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4个杂交桑品种种子及幼苗耐盐碱研究

2018-02-03杜建勋董亚茹赵东晓孙景诗

山东农业科学 2018年1期
关键词:耐盐性盐碱地

杜建勋+董亚茹+赵东晓+孙景诗

摘要:根据东营盐碱地盐分组成,以氯化钠、氯化镁、氯化钙、碳酸氢钠等为主要原料配制成模拟盐水母液,并用该盐水母液的稀释液处理杂交桑种子,比较各品种的相对发芽势,评判种子的耐盐性;之后通过幼苗的茎叶、根干重表现评判幼苗的耐盐性,结果筛选出冀桑3号、桂桑6号两个耐盐杂交桑品种。

关键词:盐碱地;模拟盐水母液;杂交桑;耐盐性

中图分类号:S888.3文献标识号:A文章编号:1001-4942(2018)01-0060-03

Abstract According to the salt composition in Dongying saline-alkali soil, the mother salt liquor simulated with the compounds of sodium chloride, magnesium chloride, calcium chloride and sodium bicarbonate was diluted to treat the seeds of mulberry hybrids. The salt tolerance of seeds was evaluated by comparing the relative germination potential, and that of seedlings was judged through dry weight of seedling stems, leaves and roots. In the end, two salt-tolerant mulberry hybrids Jisang 3 and Guisang 6 were screened out.

Keywords Saline-alkali soil; Simulated mother salt liquor; Mulberry hybrid; Salt tolerance

山东省黄河三角洲有大量盐碱地,因距黄河及渤海距离不同,呈现不同程度盐渍化[1,2]。中等程度以下的盐渍化土地,可种植棉花等耐盐植物,高度盐渍化土地,几乎不能种植作物。杂交桑可直播建园,长势旺,耐剪伐,一年内可多次收获,既可喂蚕,又可养兔、牛、羊等牲畜,是有效利用盐碱地、修复盐碱地生态环境的优良树种[3-5]。本研究根据东营盐碱地盐分组成,以氯化钠、氯化镁、氯化钙、碳酸氢钠等为原料配制成模拟盐水母液,并以该盐水母液的稀释液处理四个杂交桑品种种子,观察盐胁迫下种子的发芽率和发芽势,进而调查幼苗不同生长时期杂交桑品种的耐盐表现,以便篩选出耐盐杂交桑品种。

1 材料与方法

1.1 材料

供试4个杂交桑品种为8036×农14、冀桑3号、桂桑6号、桑特优2号。8036×农14桑种子来自山东省蚕业研究所,是该所配制的杂交组合,F1代有较高的经济性状;冀桑3号种子来自承德医学院蚕业研究所,其它两个来自广西壮族自治区蚕业技术推广总站。

1.2 盐水母液的配制

据青岛农业大学张鹏瑞等[6]测定,黄河三角洲盐碱地为氯化物型,含7种离子。7种离子在盐荒土0~5 cm土层中的含量(g/kg)分别为:Cl- 18、Na+ 6.5、Mg2+ 1.6、Ca2+ 1.5、HCO-3 0.2、K+ 0.08、SO42- 0.08。针对上述离子,选定配制母液的盐是NaCl、MgCl2·6H2O、CaCl2、NaHCO3、KCl、K2SO4。在计算每升水中各种盐添加量时,先算含量低的离子,即SO2-4添加量,一般饱和沙土含水量300 mL/kg,300 mL母液中SO42- 含量0.08 g,每升应添加0.267 g,K2SO4的添加量为0.484 g,含量不足的K+添加0.096 g KCl,其余盐的添加量为NaHCO3 0.918 g,CaCl2 13.875 g,MgCl2·6H2O 45.108 g,NaCl 54.471 g。配出的母液除含量最大的Cl-外,其余离子含量与盐荒土离子含量完全相符,Cl-含量为57.753 g/L,比目标浓度60.000 g/L 低3.9%。母液含盐量为90.954 g/L ,300 mL母液加入1 kg沙土中,可配成较标准的盐荒土。pH值及阴阳离子浓度如表1所示。

1.3 盐碱胁迫预试验

本试验于2016年6月在烟台进行。为找出抑制发芽的临界盐浓度,先做预试验,将母液稀释4、8、16、32倍,设清水对照。直径9 cm 的培养皿内铺2层滤纸,每皿放入饱满的8036×农14种子50粒,每处理重复3次。每个培养皿加入10 mL处理液,盖好皿盖后,每皿称重并在皿盖上记下初始重量,每隔3天补水至初始重量,以便各种处理盐碱溶液浓度相对维持不变。发芽温度26℃,12h黑暗/12h光照[7]。第5天开始调查发芽率,每3天调查一次,至第11天结束。

1.4 盐碱胁迫试验

通过预试,确定适宜的母液稀释倍数为10倍,含盐量0.91%(含NaCl、MgCl2·6H2O、CaCl2、NaHCO3、KCl、K2SO4共6种盐)。按预试方法,将4个杂交桑种子分别用稀释10倍母液处理,并分别设无菌水对照,每处理3个重复。每天观察种子萌发情况,并统计发芽数,突破种皮的胚轴长度达到种子自身长度时视为种子发芽。7天时调查发芽势[8],14天调查发芽率及其余指标,调查的各项发芽指标及计算公式如下:

发芽势=第7天发芽数/供试种子总数;

发芽率=第14天时的种子发芽数/供试种子总数;

相对发芽势=处理种子发芽势/对照种子发芽势;

相对发芽率=处理种子发芽率/对照种子发芽率;

