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發育的重要非生物脅迫之一；根據聯合國教科文組織和糧農組織不完全統計,全世界鹽堿地的面積為9.5438 億hm2,其中我國為9913 萬hm2，鹽漬土地資源總面積較第二次全國土壤普查所示數據(3.47×107hm2)大大增加,殘余鹽漬土4.487×107hm2,潛在鹽績土1.773×107hm2。另外,在現有的1.3 億hm2耕地中,由于灌概不當,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，同時降水量較少，在種植作物品種上相對受到限制；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,但苗期易受鹽堿脅迫造成出苗差、成苗率低、保苗難，嚴重時會引起植株死亡。據朱曉旭等[2]研究發現低濃度鹽堿脅迫對板藍根種子萌發具有一定的促進作用，發芽率、發芽勢、活力指數有所增加；任增根[3]發現鹽、堿脅迫均能引起生長率不同程度的下降，伴隨著鹽堿濃度增大，生長量下降幅度也變大，且堿脅迫下降程度更大，研究發現堿脅迫對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，表型性狀主要表現為葉片失綠，根系活力差、泛黃，鹽堿脅迫會影響種子的萌發，改變植物的葉片結構，影響植物的凈光合速率，破壞類囊體結構，嚴重影響作物生長發育[4]。

2 材料與方法

2.1 試驗設計

本實驗對高粱品種進行一年生長期觀察，選用黑龍江省內10 個地方常用高粱品種（表1），每個品種80 棵，采用人工氣候箱內水培培養，以40 mmol·L-1堿（NaHCO3）溶液模擬苗期鹽堿脅迫環境，以加入營養液的蒸餾水處理為對照，設3 次重復，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皿上，恒溫26 ℃避光催芽兩天；將發芽的長勢一致的發芽種子移種到間距2 cm×2 cm 孔隙直徑為1 cm 的鋪有紗布的擠塑板上，采用人工氣候箱進行蒸餾水水培管理，3 d 后加入1/2 霍格蘭營養液，每3 d 換水，培養至三葉一心期，加入40 mmol·L-1的NaHCO3溶液，模擬苗期鹽堿脅迫環境，處理后第5 d 取樣，測量表型指標包括株高、根長、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 進行數據整理及分析，采用皮爾森相關分析法得出各形態指標間的相關系數，采用模糊數學隸屬函數法得出各品種耐鹽堿性排名。

3 結果分析

3.1 各指標相關性分析

根據（表2）各性狀相關分析可知，株高與葉鮮重、葉干重相關性極顯著，與根干重相關性顯著，根長與根鮮重、根干重葉干重相關性顯著，根鮮重與根干重相關性極顯著，根鮮重與葉鮮重葉干重相關性顯著，與根干重極顯著正相關，葉鮮重與葉干重相關性極顯著，葉鮮重與根干重相關性顯著，根干重與葉干重相關性顯著；由分析可知，堿性鹽脅迫對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，這一結果響應高粱是拒鹽生物，高粱根系的變化較地上部分明顯。

表2 各性狀間的相關系數

3.2 不同高粱品種耐堿性分析

在40 mmol/·L-1的NaHCO3的脅迫下，分別計算10 個品種（系）6 個指標的隸屬函數值，用隸屬函數值公式u(Zi)=(Zi-Zimin)/(Zimax-Zimin)（i=1,2,3,......n）計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，各項耐鹽堿系數也較高；Z5、Z1、Z7 排名居中，為中等耐堿品種，其各別耐堿系數較突出；Z9、Z10、Z4 排名靠后，為堿敏感品種，Z6 品種尤為敏感，各項耐堿系數均低于1。

表3 高粱品種耐堿系數及排行

4 結論與討論

研究結果表明，高粱不同形態指標之間存在正相關，這意味著高粱應激鹽堿脅迫后整體形態受到抑制。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10 個不同高粱品種進行耐鹽性評估，通過對不同處理形態指標的測定得到相關品種的耐鹽系數，并對其進行綜合排位。通過比較發現，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，這對提高高粱產量、提高鹽堿土地利用效率具有重要意義。通過本試驗，找出更適合鹽堿地種植、生長的品種，提高鹽堿地高粱作物的成活率、發芽率及產量，為農戶和農業企業提出科學合理的選種建議，從而為地方選種種植提供一定支持。