19个苜蓿品种的耐盐碱试验研究

刘 彦,丁荣荣,汪 峰,伊海燕

（新疆兵团农七师农科所,新疆 奎屯 833200）

①新疆盐碱土地总面积847.6万hm2[1]。现有耕地中,31.1%的面积受到盐碱危害。其中强度盐渍化的占盐碱土耕地面积的18%,中度盐渍化的占33%,轻度盐渍化的占49%。盐渍化耕地的80%属次生盐渍化。苜蓿Medicago sativa是豆科植物,能改良土壤,耐瘠薄,生态效益显著,因此多数种植在中低产田中,甚至开荒地上,基本上是盐渍化的耕地。2007年引进了19份苜蓿品种进行耐盐碱试验,从室内试剂试验和不同盐碱含量的田间播种试验两方面选择耐盐品种。

1 材料与方法

1.1 供试材料进行田间引种试验的供试品种有20个,以阿尔冈金为对照,其来源及基本性状见表1。

1.2 实验室耐盐试剂试验共有19个品种参与室内药剂试验。试验设置3个处理[2-3],每处理3水平,共9个水平。处理1：K2SO4,百分比浓度水平为0.8%（水平1）、1%（水平 2）、1.2%（水平3）；处理2：NaCl,百分比浓度水平为1%（水平4）、1.2%（水平 5）、1.5%（水平 6）；处理 3：NaCl+K2SO4,百分比浓度水平为1%+0.8%（水平 7）、1.2%+1%（水平 8）、1.5%+1.2%（水平9）。清水做对照。试验设3个重复。

每品种各取种子100粒,5‰高锰酸钾消毒20 min,于2006年3月24日均匀摆放于培养皿中。3月 26日、29日及4月2日共统计3次。室内平均温度白天24℃,晚上17℃。

发芽率：每品种各处理水平的3次统计数据的平均值。

表1 2006年引进苜蓿基本情况

发芽势：每品种各处理水平第1次统计的发芽数据的平均值。

相对发芽率（势）（%）：各处理水平盐离子胁迫下的品种发芽率（势）的平均值相对于本品种清水对照的发芽（势）率,公式为：

相对发芽率（势）=[盐离子胁迫下的品种发芽率（势）平均值/本品种清水对照的发芽率（势）]×100%。

芽长：第3次调查时,在每皿生长的芽中随机选取10株小苗测定其从根部到芽的自然高度。

种子活力指数：在此测定的是清水对照的活力指数,公式为：

种子活力指数=幼苗平均芽长×7 d内发芽数/发芽天数。

1.3 盐碱地田间栽培试验试验选择2块不同土质和盐碱含量的地块[4]（表2）,播种量22.5 kg/km2,每品种种植1 m×0.9 m,3次重复。

表2 盐碱地土壤化验结果 %

1号地块2005年4月24日播种,5月8日出苗,人工除草,浇水。浇水2次,苗情稍旱,6月15日、7月12日共调查株数2次,7月20日收获测产量。2号地2005年7月2日播种,12日出苗,浇水3次,表皮保持湿润,8月 20日株数调查,因地意外被犁,没有测产。

株数：共观测2次,播种后35 d观测1次,55 d观测1次。

1.4 数据分析本论文调查数据在Excel中进行基本处理,并用DPS统计软件作多重比较。

2 结果与分析

2.1 盐离子试剂胁迫处理的试验分析

2.1.1各盐离子不同水平胁迫下的平均发芽势及发芽率 种子活力是决定种子在发芽和出苗期的活性水平和行为的那些种子特性的综合表现。简单概括地说,种子活力就是种子的健壮度。健壮的种子发芽、出苗整齐、迅速,对不良环境抵抗能力强[5]。

活力测定是种子品质评价的重要指标,指数越大,种子活力越强。从图1中可以看出种子活力强的品种有陇东苜蓿、西部巨人、敖汉、德国大叶、WL324和亮苜2号,活力差的品种有农宝、阿尔冈金和阿尔冈金BT,其数值从最低的15.87到最高的33.13相差近一倍。但是其发芽势及发芽率变化很大,种子生活力高的品种,其发芽势及发芽率有高有低,二者没有关联,如活力高的陇东苜蓿,发芽势和发芽率都不高,而活力较低的品种WL232HQ,其发芽势和发芽率都很高。

图1 种子生活力指数及盐离子胁迫下各品种的发芽势和发芽率

各品种在不同水平盐离子胁迫下,平均发芽势为30.72%～69.58%,平均发芽率为34.36%～81.06%。发芽势强的品种有西部巨人、WL232HQ 、32IQ 、亮苜2号 、大富豪,差的有陇东苜蓿、敖汉、阿尔冈金BT。发芽率的表现与发芽势表现基本相同,其中WL324的发芽率升高,亮苜2号数值小幅下降,阿尔冈金和宁苜1号发芽率有较大升幅。这二者表现均差的品种是陇东苜蓿、敖汉和赛特。根据盐离子胁迫下发芽率判断,有4个品种的耐盐性优于对照阿尔冈金,它们分别是WL232HQ 、西部巨人、32IQ 、WL324。

在3次调查平均数据中,第1次调查的发芽势最低,第2次调查的发芽率最高,第3次调查,因盐离子处理时间的加长,产生单盐毒害[6],引起苗死亡,发芽率因品种的耐盐率上升和下降而产生变化。因此发芽势和发芽率相比较,发芽率的高低在代表耐盐性的高低方面权重更高。

