不同小麥品種對土壤含鹽量的響應(yīng)及品種耐鹽閾值

， ， (.濱州職業(yè)學(xué)院， 山東 濱州 56600； .博興縣博昌街道辦事處農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)站， 山東 濱州 56500；.濱州市作物研究所， 山東 濱州 56600)

不同小麥品種對土壤含鹽量的響應(yīng)及品種耐鹽閾值

王繼濱1，成功2，代慧芹3
(1.濱州職業(yè)學(xué)院， 山東 濱州 256600； 2.博興縣博昌街道辦事處農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)站， 山東 濱州 256500；3.濱州市作物研究所， 山東 濱州 256600)

通過對10個小麥品種在大田條件下試驗，用株高對土壤含鹽量的響應(yīng)評價小麥的耐鹽能力，確定不同小麥品種的耐鹽閾值。結(jié)果表明，德抗961、濟南17和山融3號等3個品種生長期間表現(xiàn)出高耐鹽堿能力。試驗發(fā)現(xiàn)小麥品種產(chǎn)量與土壤含鹽量存在極顯著的負相關(guān)關(guān)系。鹽堿地試驗誤差較大，會造成試驗精確度降低。

小麥； 土壤含鹽量響應(yīng)值； 耐鹽閾值

隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的發(fā)展大量農(nóng)田被占用，人們不得不開發(fā)不十分適合小麥生長的鹽堿地，“渤海糧倉”項目就以開發(fā)環(huán)渤海地區(qū)中低產(chǎn)鹽堿地，使之變成豐產(chǎn)田而設(shè)立。其中選用耐鹽性品種是一種經(jīng)濟有效的途徑。前人做了很多有關(guān)小麥鹽堿耐性的研究，黃佩民等[1]早在1950年代就開始了小麥耐鹽性的研究?！傲濉钡健捌呶濉遍g，河北農(nóng)科院組織5個單位，對國內(nèi)外上千份小麥資源進行了7年的耐鹽、抗寒、抗旱和抗病性鑒定，以產(chǎn)量的耐鹽指數(shù)來判別耐鹽級別[2]。李樹華等研究發(fā)現(xiàn)，NaCl對種子萌發(fā)的影響表現(xiàn)在離子傷害和滲透脅迫 2個方面，對發(fā)芽期幼苗的影響主要是抑制其根、芽生長[3]。許多研究發(fā)現(xiàn)，小麥萌發(fā)期對鹽耐受力最強[4-5]。Shahzad等認為，拔節(jié)期是小麥對鹽分脅迫比較敏感的時期[6]。張幸福[7]考查了土壤含鹽量與小麥生長之間的抑制關(guān)系。Ashraf和Khanum認為，在分蘗和孕穗階段進行處理的耐鹽品種其生物量和籽粒產(chǎn)量超過不耐鹽品種[8]。這些探討對研究小麥鹽堿條件下的生長發(fā)育規(guī)律提供了很大幫助，但研究多采用模擬田間條件的水培試驗，獲得結(jié)果與大田存在差異。對于環(huán)渤海地區(qū)大田條件下，小麥能夠耐受土壤含鹽量程度試驗報道較少。小麥拔節(jié)期是群體發(fā)生兩極分化、決定穗數(shù)的關(guān)鍵時期，小麥在此期的生長表現(xiàn)最為重要。本試驗在大田條件下，探討小麥拔節(jié)期耐受土壤含鹽量閾值，旨在篩選適合環(huán)渤海地區(qū)鹽堿地小麥生產(chǎn)的品種，為當(dāng)?shù)乩名}堿地栽培小麥提供參考。

1 材料與方法

1.1 參試品種(系)

選用山東省主推的10個小麥品種：山農(nóng)22、濟麥22、良星99、濟南18、德抗961、山融3號、山東16、山農(nóng)20、小偃81和濱麥1號。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2014—2015年在濱州市無棣縣西小王鄉(xiāng)進行，土壤有機質(zhì)0.86%，堿解氮63.35 g/kg，速效磷44.97 g/kg，速效鉀374.07 g/kg，平均含鹽量為2.95‰，質(zhì)地為輕粘壤。

