不同水稻品種萌發期與幼苗期耐鹽性鑒定

摘要：為探究天津地區主栽水稻品種的耐鹽性，篩選出適合在鹽漬土壤種植的水稻品種，采用智能溫室栽培法研究不同濃度鹽脅迫（0、2、4、6、10 g/L）對12種水稻種子萌發及幼苗生長的影響。結果表明，萌發期各品種水稻發芽勢、發芽率整體均隨著鹽處理濃度的升高而下降，鹽脅迫對水稻種子發芽前期（1～4 d）起到明顯的抑制作用，發芽后期除高鹽濃度（10 g/L）對發芽的抑制作用較強外，較低鹽濃度（2、4 g/L）對參試水稻發芽的抑制作用并不明顯，部分還有促進發芽的現象。幼苗期成活率與根長隨著鹽分濃度的增高基本呈下降趨勢，苗高隨著鹽分濃度的增高明顯下降。低鹽濃度（2、4 g/L）對水稻苗高影響顯著，對根長影響不顯著，高濃度（6、10 g/L）極大地抑制了水稻地上部與地下部的生長。總體來說，不同品種在不同生長期受鹽脅迫抑制程度不同，特別是在高鹽濃度下12個參試品種間差異更明顯；相比于萌發期，水稻幼苗期對鹽脅迫更為敏感；從萌發期至幼苗期，參試12個水稻品種耐鹽能力從強到弱依次為津原97gt;津育粳22gt;津原正28gt;噸糧稻3號gt;津稻818gt;津稻919gt;津原985gt;津原89＝津原A12gt;噸糧稻2號gt;津原香98gt;噸糧稻1號。針對鹽堿地水稻生產中可能存在的鹽害導致的產量損失問題，可以把握土壤中可溶性鹽分季節性動的規律，通過土壤成分剖析，選擇適合生長的水稻品種，以遵循波動規律，確保生產質量。

關鍵詞：水稻；萌發期；幼苗期；鹽脅迫；耐鹽性；成活率；根長；苗高

中圖分類號：S511.01" 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）23-0055-05

趙" 杰，王曉風，張余良，等. 不同水稻品種萌發期與幼苗期耐鹽性鑒定［J］. 江蘇農業科學，2024，52（23）：55-59.

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2024.23.007

收稿日期：2023-11-22

基金項目：國家重點研發計劃（編號：2021YFD1900905）。

作者簡介：趙" 杰（1988—），女，安徽安慶人，碩士，助理研究員，從事鹽堿地改良及植物營養研究。E-mail：zhaojie10310820@163.com。

通信作者：肖" 輝，博士，副研究員，主要從事鹽堿地改良研究。E-mail：xiaohui@163.com。

在全球糧食生產中，水稻占據重要地位，成為人們生存所需的主要糧食作物之一。世界上以稻米為主食的人口占比約1/3，水稻產量關系糧食安全，水稻產量受土壤鹽堿度的影響，其中鹽害是威脅水稻產量的主導要素之一［1-2］ 。據統計，我國約有1/5的耕地受到鹽堿化的危害，而且呈現擴大趨勢［3-4］ 。

水稻品種不同，對鹽堿的抵抗能力有所差異，同一品種水稻的不同器官、不同生育階段耐鹽堿性也有所不同。有學者從水稻發芽期開始對其耐鹽性予以探究［5-6］，并對各生長發育期水稻的耐鹽性作出分析［7-8］。研究發現，鹽堿地水稻生長發育階段，苗期受鹽害影響最為顯著，這也是很多鹽堿地水稻出苗率低的主要原因，最終導致產量下降［9-11］。因此，做好水稻品種的耐鹽性鑒定，篩選耐鹽性較強的品種進行種植，同時開展水稻耐鹽性基因的培育和挖掘，提升耐鹽性能，對確保鹽堿地糧食產量、改善土壤、優化生態環境顯得尤為重要。

天津地區水稻灌溉水資源不足，多以礦化度高的溝水進行灌溉，進一步增加了土壤鹽分，從而影響到水稻產量。迄今對天津主栽水稻品種的耐鹽性研究較少，本研究選用了12個天津地區廣泛種植的水稻品種，采用溫室培養法對水稻萌發期與幼苗期的耐鹽性進行對比研究，在耐鹽性總體評估中運用隸屬函數法，確保了評估的精準性，以期為篩選抗鹽種質、培育高產耐鹽水稻品種提供科學依據。

1" 材料與方法

1.1" 試驗材料

試驗于2022年5—6月在天津市農業科學院農業資源與環境研究所實驗室進行，水稻品種均為天津主栽水稻品種，由天津市農業科學院農作物研究所提供，品種名稱及序號見表1。

