；Salt tolerance threshold

基金項(xiàng)目河北省渤海糧倉(cāng)科技示范工程項(xiàng)目；河北省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（17273301D）。

作者簡(jiǎn)介劉雅輝（1979—），女，河北灤南人，助理研究員，碩士，從事耐鹽經(jīng)濟(jì)植物篩選與鹽堿地利用研究。

收稿日期2017-06-21

土壤鹽漬化一直是限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的世界性問題[1-3]。濱海鹽漬土是鹽漬化土壤的一種類型，土壤NaCl含量高，通透性差，嚴(yán)重影響作物的生長(zhǎng)。不同植物或同一種植物不同品種間的耐鹽性不同，通過(guò)挖掘植物本身的耐鹽能力，篩選和培育耐鹽植物品種是開發(fā)利用鹽漬土的有效途徑之一[4]，對(duì)研究植物的抑鹽脫鹽效果、提高作物產(chǎn)量都具有重要意義。因此，篩選耐鹽功能型植物，發(fā)展鹽堿地功能植物種植產(chǎn)業(yè)，不僅能夠高效利用鹽土資源，改良修復(fù)鹽堿地，還可為濱海鹽堿區(qū)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增效探索新途徑，為濱?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供新模式。

黃秋葵（Abelmoschus esculentus L.）為錦葵科秋葵屬一年生草本植物，是一種菜、藥、花、飼料兼用型植物，經(jīng)過(guò)在濱海鹽漬土上種植發(fā)現(xiàn)，其抗逆性較好，而且其莢果營(yíng)養(yǎng)豐富，具有增強(qiáng)身體耐力和強(qiáng)腎補(bǔ)虛的功效。目前，人們?cè)邳S秋葵品種選育和栽培技術(shù)方面做了相關(guān)的研究[5-8]，但關(guān)于黃秋葵耐鹽性研究的報(bào)道還不多。王永慧等[9-10]研究了24個(gè)黃秋葵材料間萌發(fā)指標(biāo)的變化和不同基因型品種的鹽脅迫反應(yīng)，但都是在不同濃度NaCl鹽脅迫下進(jìn)行的，而有關(guān)濱海鹽堿原土鹽脅迫下幼苗生長(zhǎng)響應(yīng)及耐鹽閾值的確定還鮮有報(bào)道。該試驗(yàn)在不同鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的濱海鹽漬土條件下，開展鹽脅迫對(duì)黃秋葵幼苗生長(zhǎng)的影響，確定其耐鹽閾值，篩選出合適的耐鹽指標(biāo)，為篩選耐鹽品種、高效利用鹽堿地、發(fā)展鹽堿農(nóng)業(yè)提供理論基礎(chǔ)。

1材料與方法

1.1材料

以 “臺(tái)灣五福黃秋葵”為試驗(yàn)材料，選取顆粒飽滿、大小一致的健康種子育苗備用。

1.2方法

采用盆栽試驗(yàn)，將鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.85%的濱海鹽土和鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%的好土晾干后，按不同比例混合，配成鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%、04%、0.6%、0.8%的鹽土，鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.01%的處理為對(duì)照（CK）。將配好的土壤分別裝入口徑30 cm、高35 cm的花盆中備用。在好土中育苗，當(dāng)長(zhǎng)至3～4片葉時(shí)，挑選長(zhǎng)勢(shì)一致苗，洗凈根泥，移栽到不同處理的花盆中，每個(gè)花盆1株，每處理5盆，3次重復(fù)，花盆底部用托盤承接，放在塑料大棚內(nèi)，人工控制水分，滲透水分及時(shí)返還花盆中，以確保盆內(nèi)鹽堿總量，以后定期澆水，維持盆土一致的含水量，試驗(yàn)進(jìn)行30 d。

1.3測(cè)定指標(biāo)

試驗(yàn)結(jié)束時(shí)測(cè)定株高、根長(zhǎng)、葉片數(shù)、莖粗、地上（下）干重。

1.4數(shù)據(jù)處理及分析

所得數(shù)據(jù)采用Excel 2010進(jìn)行基礎(chǔ)分析和回歸分析，采用SPSS 20進(jìn)行差異顯著性和相關(guān)性分析，所得結(jié)果均以 “平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”形式表示。

2結(jié)果與分析

2.1鹽脅迫對(duì)秋葵形態(tài)指標(biāo)的影響

鹽脅迫對(duì)秋葵的株高、莖粗、葉片數(shù)及根長(zhǎng)等形態(tài)指標(biāo)產(chǎn)生不同程度影響。從表1可以看出，鹽脅迫對(duì)株高的影響最大，每個(gè)處理與對(duì)照間差異均顯著，與對(duì)照相比，土壤鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%、04%、0.6%、0.8%時(shí)，黃秋葵株高分別下降了28.10%、4002%、60.53%和68.33%。其次，鹽脅迫對(duì)莖粗的影響也較大，不同處理與對(duì)照間差異也達(dá)到顯著水平，土壤鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%、0.4%、0.6%、0.8%時(shí)，莖粗較對(duì)照分別下降了7.52%、56.37%、57.20%和62.42%。黃秋葵葉片數(shù)和根長(zhǎng)受鹽脅迫的影響較小，土壤鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于0.4%時(shí)，葉片數(shù)和根長(zhǎng)與對(duì)照差異不顯著，鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)從0.6%開始時(shí)與對(duì)照間差異顯著，在鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6%、0.8%時(shí)，葉片數(shù)比對(duì)照分別下降了3.42%和11.56%；根長(zhǎng)比對(duì)照下降了34.89%和48.67%，可見鹽脅迫對(duì)黃秋葵葉片數(shù)的影響最小。