試驗小區(qū)長9.8 m，寬3.2 m，小區(qū)面積30 m2，15行區(qū)。隨機區(qū)組設(shè)計，重復(fù)3次。

每點取10株，測株高，求平均數(shù)。土樣含鹽量采用殘渣烘干質(zhì)量法。 利用Excel 2003和SPSS 19進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果分析

2.1 拔節(jié)期小麥株高對土壤含鹽量的響應(yīng)

株高是最直觀易測的性狀。由于小麥生長受鹽害的影響，在拔節(jié)期表現(xiàn)植株高度降低，各品種在正常生長點株高與顯著抑制點株高存在非常明顯的差別。

各參試品種間株高存在很大差異，但單從株高分析，難以判斷品種間對土壤含鹽量的耐受能力，故引入小麥土壤含鹽量響應(yīng)值這一新指標(biāo)，即土壤含鹽量每增加1個千分之一單位時，株高降低程度。計算公式為：

EV=(HP1-HP2)/(SC2-SC1)；

式中：EV為品種土壤含鹽量響應(yīng)值，HP1為正常生長點株高，HP2顯著抑制點株高，SC1為正常生長點土壤含鹽量，SC2為顯著抑制點土壤含鹽量。

從表1可看出，各品種土壤含鹽量響應(yīng)值不同。土壤含鹽量響應(yīng)值最小的是德抗961，其他由小到大的順序為：濟南18、小偃81、山融3號、濟麥22、山農(nóng)16、山農(nóng)20、良星99和濱麥1號。品種的土壤含鹽量響應(yīng)值越小，抗鹽性越強。作為耐鹽品種，德抗961、濟南18和山融3號土壤含鹽量響應(yīng)值小，對土壤含鹽量的耐受能力強。

表1 小麥對土壤含鹽量的響應(yīng)值

品種名稱 生長正常點 顯著抑制點 土壤含鹽量(‰)株高(cm)土壤含鹽量(‰)株高(cm)土壤含鹽量響應(yīng)值良星991．98d19．67b2．02e11．87c224．39山農(nóng)201．95g21．20b2．03e13．00b123．73濟南181．99c21．33b2．32b14．77ab29．36濟麥221．97e17．73c2．16d14．30ab41．85山農(nóng)221．76i19．87b1．86f12．53bc97．00小偃811．91h17．87c2．16d12．87bc31．32山農(nóng)161．96f19．73b2．13d14．33ab52．16濱麥1號2．20a21．33b2．23c13．00b352．15山融3號1．96f19．40b2．24c13．00b31．77德抗9612．05b28．33a2．63a16．63a22．75se0．00391．09690．02440．9056

注：均數(shù)比較采用Dunn’s多重比較法。相同字母差異不顯著。

2.2 不同小麥品種拔節(jié)期土壤含鹽量的耐受閾值

通過測定拔節(jié)期小麥植株開始死亡點的土壤含鹽量，作為耐受最高土壤含鹽量。經(jīng)方差分析發(fā)現(xiàn)，品種間的差異達到顯著水平，表明不同品種對土壤鹽堿的最高耐受值存在顯著差異。多重檢驗表明，德抗961、濟南18和山融3號與其他品種間差異達到極顯著水平，濟麥22、濱麥1號和良星99等3個品種死苗點的土壤含鹽量差異不顯著。

將小麥植株開始死亡點土壤含鹽量作為耐受最高極限，植株生長受到明顯抑制點土壤含鹽量作為耐鹽下限，得到不同品種對土壤含鹽量耐受閾值(見表2)。

品種耐鹽堿能力強弱，主要由其閾值上限決定。上限值越大，對土壤含鹽量的耐性越大。閾值極差越大，說明品種適應(yīng)土壤鹽程度越廣。評價一個品種耐鹽性能強弱，不能只看閾值極差大小。從表2可看出，山農(nóng)22閾值極差最大，接近0.5‰，但其上限較低，對土壤鹽含量耐性能力較差。德抗961的閾值極差雖低，但其上限最高，因此德抗961的耐鹽能力最強。

