19個苜蓿品種的耐鹽堿試驗研究

劉 彥,丁榮榮,汪 峰,伊海燕

（新疆兵團農七師農科所,新疆 奎屯 833200）

①新疆鹽堿土地總面積847.6萬hm2[1]。現有耕地中,31.1%的面積受到鹽堿危害。其中強度鹽漬化的占鹽堿土耕地面積的18%,中度鹽漬化的占33%,輕度鹽漬化的占49%。鹽漬化耕地的80%屬次生鹽漬化。苜蓿Medicago sativa是豆科植物,能改良土壤,耐瘠薄,生態效益顯著,因此多數種植在中低產田中,甚至開荒地上,基本上是鹽漬化的耕地。2007年引進了19份苜蓿品種進行耐鹽堿試驗,從室內試劑試驗和不同鹽堿含量的田間播種試驗兩方面選擇耐鹽品種。

1 材料與方法

1.1 供試材料進行田間引種試驗的供試品種有20個,以阿爾岡金為對照,其來源及基本性狀見表1。

1.2 實驗室耐鹽試劑試驗共有19個品種參與室內藥劑試驗。試驗設置3個處理[2-3],每處理3水平,共9個水平。處理1：K2SO4,百分比濃度水平為0.8%（水平1）、1%（水平 2）、1.2%（水平3）；處理2：NaCl,百分比濃度水平為1%（水平4）、1.2%（水平 5）、1.5%（水平 6）；處理 3：NaCl+K2SO4,百分比濃度水平為1%+0.8%（水平 7）、1.2%+1%（水平 8）、1.5%+1.2%（水平9）。清水做對照。試驗設3個重復。

每品種各取種子100粒,5‰高錳酸鉀消毒20 min,于2006年3月24日均勻擺放于培養皿中。3月 26日、29日及4月2日共統計3次。室內平均溫度白天24℃,晚上17℃。

發芽率：每品種各處理水平的3次統計數據的平均值。

表1 2006年引進苜蓿基本情況

發芽勢：每品種各處理水平第1次統計的發芽數據的平均值。

相對發芽率（勢）（%）：各處理水平鹽離子脅迫下的品種發芽率（勢）的平均值相對于本品種清水對照的發芽（勢）率,公式為：

相對發芽率（勢）=[鹽離子脅迫下的品種發芽率（勢）平均值/本品種清水對照的發芽率（勢）]×100%。

芽長：第3次調查時,在每皿生長的芽中隨機選取10株小苗測定其從根部到芽的自然高度。

種子活力指數：在此測定的是清水對照的活力指數,公式為：

種子活力指數=幼苗平均芽長×7 d內發芽數/發芽天數。

1.3 鹽堿地田間栽培試驗試驗選擇2塊不同土質和鹽堿含量的地塊[4]（表2）,播種量22.5 kg/km2,每品種種植1 m×0.9 m,3次重復。

表2 鹽堿地土壤化驗結果 %

1號地塊2005年4月24日播種,5月8日出苗,人工除草,澆水。澆水2次,苗情稍旱,6月15日、7月12日共調查株數2次,7月20日收獲測產量。2號地2005年7月2日播種,12日出苗,澆水3次,表皮保持濕潤,8月 20日株數調查,因地意外被犁,沒有測產。

株數：共觀測2次,播種后35 d觀測1次,55 d觀測1次。

1.4 數據分析本論文調查數據在Excel中進行基本處理,并用DPS統計軟件作多重比較。

2 結果與分析

2.1 鹽離子試劑脅迫處理的試驗分析

2.1.1各鹽離子不同水平脅迫下的平均發芽勢及發芽率 種子活力是決定種子在發芽和出苗期的活性水平和行為的那些種子特性的綜合表現。簡單概括地說,種子活力就是種子的健壯度。健壯的種子發芽、出苗整齊、迅速,對不良環境抵抗能力強[5]。

活力測定是種子品質評價的重要指標,指數越大,種子活力越強。從圖1中可以看出種子活力強的品種有隴東苜蓿、西部巨人、敖漢、德國大葉、WL324和亮苜2號,活力差的品種有農寶、阿爾岡金和阿爾岡金BT,其數值從最低的15.87到最高的33.13相差近一倍。但是其發芽勢及發芽率變化很大,種子生活力高的品種,其發芽勢及發芽率有高有低,二者沒有關聯,如活力高的隴東苜蓿,發芽勢和發芽率都不高,而活力較低的品種WL232HQ,其發芽勢和發芽率都很高。

圖1 種子生活力指數及鹽離子脅迫下各品種的發芽勢和發芽率

各品種在不同水平鹽離子脅迫下,平均發芽勢為30.72%～69.58%,平均發芽率為34.36%～81.06%。發芽勢強的品種有西部巨人、WL232HQ 、32IQ 、亮苜2號 、大富豪,差的有隴東苜蓿、敖漢、阿爾岡金BT。發芽率的表現與發芽勢表現基本相同,其中WL324的發芽率升高,亮苜2號數值小幅下降,阿爾岡金和寧苜1號發芽率有較大升幅。這二者表現均差的品種是隴東苜蓿、敖漢和賽特。根據鹽離子脅迫下發芽率判斷,有4個品種的耐鹽性優于對照阿爾岡金,它們分別是WL232HQ 、西部巨人、32IQ 、WL324。