2.2鹽脅迫對(duì)黃秋葵干物質(zhì)重的影響

由圖1可知，秋葵的地上部干物質(zhì)重隨土壤鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加呈較為明顯的下降趨勢(shì)，在低鹽分（0.2%）時(shí)與對(duì)照相當(dāng)，此后大幅下降，與對(duì)照相比，鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%、0.4%和0.6%時(shí)，分別下降了2.67%、42.24%和65.77%。黃秋葵地下干物質(zhì)重同樣隨土壤鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加而逐漸降低，與對(duì)照相比，鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%、0.4%和0.6%時(shí)，分別下降了33.33%、73.19%和82.78%?？梢姡}脅迫對(duì)地下干物質(zhì)重的影響大于地上部。

2.3黃秋葵苗期耐鹽指標(biāo)的選擇

對(duì)黃秋葵幼苗的株高、根長(zhǎng)、葉片數(shù)、莖粗、地上干物質(zhì)重及地下干物質(zhì)重這6個(gè)指標(biāo)與土壤鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明，上述6個(gè)指標(biāo)與土壤鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的相關(guān)系數(shù)分別為-0.976**、-0.979**、-0.756、-0.907*、-0.972**、-0.945**?？梢?，除葉片數(shù)以外，另外5個(gè)指標(biāo)與土壤鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)均有相關(guān)性，其中株高、根長(zhǎng)、地上干物質(zhì)重、地下干物質(zhì)重與土壤鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)間呈極顯著負(fù)相關(guān)，而且前三者間的相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值相差不大，均在0.97以上。由表3可知，根長(zhǎng)與株高、地上干物質(zhì)重和莖粗間均呈極顯著相關(guān)，與地下干物質(zhì)重間存在相關(guān)性；株高與根長(zhǎng)、地上干物質(zhì)重和地下干物質(zhì)重間也均呈極顯著相關(guān)，與莖粗間存在相關(guān)性，而地上干物質(zhì)重與株高、根長(zhǎng)、莖粗、地下干物質(zhì)重間都呈極顯著相關(guān)，因此，篩選地上干物質(zhì)重為黃秋葵幼苗期耐鹽鑒定指標(biāo)。

2.4黃秋葵苗期耐鹽閾值的確定

以地上干物質(zhì)重為因變量（y），土壤鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為自變量（x），進(jìn)行曲線估計(jì)，建立回歸方程，結(jié)果表明，地上干物質(zhì)重與土壤鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)間符合線性模型，方程為y=1.956-1.992x，R2為0.945，以地上干物質(zhì)重較對(duì)照下降50%為準(zhǔn)，算得黃秋葵苗期的耐鹽閾值為0.491%。

3結(jié)論與討論

鹽分是土壤的重要組成部分，也是植物生長(zhǎng)必需的營(yíng)養(yǎng)元素，但是過(guò)量鹽分會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生傷害，如滲透脅迫中土壤水勢(shì)的降低會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞脫水，造成植物的生理性缺水，離子脅迫會(huì)造成植物細(xì)胞膜的損失，喪失對(duì)離子選擇性吸收的功能，致使細(xì)胞內(nèi)離子穩(wěn)態(tài)失衡，最終影響植物生長(zhǎng)發(fā)育[11-13]。鹽脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)最直接、最顯著的效應(yīng)就是抑制植物生長(zhǎng)，降低植物的生物量[14-16]。該研究表明，鹽脅迫下株高和莖粗明顯下降，而葉片數(shù)所受影響最??；從土壤鹽分質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.4%開始，隨著鹽脅迫的增加，黃秋葵幼苗的干物質(zhì)量大幅下降，生長(zhǎng)受到明顯抑制，這與大多數(shù)植物的研究結(jié)果一致。

多數(shù)研究以植物生物量下降50%時(shí)的鹽濃度作為其存活閾值，這個(gè)指標(biāo)對(duì)衡量植物耐鹽性有參考價(jià)值，但是趙可夫等[4]認(rèn)為在生產(chǎn)上意義不大，因?yàn)樯锪肯陆?0%已經(jīng)嚴(yán)重影響了經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量，所以找到合適的耐鹽指標(biāo)，再確定耐鹽閾值在生產(chǎn)上更具有實(shí)踐意義。該研究通過(guò)相關(guān)性分析，篩選得到耐鹽指標(biāo)為地上干物質(zhì)重，然后通過(guò)回歸分析建立方程，確定了黃秋葵苗期的耐鹽閾值為0.491%，結(jié)果更為準(zhǔn)確，在生產(chǎn)上更具有實(shí)踐意義。

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