2.3 土壤含鹽量對品種產(chǎn)量的影響

結(jié)合小麥生長，對各小區(qū)多點取土，測定成熟期土壤含鹽量。經(jīng)方差分析，各處理間各小區(qū)的平均土壤含鹽量差異不顯著(見表3)。說明參試品種受到土壤平均鹽脅迫壓力基本相同，產(chǎn)量上的差異可能來源于品種的耐鹽能力的不同。

表2 小麥拔節(jié)期土壤含鹽量的耐受閾值

品種名稱耐受下限(‰)耐受上限(‰)極差平均數(shù)(‰)良星992．022．270．252．15山農(nóng)202．032．320．292．18濟南182．322．710．392．52濟麥222．162．290．132．23山農(nóng)221．862．350．492．11小偃812．162．460．302．31山農(nóng)162．132．380．252．26濱麥1號2．232．280．052．26山融3號2．242．610．372．43德抗9612．632．960．332．80

表3 小麥成熟期土壤含鹽量方差分析

變異來源平方和自由度均方F值理論F值總變異15．4007529處理2．1276890．2364090．663101F0．05(9，18)=2．46區(qū)組6．85570723．4278539．614757F0．05(2，18)=3．55誤差6．41736180．35652

經(jīng)過方差分析，品種間的差異達到顯著水平。德抗961產(chǎn)量最高，與山農(nóng)20、濱麥1號產(chǎn)量差異不顯著，與其它產(chǎn)量差異顯著。

表4 各品種小區(qū)產(chǎn)量

品種名稱小區(qū)產(chǎn)量ⅠⅡⅢ平均數(shù)良星9910．0649．29410．2849．88b山農(nóng)2012．63912．96911．31312．31ab濟南187．2547．6467．8147．57c濟麥2210．48311．37211．70111．19b山農(nóng)2210．50711．44710．16510．71b小偃818．499．3858．0718．65bc山農(nóng)169．348．12911．4479．64b濱麥1號10．36910．95714．14111．82ab山融3號10．1089．97710．64710．24b德抗96113．36113．07113．31313．25a

通過相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)小麥產(chǎn)量與土壤含鹽量之間存在極顯著的負相關(guān)。

經(jīng)回歸分析，求得產(chǎn)量對土壤含鹽量的回歸方程，兩者存在線性關(guān)系。經(jīng)方差分析，回歸方程成立。

回歸方程式：y=19.019-2.783x(plt;0.01)。

表5 產(chǎn)量與小區(qū)平均含鹽量相關(guān)系數(shù)

土壤鹽含量產(chǎn)量小區(qū)平均鹽含量1-0．574??產(chǎn)量-0．574??1

注：“**”表示plt;0.001。

3 討 論

小麥在不同的生育時期，對鹽堿的抗(耐)能力不同。藺吉祥等研究發(fā)現(xiàn)，小麥種子萌發(fā)期與早期幼苗生長階段耐鹽堿性具有明顯的差異[5]。本試驗發(fā)現(xiàn)，小麥在拔節(jié)期對土壤含鹽比成株后(如灌漿期)反應(yīng)敏感，灌漿期小麥耐受土壤含鹽量高于拔節(jié)期。

拔節(jié)期是小麥分蘗發(fā)生兩極分化，決定群體的關(guān)鍵時期，同時也是對鹽脅迫比較敏感的時期，以拔節(jié)期株高作為小麥耐鹽性的評定指標(biāo)，具有準(zhǔn)確、易測等優(yōu)點。這與李樹華等[3]以苗期作為小麥耐鹽鑒定的主要時期的觀點相一致，米海莉等[9]也建議根據(jù)在鹽脅迫條件下株高指標(biāo)對小麥耐鹽性進行評價。