在3次調查平均數據中,第1次調查的發芽勢最低,第2次調查的發芽率最高,第3次調查,因鹽離子處理時間的加長,產生單鹽毒害[6],引起苗死亡,發芽率因品種的耐鹽率上升和下降而產生變化。因此發芽勢和發芽率相比較,發芽率的高低在代表耐鹽性的高低方面權重更高。

2.1.2不同鹽離子水平脅迫下的相對發芽率及受害情況 表3-5是3次調查的相對發芽率的平均值。從各水平平均數可以看出總的發芽趨勢是隨鹽離子水平增加,發芽率降低。含SO42-的處理水平發芽率下降較緩,含Cl-的處理水平下降較快,從平均數可以看出隨水平增加,呈3～5倍的劇烈下降。水平7、8、9含有同水平 4、5、6一樣多的Cl-,由于離子拮抗[7]作用,發芽率上升。

高水平SO42-、Cl-脅迫會使苗產生單鹽毒害,同樣隨水平升高而加重,水平3、6、9分別為各處理中的最高值,苗危害嚴重。其中水平6因為受抑制很重,很多種子沒有發芽。從苗受害程度來看,有些品種對單鹽毒害有很強的耐性,WL232、費納爾幾乎沒有危害,其次是阿爾岡金、阿爾岡金BT和32IQ。有些品種受危害很嚴重,如賽特、凱撒、農寶。

調查中發現SO42-和Cl-都使芽受害,但表現方式不同,SO42-離子處理的水平1、2、3因含有K+,早期作為苗的營養成分,增加了對SO42-的耐受力,發芽速度快,長勢壯,發芽勢調查,其數值平均達到了47%,水平間相對發芽率相差不大。特別是SO42-+Cl-處理的水平 7、8、9,因兩離子拮抗作用,開始苗齊、苗壯,顏色深綠,3個水平發芽率與對照相差不大,有的還超過對照。到了后期苗的根發紅腐爛,隨質量分數的增加,危害加重,引起死苗,使發芽率下降。Cl-處理的水平4、5、6發芽開始就受抑制,苗的根莖短弱,葉片小。根無腐爛現象,根及葉斑塊狀變褐,以致受害使全株死亡。總的發芽率的表現是SO42-＞SO42-+Cl-＞Cl-,可見Cl-是決定品種耐鹽性的重要因素。

表3 SO42-離子水平下的相對發芽率及受害情況 %

表4 Cl-離子水平下的相對發芽率及受害情況 %

表5 SO42-+Cl-離子水平下的相對發芽率及受害情況 %

2.2 鹽堿地種植試驗的結果分析

2.2.1鹽堿地苜蓿生長株數調查 2007年對1號地進行2次株數調查,對2號地進行1次株數調查,并對3次調查結果進行平均（表6）。對照阿爾岡金平均株數居第5位,西部巨人、WL324、阿爾岡金BT和亮苜2號的平均株數雖高于對照,但經差異顯著性分析,以上品種與對照差異不顯著。

除寧苜1號、德國大葉、敖漢、農寶、費納爾和賽特等株數較少的品種與對照有顯著或極顯著差異外,其他品種與對照均無顯著差異。通過平均值可以看出,1號地第1次調查比第2次調查數值高出1倍,說明鹽堿危害嚴重,許多品種在株高3 cm時葉片發黃死亡,有些品種在15 cm時死亡。WL324和阿爾岡金BT在1號地第2次調查中株數仍保持較高,幾乎為對照的3倍,說明這2個品種有特殊的耐鹽堿能力。2號地由于澆水及時,雖然鹽堿含量大但有機質含量高,所以其出苗率高于1號地第1次調查結果的2倍,說明及時灌水壓堿對防止鹽堿危害很重要。

表6 2007年鹽堿地種植試驗株數調查

2.2.2相對發芽率與田間鹽堿地株數的關系分析室內化學試劑試驗與田間試驗結果是否相關,這在以往研究中沒有進行過分析,本試驗對此進行了相關性測定（表7）,測定數據采用試劑作用下的發芽率與田間的鹽堿地的生長株數做相關分析（P＜0.05）,結果表明,室內相對發芽率與田間調查株數呈顯著正相關關系,相關系數為0.56,說明室內化學試劑試驗結果與田間試驗效果沒有差異。

表7 室內相對發芽率與田間調查株數

3 結論

從室內鹽離子脅迫試驗結果來看,種子活力強的品種有隴東苜蓿、西部巨人、敖漢、WL324、亮苜2號和德國大葉,活力差的品種有農寶、阿爾岡金和阿爾岡金BT；在鹽脅迫下的發芽勢和發芽率強的品種有西部巨人、WL232、32IQ、大富豪,差的品種是隴東苜蓿、敖漢和賽特；高水平的鹽離子作用會使苜蓿產生單鹽毒害,WL232、阿爾岡金及阿爾岡金BT、費納爾、32IQ這5個品種對單鹽毒害的耐性強,賽特、凱撒、農寶的耐性差。從鹽堿地苜蓿品種生長株數調查結果看,西部巨人、WL324、阿爾岡金BT、亮苜2號的平均株數排在前面,高于對照,但不顯著。寧苜1號、德國大葉、敖漢、農寶、費納爾、賽特株數與對照相比顯著減少。經相關性分析,室內鹽離子脅迫下的相對發芽率與鹽堿地田間調查株數呈顯著正相關。

通過試驗分析最終選擇出最耐鹽堿的品種為西部巨人、亮苜2號、WL324。

[1]新疆維吾爾自治區農業廳.新疆土壤[M].北京：科學出版社,1996：304-336.

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