20份苜蓿種質材料苗期耐鹽性綜合評價

沙吾列·沙比汗　賽里克·都曼　張麗萍　阿衣很·賽比汗　祖日古麗·友力瓦斯　田聰

摘要 [目的]比較研究鹽脅迫下20份苜蓿品種的苗期耐鹽性，為耐鹽苜蓿品種的選育提供理論依據。[方法]采用0（CK）、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2% NaCl溶液分別對20份苜蓿種質材料苗期生長發育進行了初步研究。[結果]鹽脅迫處理下，20份苜蓿的耐鹽性大致分為3類：即強耐鹽性苜蓿有紫花苜蓿（澳大利亞引進品種）；中耐鹽性苜蓿有伊犁苜蓿、苜蓿王、北疆紫花苜蓿、甘農3號苜蓿、布爾津苜蓿、新牧一號苜蓿、阿爾泰雜花苜蓿、阿爾泰黃花苜蓿、新疆大葉苜蓿、北疆苜蓿、奇臺苜蓿、阜康苜蓿、巴州苜蓿和沙灣苜蓿；弱耐鹽性苜蓿有甘肅潤布勒苜蓿、三得利苜蓿、南疆苜蓿，多變苜蓿和敖漢苜蓿。[結論]建議在新疆干旱區種植推廣牧草時選擇耐鹽性強的苜蓿品種。

關鍵詞 苜蓿；苗期；耐鹽性；綜合評價

中圖分類號 S551+.7 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）08-0247-04

Abstract [Objective] Comparative study on salt resistance of 20 varieties of alfalfa seedling under the salt stress，as to provide theoretical basis for the breeding of salt-tolerant alfalfa varieties.[Method] using 0（CK），0.4%，0.6%，0.8%，1.0% and 1.2% NaCl solutions，the seedling growth of 20 alfalfa Germplasm materials is studied respectively.[Result]The results showed that under the salt stress treatment，the salt tolerance of 20 kinds of alfalfa Germplasm materials roughly divided into 3 classes.The strong salt tolerant materials include Medicago sativa （introduced from Australia）；middle level salt-tolerant materials include Medicago sativa（Yili），M.sativa cv.Alfaking，M.sativa（Northern Xinjiang），M.sativa cv.Gannong No.3，M.sativa （Buerjin），M.varia cv.xinmu No.1，M.ovaria.Cv.Aletai，M.falcata （Aletai），M.sativa cv.‘Xinjiang Daye，M.sativa L.cv.‘Beijiang，M.sativa （Qitai），M.sativa （Fukang），M.sativa （Bayingolin） and M.sativa （Shawan）；weak salt tolerant materials include M.varia cv.Rambler，M.sativa cv.Sandili，M.sativa （Southern Xinjiang），M.varia Martyn and M.sativa cv.“Aohan”.[Conclusion] Advice to grow strong salt resistant alfalfa varieties in arid Xinjiang areas.

Key words alfafa；seedling stage；salt-resistance；comprehensive evaluation

新疆是我國鹽堿地面積最多、分布范圍最廣的地區，區內現有耕地面積為398.78萬hm 2（不包括旱地），其中鹽堿地面積就達127.90萬hm2。為了促進新疆地區農業可持續發展，開發利用鹽堿地資源具有重要的戰略意義[1-2]。因此，在重視保護生態環境的同時，還應該選育優良的牧草品種，使之適應干旱和鹽漬的環境條件[3]。牧草的抗鹽性評價指標有很多，前人對于豆科牧草耐鹽生理生態方面做了大量的研究[4]。A1-Khatib[5]認為紫花苜蓿在發芽期和苗期對鹽分比較敏感，生長后期相對耐鹽。因此，在紫花苜蓿生長早期進行耐鹽篩選最合適。耿華珠等[6]試驗表明，隨著鹽濃度的增加，所選苜蓿品種的相對發芽率逐漸降低。侯振安等[7]研究表明，土壤溶液中過量的NaCl會抑制苜蓿的光合作用和蒸騰活動，而鹽分離子的積累和必需營養元素吸收量的減少又導致苜蓿營養失調，最終造成苜蓿株高和干物質量的下降，且下降幅度與鹽度水平的增加成正比。