2.1.2不同盐离子水平胁迫下的相对发芽率及受害情况 表3-5是3次调查的相对发芽率的平均值。从各水平平均数可以看出总的发芽趋势是随盐离子水平增加,发芽率降低。含SO42-的处理水平发芽率下降较缓,含Cl-的处理水平下降较快,从平均数可以看出随水平增加,呈3～5倍的剧烈下降。水平7、8、9含有同水平 4、5、6一样多的Cl-,由于离子拮抗[7]作用,发芽率上升。

高水平SO42-、Cl-胁迫会使苗产生单盐毒害,同样随水平升高而加重,水平3、6、9分别为各处理中的最高值,苗危害严重。其中水平6因为受抑制很重,很多种子没有发芽。从苗受害程度来看,有些品种对单盐毒害有很强的耐性,WL232、费纳尔几乎没有危害,其次是阿尔冈金、阿尔冈金BT和32IQ。有些品种受危害很严重,如赛特、凯撒、农宝。

调查中发现SO42-和Cl-都使芽受害,但表现方式不同,SO42-离子处理的水平1、2、3因含有K+,早期作为苗的营养成分,增加了对SO42-的耐受力,发芽速度快,长势壮,发芽势调查,其数值平均达到了47%,水平间相对发芽率相差不大。特别是SO42-+Cl-处理的水平 7、8、9,因两离子拮抗作用,开始苗齐、苗壮,颜色深绿,3个水平发芽率与对照相差不大,有的还超过对照。到了后期苗的根发红腐烂,随质量分数的增加,危害加重,引起死苗,使发芽率下降。Cl-处理的水平4、5、6发芽开始就受抑制,苗的根茎短弱,叶片小。根无腐烂现象,根及叶斑块状变褐,以致受害使全株死亡。总的发芽率的表现是SO42-＞SO42-+Cl-＞Cl-,可见Cl-是决定品种耐盐性的重要因素。

表3 SO42-离子水平下的相对发芽率及受害情况 %

表4 Cl-离子水平下的相对发芽率及受害情况 %

表5 SO42-+Cl-离子水平下的相对发芽率及受害情况 %

2.2 盐碱地种植试验的结果分析

2.2.1盐碱地苜蓿生长株数调查 2007年对1号地进行2次株数调查,对2号地进行1次株数调查,并对3次调查结果进行平均（表6）。对照阿尔冈金平均株数居第5位,西部巨人、WL324、阿尔冈金BT和亮苜2号的平均株数虽高于对照,但经差异显著性分析,以上品种与对照差异不显著。

除宁苜1号、德国大叶、敖汉、农宝、费纳尔和赛特等株数较少的品种与对照有显著或极显著差异外,其他品种与对照均无显著差异。通过平均值可以看出,1号地第1次调查比第2次调查数值高出1倍,说明盐碱危害严重,许多品种在株高3 cm时叶片发黄死亡,有些品种在15 cm时死亡。WL324和阿尔冈金BT在1号地第2次调查中株数仍保持较高,几乎为对照的3倍,说明这2个品种有特殊的耐盐碱能力。2号地由于浇水及时,虽然盐碱含量大但有机质含量高,所以其出苗率高于1号地第1次调查结果的2倍,说明及时灌水压碱对防止盐碱危害很重要。

表6 2007年盐碱地种植试验株数调查

2.2.2相对发芽率与田间盐碱地株数的关系分析室内化学试剂试验与田间试验结果是否相关,这在以往研究中没有进行过分析,本试验对此进行了相关性测定（表7）,测定数据采用试剂作用下的发芽率与田间的盐碱地的生长株数做相关分析（P＜0.05）,结果表明,室内相对发芽率与田间调查株数呈显著正相关关系,相关系数为0.56,说明室内化学试剂试验结果与田间试验效果没有差异。

表7 室内相对发芽率与田间调查株数

3 结论

从室内盐离子胁迫试验结果来看,种子活力强的品种有陇东苜蓿、西部巨人、敖汉、WL324、亮苜2号和德国大叶,活力差的品种有农宝、阿尔冈金和阿尔冈金BT；在盐胁迫下的发芽势和发芽率强的品种有西部巨人、WL232、32IQ、大富豪,差的品种是陇东苜蓿、敖汉和赛特；高水平的盐离子作用会使苜蓿产生单盐毒害,WL232、阿尔冈金及阿尔冈金BT、费纳尔、32IQ这5个品种对单盐毒害的耐性强,赛特、凯撒、农宝的耐性差。从盐碱地苜蓿品种生长株数调查结果看,西部巨人、WL324、阿尔冈金BT、亮苜2号的平均株数排在前面,高于对照,但不显著。宁苜1号、德国大叶、敖汉、农宝、费纳尔、赛特株数与对照相比显著减少。经相关性分析,室内盐离子胁迫下的相对发芽率与盐碱地田间调查株数呈显著正相关。

通过试验分析最终选择出最耐盐碱的品种为西部巨人、亮苜2号、WL324。

[1]新疆维吾尔自治区农业厅.新疆土壤[M].北京：科学出版社,1996：304-336.

[2]梁云媚,李燕,多立安,等.不同盐分胁迫对苜蓿种子萌发的影响[J].草业科学,1998,15（6）：2-25.

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[5]颜启传.种子学[M].第1版.北京：中国农业出版社,2001.

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