苗高为茎基至子叶基部的长度;测定根长、幼苗茎叶、根干重。endprint

1.5 数据处理

应用SPSS 20.0统计分析软件处理数据,用单因素试验统计分析方法对不同桑树品种的试验数据进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 耐盐碱筛选浓度的确定

由表2可见,母液稀释16倍,桑种子发芽晚,但对总发芽率影响小,稀释8倍对发芽率影响明显,最终确定母液稀释10倍为品种耐盐碱筛选浓度,盐碱浓度为0.91%。

2.2 盐堿胁迫对桑种子发芽势与发芽率的影响

从处理后7天发芽情况看,各品种胁迫处理组发芽势都极显著低于对照,其中3个品种对照组的发芽势在90%左右,桑特优2号稍差,也达到77.33%,说明试验用种子是健子(表3)。由表4看出,盐碱胁迫下4个桑品种间种子发芽势、相对发芽势都是冀桑3号最高,并与其它3个品种有极显著差异,说明冀桑3号种子萌发期最耐盐。3个桑品种对照发芽率在93%以上,桑特优2号稍差,为82.00%(表3)。各处理发芽率由高到低分别是冀桑3号(74.00%)、桂桑6号(73.33%)、8036×农14(70.00%)、桑特优2号(68.00%),差异不显著。相对发芽率,桑特优2号最高(82.93%),但品种间差异不显著(表4)。

2.3 盐碱胁迫对桑幼苗生长的影响

由表5可以看出,处理14天后,盐碱胁迫下, 8036×农14、冀桑3号株高极显著高于对照,桑特优2号、桂桑6号极显著低于对照。四个桑品种盐碱胁迫下根长极显著低于对照,说明盐碱胁迫对桑树幼苗的影响,主要在于对根的伤害[10]。盐碱胁迫下, 8036×农14、冀桑3号茎叶干重显著或极显著高于对照,桑特优2号极显著低于对照,桂桑6号与对照持平。

3 讨论与结论

3.1 杂交桑普遍有较高的耐盐碱能力[11]。本研究中4个杂交桑品种种子在盐碱胁迫下,其发芽势虽有较大差异,但发芽率都较高,在70%左右。

3.2 相对发芽势,是判断种子在逆境中萌发能力的重要指标。本研究中,冀桑3号的相对发芽势达到68.42%,极显著高于其它3个品种,说明该品种在盐碱胁迫下有很强的萌发能力,可能适合在较高含盐量的盐碱地直播建园。

3.3 张国英等[12]研究表明,在NaCl浓度为10~150 mmol/L(含盐0.06%~0.9%)胁迫下,丰驰桑种子萌发后的幼苗茎长、鲜质量随浓度升高显著降低,甚至为零。本研究用的混合盐碱胁迫浓度为0.91%,超过前者上限,但出现8036×农14及冀桑3号株高、茎叶干重显著高于对照的现象,增加的干重应该是盐分,说明这两个品种比丰驰桑有更高的吸收、储存盐分的能力。多离子胁迫与单纯NaCl胁迫的作用存在较大差别,其作用机理、对种子萌发的正面及负面影响,尚有待进一步研究。

3.4 盐碱胁迫对桑树幼苗的危害,主要是对根的伤害,使根的生长量严重减少。本研究中只有桂桑6号在盐碱胁迫下幼苗根干重与对照无显著差异,说明桂桑6号的根受盐碱胁迫的伤害较轻,适于在盐碱地移苗定植。

3.5 本研究用的盐水母液,含有东营盐碱地最主要的7种离子,且各种离子的组成比例与盐碱土高度吻合,以此液测试桑树品种的耐盐性,可真实反映品种适应盐碱地的能力。

参 考 文 献:

[1] 孙彭力. 黄河三角洲滨海盐渍土的形成及改良利用[J]. 山东师范大学学报(自然科学版),1993,8(4):19-22,55.

[2] 王遵亲. 中国盐渍土[M]. 北京:科学出版社,1993.

[3] Zhu J K. Plant salt tolerance[J]. Trends in Plant Science,2001,6(2):66-71.

[4] 买买提依明,夏庆友,吴丽莉,等. 新疆沙漠桑树的研究现状与发展方向[J]. 北方蚕业,2007,28(2):1-4.

[5] 秦俭,何宁佳,黄先智,等. 桑树生态产业与蚕丝业的发展[J]. 蚕业科学,2010,36(6):984-989.

[6] 张鹏锐,李旭霖,崔德杰,等. 滨海重盐碱地不同土地利用方式的水盐特征[J]. 水土保持学报,2015,29(2):117-121.

[7] 祝娟娟,丁天龙,魏从进,等. 盐胁迫下不同桑品种种子萌发特性研究[J]. 蚕学通讯,2013,33(1):1-6.

[8] 张会慧,张秀丽,李鑫,等. NaCl和Na2CO3胁迫对桑树幼苗生长和光合特性的影响[J].应用生态学报,2012,23 (3):625-631.

[9] 柯裕州. 桑树抗盐性研究及其在盐碱地中的应用[D]. 北京:中国林业科学研究院,2008.

[10]申忠宝,潘多锋,王建丽,等. 混合盐碱胁迫对5种禾草种子萌发及幼苗生长的影响[J]. 草地学报,2012,20(5):914-920.

[11]孙景波,孙广玉,刘晓东,等. 盐胁迫对桑树幼苗生长、叶片水分状况和离子分布的影响[J]. 应用生态学报,2009,20(3):543-548.

[12]张国英,谈建中,刘美娟. 盐胁迫对桑种子发芽及幼苗生理生化特性的影响[J]. 蚕业科学,2004,30(2):191-194.endprint

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