苜蓿（Medicago sativa）的葉片可以排鹽[8]，耐鹽性較強，但不同品種間的耐鹽性差異較大[9-11]。本研究采用不同濃度的NaCl溶液對20份苜蓿種質材料進行處理，根據生理生化特性的變化評價其苗期耐鹽性，以為新疆不同地區利用苜蓿改良退化草地提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗苜蓿為紫花苜蓿（Medicago sativa）（澳大利亞引進品種）、新疆大葉（M.sativa cy.Xinjiang Daye）、新牧1號（M.varia cv.xinmu No.1）、苜蓿王（M.sativa cv.Alfaking）、多變（M.varia Martyn）、三得利（M.sativa cv.Sandili）、甘肅潤布勒（M.varia cv.Rambler）、北疆（M.saliva cv.Beijiang）、敖漢（M.sativa CV.“Aohan”）、甘農3號（M.sativa cv.Gannong No.3）和分別在新疆巴州、南疆、沙灣、奇臺、阜康、伊犁、布爾津長期栽培的紫花苜蓿以及阿爾泰雜花苜蓿（M.varia cv.Aletai）、阿爾泰黃花苜蓿[M.falcata（Aletai）]、北疆紫花苜蓿[M.sativa（Nort-hern Xinjiang）]。20份材料均來自新疆畜牧科學院旱生牧草研究中心試驗基地種子庫。

1.2 試驗方法

試驗采用NaCl溶液（純度>99.9%）對20份苜蓿幼苗進行鹽處理，根據NaCl溶液的濃度不同共設6個處理，分別為0（CK）、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%，每個處理設備3次重復。

取非鹽堿地土壤過篩，均勻混入適量蛭石后裝入育苗盒，將種子精選后均勻撒播，3葉時取生長一致的10株苗移栽到黑色塑料盒（不透光）中，用Hoagland營養液（2 mmol/L KNO3，0.5 mmol/L NH4H2PO4，0.25 mmol/L MgSO4·7H2O，0.1 mmol/L Ca（NO3）2·4H2O，0.3 mmol/L Fe-citrate，46 μmol/L H3BO3，9 μmol/L MnCl2·4H2O，0.8 μmol/L ZnSO4·7H2O，0.3 μmol/L CuSO4·5H2O，0.35 μmol/L （NH4）6Mo7O24·4H2O）進行水培。待苗生長3周后，分別用不同濃度梯度的NaCl溶液進行鹽處理。然后觀察并及時補充所蒸發的水分，使基質的含水量維持不變，并記錄幼苗的生長變化、鹽害表現等情況。

1.3 測定指標及測定方法

1.3.1 株高、分蘗。鹽脅迫14 d后測定每盆中每株苗從土壤到最長葉葉尖的長度、分蘗數，分別以每盆中10 株苗的平均值作為標準，計算公式如下：

相對株高（%）=鹽處理植株的株高/對照植株的株高×100

相對分蘗數（%）=鹽處理植株的分蘗數/對照植株的分蘗 數×100

1.3.2 存活苗數。鹽脅迫20 d后觀察每盆中存活植株的數

目，根據葉心枯黃確定死亡。存活率計算公式如下：

存活率（%）=鹽處理后存活苗數/原幼苗總數×100

1.3.3 生物量。鹽脅迫20 d后取植物地上部和地下部生物量，冷卻到室溫后稱重，作為材料的地上生物量和地下生物量。

1.4 統計分析

數據采用Excel應用軟件、DPS分析軟件進行處理。

2 結果與分析

2.1 鹽脅迫對20個苜蓿品種生長發育的影響

2.1.1 苗期鹽害癥狀和死苗情況。鹽脅迫處理5 d時，鹽害反應不明顯，處理的品種生長受到抑制，生長速度減慢，0.4%以上鹽處理中出現失水及不同程度的萎蔫現象。鹽脅迫處理10 d時，0.6%～0.8%鹽處理中基部老葉有少數枯黃、萎蔫，新生葉有極少數的青枯，1.0%鹽處理中葉片枯黃嚴重，1.2%鹽處理中葉片出現枯死，對照與處理間的株高差異更加顯著。鹽脅迫處理20 d時，總體表現為鹽害癥狀加重，枯葉增多，葉子枯黃程度加重。有個別品種在0.8%～1.0%鹽處理死苗嚴重，1.2%鹽處理中有的品種已整盆死苗，它們是甘肅潤布勒苜蓿、三得利苜蓿、新疆大葉苜蓿、奇臺苜蓿、北疆苜蓿、多變苜蓿、伊犁苜蓿、苜蓿王、布爾津苜蓿、沙灣苜蓿、北疆紫花苜蓿、阿爾泰雜花苜蓿、阜康紅桿苜蓿、阿爾泰黃花苜蓿、南疆苜蓿、巴州苜蓿、敖漢苜蓿和甘農3號苜蓿。鹽脅迫30 d時，鹽害癥狀繼續加重，處理的死苗進一步增多，而存活下來的幼苗則生長緩慢，植株較矮，葉片小而厚，表現出鹽害癥狀。只有新牧一號苜蓿和紫花苜蓿能夠存活下來，說明新牧一號苜蓿和紫花苜蓿在鹽脅迫下存活率相對較高，耐鹽性較強。

