不同高粱品種苗期耐鹽堿性研究

奚婷婷

（青岡縣氣象局，黑龍江 綏化 151600）

1 引言

據(jù)研究，全球鹽堿地土壤面積正在不斷增加，鹽堿性鹽脅迫是影響作物生長(zhǎng)發(fā)育的重要非生物脅迫之一；根據(jù)聯(lián)合國(guó)教科文組織和糧農(nóng)組織不完全統(tǒng)計(jì),全世界鹽堿地的面積為9.5438 億hm2,其中我國(guó)為9913 萬hm2，鹽漬土地資源總面積較第二次全國(guó)土壤普查所示數(shù)據(jù)(3.47×107hm2)大大增加,殘余鹽漬土4.487×107hm2,潛在鹽績(jī)土1.773×107hm2。另外,在現(xiàn)有的1.3 億hm2耕地中,由于灌概不當(dāng),又造成了6.7×106hm2次生鹽漬化土地[1]；以黑龍江為例，青岡、大慶的鹽堿地面積占比較大，同時(shí)降水量較少，在種植作物品種上相對(duì)受到限制；高粱是世界第五大種植作物，C4 作物，具有糧、飼、釀造等多種用途，高粱具有耐鹽堿、耐干旱、耐貧瘠的品種特性，常種植于干旱貧瘠或鹽漬土壤上。高粱的耐鹽堿、耐旱性較強(qiáng),但苗期易受鹽堿脅迫造成出苗差、成苗率低、保苗難，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起植株死亡。據(jù)朱曉旭等[2]研究發(fā)現(xiàn)低濃度鹽堿脅迫對(duì)板藍(lán)根種子萌發(fā)具有一定的促進(jìn)作用，發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、活力指數(shù)有所增加；任增根[3]發(fā)現(xiàn)鹽、堿脅迫均能引起生長(zhǎng)率不同程度的下降，伴隨著鹽堿濃度增大，生長(zhǎng)量下降幅度也變大，且堿脅迫下降程度更大，研究發(fā)現(xiàn)堿脅迫對(duì)根的抑制作用明顯大于莖葉的抑制作用。高粱幼苗在堿性鹽脅迫下，表型性狀主要表現(xiàn)為葉片失綠，根系活力差、泛黃，鹽堿脅迫會(huì)影響種子的萌發(fā)，改變植物的葉片結(jié)構(gòu)，影響植物的凈光合速率，破壞類囊體結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重影響作物生長(zhǎng)發(fā)育[4]。

2 材料與方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本實(shí)驗(yàn)對(duì)高粱品種進(jìn)行一年生長(zhǎng)期觀察，選用黑龍江省內(nèi)10 個(gè)地方常用高粱品種（表1），每個(gè)品種80 棵，采用人工氣候箱內(nèi)水培培養(yǎng)，以40 mmol·L-1堿（NaHCO3）溶液模擬苗期鹽堿脅迫環(huán)境，以加入營(yíng)養(yǎng)液的蒸餾水處理為對(duì)照，設(shè)3 次重復(fù)，每盆40棵苗。將高粱種子用次氯酸鈉浸泡30 min 后用水沖洗至無味換蒸餾水浸泡8 h；將消毒好的高粱種子置于鋪有濾紙的培養(yǎng)皿上，恒溫26 ℃避光催芽?jī)商?；將發(fā)芽的長(zhǎng)勢(shì)一致的發(fā)芽種子移種到間距2 cm×2 cm 孔隙直徑為1 cm 的鋪有紗布的擠塑板上，采用人工氣候箱進(jìn)行蒸餾水水培管理，3 d 后加入1/2 霍格蘭營(yíng)養(yǎng)液，每3 d 換水，培養(yǎng)至三葉一心期，加入40 mmol·L-1的NaHCO3溶液，模擬苗期鹽堿脅迫環(huán)境，處理后第5 d 取樣，測(cè)量表型指標(biāo)包括株高、根長(zhǎng)、地上部分干鮮重、地下部分干鮮重。

表1 品種名稱

2.2 研究方法

用Excel 和DPS 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理及分析，采用皮爾森相關(guān)分析法得出各形態(tài)指標(biāo)間的相關(guān)系數(shù)，采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法得出各品種耐鹽堿性排名。

3 結(jié)果分析

3.1 各指標(biāo)相關(guān)性分析

根據(jù)（表2）各性狀相關(guān)分析可知，株高與葉鮮重、葉干重相關(guān)性極顯著，與根干重相關(guān)性顯著，根長(zhǎng)與根鮮重、根干重葉干重相關(guān)性顯著，根鮮重與根干重相關(guān)性極顯著，根鮮重與葉鮮重葉干重相關(guān)性顯著，與根干重極顯著正相關(guān)，葉鮮重與葉干重相關(guān)性極顯著，葉鮮重與根干重相關(guān)性顯著，根干重與葉干重相關(guān)性顯著；由分析可知，堿性鹽脅迫對(duì)高粱幼苗的地上部分與地下部分影響基本一致，但從表型來看，高粱根系在堿性鹽脅迫下成黃色或黃褐色，這一結(jié)果響應(yīng)高粱是拒鹽生物，高粱根系的變化較地上部分明顯。

表2 各性狀間的相關(guān)系數(shù)

3.2 不同高粱品種耐堿性分析

在40 mmol/·L-1的NaHCO3的脅迫下，分別計(jì)算10 個(gè)品種（系）6 個(gè)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值，用隸屬函數(shù)值公式u(Zi)=(Zi-Zimin)/(Zimax-Zimin)（i=1,2,3,......n）計(jì)算出各品種的耐堿排位，由（表3）可知，Z2、Z3、Z8、排名靠前，為耐鹽堿品種，各項(xiàng)耐鹽堿系數(shù)也較高；Z5、Z1、Z7 排名居中，為中等耐堿品種，其各別耐堿系數(shù)較突出；Z9、Z10、Z4 排名靠后，為堿敏感品種，Z6 品種尤為敏感，各項(xiàng)耐堿系數(shù)均低于1。

表3 高粱品種耐堿系數(shù)及排行

4 結(jié)論與討論

研究結(jié)果表明，高粱不同形態(tài)指標(biāo)之間存在正相關(guān)，這意味著高粱應(yīng)激鹽堿脅迫后整體形態(tài)受到抑制。在同一脅迫濃度下，不同品種耐鹽堿程度不同，高粱根系的變化較地上部分明顯。

本研究對(duì)10 個(gè)不同高粱品種進(jìn)行耐鹽性評(píng)估，通過對(duì)不同處理形態(tài)指標(biāo)的測(cè)定得到相關(guān)品種的耐鹽系數(shù)，并對(duì)其進(jìn)行綜合排位。通過比較發(fā)現(xiàn)，紅殼棒、棒子和米高粱排位最高，這些品種在鹽堿脅迫下可能具有更高的活力，這對(duì)提高高粱產(chǎn)量、提高鹽堿土地利用效率具有重要意義。通過本試驗(yàn)，找出更適合鹽堿地種植、生長(zhǎng)的品種，提高鹽堿地高粱作物的成活率、發(fā)芽率及產(chǎn)量，為農(nóng)戶和農(nóng)業(yè)企業(yè)提出科學(xué)合理的選種建議，從而為地方選種種植提供一定支持。