采取配置不同鹽濃度溶液進行萌發(fā)試驗或幼苗培養(yǎng)是人們通常采用的方法。這樣做能夠比較好地控制鹽水平，保持試驗條件一致性，但與大田條件存在很大差異，試驗結(jié)果與實際生產(chǎn)環(huán)境下往往不符。高長宇等認為，小麥芽期耐鹽性需要田間試驗進一步驗證[10]。黃佩民[1]為克服水培方法的缺點，采用田間取土，配置不同含鹽量的土壤進行小麥種子發(fā)芽試驗。在鹽堿地上進行小麥大田試驗，受土壤含鹽量分布不均勻影響，試驗誤差大、試驗精確度低。采取大田條件下試驗，所獲得結(jié)論更加符合生產(chǎn)實際。

Seydi等[11]提出，用NaCl脅迫下的小麥干物質(zhì)產(chǎn)量與對照處理干物質(zhì)產(chǎn)量比值作為小麥品種NaCl耐性指數(shù)的方法，一直為我國研究者使用；認為小麥品種對土壤含鹽量的響應(yīng)值更能夠比較全面地分析和說明小麥的抗鹽性能，加上耐鹽閾值，能更加清楚地描述小麥對土壤含鹽量的耐受能力。

[1]黃佩民,張旭州.幾種農(nóng)作物種子在發(fā)芽期的耐鹽性[J].農(nóng)業(yè)科技通訊,1952(2):12-13.

[2]李興普,孫風(fēng)瑞.小麥遺傳資源多抗性鑒定[J].作物品種資源,1995(1):36-37.

[3]李樹華,許興,惠紅霞,等不同小麥品種(系)對鹽堿脅迫的生理及農(nóng)藝性狀反應(yīng)[J].麥類作物學(xué)報,2000,20(4):63-67.

[4]孫振,馬慧英.耐鹽堿水地春小麥新品種選育[J].作物雜志,1992(4):20-21.

[5]藺吉祥,李曉宇,唐佳紅,等.鹽堿脅迫對小麥種子萌發(fā)、早期幼苗生長及N、K代謝的影響[J].麥類作物學(xué)報,2011,31(6):1 148-1 152.

[6]Shahzad A,Ahamad M,Labal M,et al.Evaluation of wheat land-race genotypes for salinity tolerance at vegetative stage by ueing morphological and molecular markers[J].Genetics and Molecular Research,2012(11):679-692.

[7]張幸福.甘肅白銀鹽堿地區(qū)小麥品種的耐鹽性研究[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2005,23(4):103-107.

[8]M.Ashraf,Aasiya Khanum.Relationship Between Ion Accumulation and Growth in Two Spring Wheat Lines Differing in Salt Tolerance at Different Growth Stages[J].Journal of Agronomy and Crop Science,1997,178(1):39-51.

[9]米海莉,許興,馬雅琴,等.小麥品種耐鹽性的研究[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2003,21(1):134-138.

[10]高長宇,梁洪艷,楊德軍.黑龍江省春小麥品種(系)耐鹽性評價[J].作物雜志,2007(6):54-56.

[11]Seydi Ahmet BAGˇCI,Hasan EKIZ,Ahmet YILMAZ.Salt Tolerance of Sixteen Wheat Genotypes during Seedling Growth[J].Turk J Agric,2007,31:363-372.

(本欄目責(zé)任編輯：曾 勇)

The Response to Soil Salinity and Salt Tolerance Threshold of Difference Wheat Varieties

WANGJibin1，CHENGGong2，DAIHuiqin3

2017-04-20

王繼濱(1965—)，男，山東省濱州市人；碩士學(xué)位，副教授，主要從事小麥育種與栽培研究。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.10.102

S 512.1

A

1001-4705(2017)10-0102-03