2.1.2 鹽脅迫對植株高度的影響。對不同濃度NaCl溶液脅迫下苜蓿品種株高分析可知，在不同處理中0.4% NaCl溶液對苜蓿株高影響較小，由表1可知，在0.6%、0.8%、1.0%和1.2%NaCl溶液處理下，20份苜蓿品種相對平均株高分別為52.57%、36.94%、21.32%和3.91%，隨著鹽脅迫加大，植株高度呈現下降趨勢。說明在0.6%、0.8%、1.0%和1.2%鹽脅迫下，各品種耐鹽性差異增大，相對株高高的品種其幼苗耐鹽性較強。本研究結果表明，新牧一號苜蓿、紫花苜蓿、阿爾泰雜花苜蓿、阿爾泰黃花苜蓿等幾個品種相對株高都在50%以上，分別為58.58%、73.94%、50.42%、63.32%，表現出耐鹽性較強；伊犁苜蓿、布爾津苜蓿、苜蓿王、北疆紫花苜蓿、沙灣苜蓿、阜康紅桿苜蓿、巴州苜蓿、敖漢苜蓿和甘農3號苜蓿這幾個苜蓿品種相對株高分別為43.64%、47.92%、41.16%、41.80%、30.00%、39.04%、35.84%、31.28%、39.40%都在30%以上，耐鹽性次之；而甘肅潤布勒苜蓿、三得利苜蓿、新疆大葉苜蓿、奇臺苜蓿、北疆苜蓿、多變苜蓿和南疆苜蓿等品種相對株高30%以下，表現最差。

2.1.3 鹽脅迫對分枝數的影響。由表2可知，各苜蓿品種的分枝數在一定范圍內均隨NaCl含量升高而降低。在0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2% 5個不同處理NaCl溶液中，20個苜蓿品種的相對平均分枝數分別為74.26%、62.04%、47.84%、21.01%、5.00%，說明0.8%、1.0%和1.2% 3個濃度可明顯抑制幼苗生長。新牧一號苜蓿、紫花苜蓿、伊犁苜蓿、北疆紫花苜蓿、布爾津苜蓿和甘農3號苜蓿等品種相對分枝數均高于50%，表現出耐鹽性較強；而奇臺苜蓿、新疆大葉苜蓿、北疆苜蓿、苜蓿王、阿爾泰雜花苜蓿、阜康紅桿苜蓿、阿爾泰黃花苜蓿、沙灣苜蓿和巴州苜蓿等品種的相對分枝數都高于30%，耐鹽性次之；其余的甘肅潤布勒苜蓿、三得利苜蓿、多變苜蓿、南疆苜蓿和敖漢苜蓿等相對分枝數均低于30%，說明其耐鹽性較差。

2.1.4 鹽脅迫對存活苗數的影響。存活率是衡量種質材料耐鹽性的最直觀的指標，在鹽脅迫下20個苜蓿品種存活率隨鹽濃度增加而降低，由表3可知，不同苜蓿品種在0.4%、0.6%、0.8%、1.0%和1.2% NaCl鹽脅迫下相對平均存活率分別為64.22%、52.89%、37.93%、20.97%和2.27%；不同鹽脅迫處理中，0.4%以上鹽處理中出現失水及不同程度的萎蔫現象。在20個苜蓿品種中，多變苜蓿從0.6%鹽處理開始已整盆死苗，而三得利苜蓿和南疆苜蓿從0.8%開始已整盆死苗，這種現象說明，這3種苜蓿耐鹽性最差；1.0%鹽處理中，鹽害癥狀繼續加重，處理的死苗進一步增多，而存活下來的幼苗則生長緩慢，植株較矮，葉片小而厚，表現出鹽害癥狀。1.2%鹽處理中除新牧一號苜蓿和紫花苜蓿外其余品種已整盆死苗。不同鹽處理中存活率達到60%以上的有新牧一號苜蓿、紫花苜蓿和北疆紫花苜蓿；存活率達到50%以上的有苜蓿王、布爾津苜蓿和甘農3號苜蓿；存活率達到30%以上的有新疆大葉苜蓿、伊犁苜蓿、沙灣苜蓿、阿爾泰雜花苜蓿、阜康紅桿苜蓿和阿爾泰黃花苜蓿；其余的甘肅潤布勒苜蓿、三得利苜蓿、奇臺苜蓿、北疆苜蓿、多變苜蓿、南疆苜蓿、巴州苜蓿和敖漢苜蓿存活率均在30%以下。

2.1.5 鹽脅迫對生物量的影響。由表4可知，隨著溶液中 NaCl含量的升高，各品種幼苗地上生物量和地下生物量均呈下降趨勢。植株的高低、分枝和存活苗數的多少直接影響生物量，低濃度對照，0.4%、0.6% NaCl溶液處理下植株有較好的生長發育，因此該鹽脅迫處理下，生物量較高，而0.8%、1.0% 和1.2%NaCl鹽脅迫下植株生長發育不好，生物量很低。本研究結果表明，新牧一號苜蓿、紫花苜蓿和北疆紫花苜蓿等幾個品種生物量較高，表現出耐鹽性較強；苜蓿王、布爾津苜蓿、甘農3號苜蓿、新疆大葉苜蓿、伊犁苜蓿、沙灣苜蓿、阿爾泰雜花苜蓿、阜康紅桿苜蓿和阿爾泰黃花苜蓿品種耐鹽性次之；而甘肅潤布勒苜蓿、三得利苜蓿、奇臺苜蓿、北疆苜蓿、多變苜蓿、南疆苜蓿、巴州苜蓿和敖漢苜蓿等品種生物量表現最差。

2.1.6 聚類分析不同苜蓿的耐鹽性。植物遇到鹽脅迫時，單一指標難以進行復雜的耐鹽性鑒定，必須采用多項指標進行綜合評價 [12]。由圖1可知，20份苜蓿的耐鹽性大致可以劃分為3類，即強耐鹽性苜蓿有紫花苜蓿；中耐鹽性苜蓿有伊犁苜蓿，苜蓿王，北疆紫花苜蓿，甘農3號苜蓿，布爾津苜蓿，新牧一號苜蓿，阿爾泰雜花苜蓿，阿爾泰黃花苜蓿，新疆大葉苜蓿，北疆苜蓿，奇臺苜蓿，阜康苜蓿，巴州苜蓿和沙灣苜蓿；弱耐鹽性苜蓿有甘肅潤布勒苜蓿，三得利苜蓿，南疆苜蓿，多變苜蓿和敖漢苜蓿。

3 結論與討論

3.1 討論

AI-Khatib[5]等認為，在苗期進行耐鹽選擇經濟易行，這與本試驗結論一致。本研究結果表明，0.4%鹽濃度處理偏低，不足以反映品種間耐鹽性差異。0.6%～0.8%鹽處理中基部老葉有少數枯黃、萎蔫，新生葉有極少數的青枯，1.0%鹽處理中葉片枯黃嚴重，1.2%鹽處理中大部分材料出現枯黃，甚至死亡，在鹽脅迫下，株高、分蘗數、存活率、生物量等4項指標都有不同程度的遞減。且濃度越高，降低程度越低。在鹽濃度為0.6%和0.8%處理中，以上4個指標能較好地反映出苜蓿品種間的耐鹽性差異，是進行苜蓿品種耐鹽性鑒定和篩選的較適宜濃度。

張惠霞等[13]、彭明俊等[14]研究顯示，用單個指標評價和多個指標綜合評價得出的結果不完全一致，這表明單一指標具有一定的局限性和片面性，故采用歐式距離一離差平方和法一聚類分析對多項指標進行綜合評價，結果將20份苜蓿種質材料的耐鹽性大致可以分為3大類。

3.2 結論

（1）進行苜蓿幼苗耐鹽性鑒定時，NaCl溶液以0.6%和0.8%為宜。

（2）通過對株高、分枝數、存活苗數和生物量4個指標的綜合聚類分析，將20份苜蓿種質材料的耐鹽性大致可以劃分為3類，即強耐鹽性苜蓿有紫花苜蓿；中耐鹽性苜蓿有伊犁苜蓿、苜蓿王、北疆紫花苜蓿、甘農3號苜蓿、布爾津苜蓿、新牧一號苜蓿、阿爾泰雜花苜蓿、阿爾泰黃花苜蓿、新疆大葉苜蓿、北疆苜蓿、奇臺苜蓿、阜康苜蓿、巴州苜蓿和沙灣苜蓿；弱耐鹽性苜蓿有甘肅潤布勒苜蓿、三得利苜蓿、南疆苜蓿、多變苜蓿和敖漢苜蓿。

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