1.2" 試驗方法

試驗設品種、鹽分梯度2個因素。設0、2、4、6、10 g/L 5個鹽分梯度，鹽溶液依照農業灌溉水組成由MgSO4、CaCl2、Na2HCO3、K2SO4、NaSO4、NaCl等按一定比例配制。

供試水稻種子用1％HgCl消毒10 min，用蒸餾水沖洗后浸泡2 d。在培養皿內先墊3層紗布，再鋪2層濾紙，倒入定量的鹽溶液，均勻分布播40粒水稻種子后，上面蓋上2層紗布，將其放置到25 ℃的恒溫箱培養，試驗設3次重復，鹽溶液每日更換，確保鹽度穩定性。培養第4天后調查水稻發芽率（即發芽勢），第7天再次調查水稻發芽率后在培養皿底部鋪上適量基質繼續放入培養箱培養，鹽溶液每2 d更換1次，確保鹽度穩定性。鹽脅迫處理 14 d 后調查水稻幼苗成活率，每個處理選取10株幼苗，用清水小心漂洗根部，吸水紙輕輕拭干植株表面水分。用直尺測量苗高的絕對距離（植株基部到上部最長葉葉尖）、根長（植株基部到根系形態學最下端的絕對距離）。

1.3" 數據處理

隸屬函數值X（ij）的計算方法主要以模糊數學隸屬函數值公式為主，具體如下：

X（ij）=（Xij-Xjmin）/（Xjmax -Xjmin）。

式中：X（ij）代表的為i種類j指標對應的隸屬值；Xij表示i種類j指標對應的測定值；其中，指標最大值用Xjmax表示，指標最小值用Xjmin表示。

試驗數據統計分析由Excel 2010完成，作圖由SigmaPlot 12.5完成。

2" 結果與分析

2.1" 鹽脅迫對水稻種子萌發的影響

2.1.1" 鹽脅迫對水稻發芽勢的影響

由圖1可以看出，各品種水稻發芽勢整體均隨著鹽處理濃度的升高而呈下降趨勢，淡水培養條件下，參試各品種的發芽勢均不低于50%。2 g/L時7號發芽勢相比于對照下降最多，下降43.75%，1號、2號、3號、4號、5號、6號、9號發芽勢接近對照處理；4 g/L時2號、7號、12號發芽勢相比于對照下降50%以上（分別為52.83%、58.75%、70.59%），1號、4號、5號、6號、9號仍接近對照處理；6 g/L時7號、11號、12號發芽勢相比于對照下降70%以上，而1號、3號、6號、9號發芽勢均超過70%，相比對照下降10.75%、14.12%、10.75%、11.36%。鹽分濃度為10 g/L時各水稻品種的發芽勢均在50%以下，7號、11號、12號發芽勢相比于對照下降90%以上，其中12號發芽勢為0，1號、2號、4號發芽勢相比于對照值下降50%以內。

2.1.2" 鹽脅迫對水稻發芽率的影響

由圖2可知，受鹽脅迫影響，參試水稻品種的發芽率整體隨著鹽分梯度的不斷升高而呈現下降趨勢。淡水條件下，除2號外，其余各品種水稻的發芽率均在85%以上，其中7號與10號發芽率達到了100%；2 g/L時2號、7號、9號、11號、12號發芽率略高于或等于對照，8號發芽率相比對照下降最多（下降13.16%）；4 g/L的鹽分濃度明顯抑制2號發芽，其發芽率相比于對照下降33.33%，1號、5號、6號、7號、9號、10號、11號發芽率接近對照；6 g/L時水稻品種2號、4號、5號發芽率相比于對照下降較多，分別為20.00%、19.36%、24.71%，而1號、6號、7號、8號、 11號、 12號發芽率接近對照； 10 g/L時水稻品種1號、2號、7號、12號的發芽率接近對照值， 其中7號發芽率為100%。

綜合鹽脅迫對發芽勢與發芽率的影響可以看出，鹽脅迫對水稻種子發芽初期的影響較為顯著（1～4 d），不過隨著發芽時間的延長，種子對高鹽度的適應性增強，鹽危害有所緩解；低濃度鹽脅迫不會對發芽產生明顯的負面影響，甚至會產生一定的促芽現象，而高濃度影響顯著。1號在整個萌發期表現出極強的耐鹽性，發芽快而且整齊，7號發芽整齊，但發芽較慢；總體來說，在發芽階段，1號耐鹽性最強，6號、8號、9號、10號表現出較強的耐鹽性，其余品種萌發期耐鹽性表現較差。

2.2" 鹽脅迫對水稻幼苗生長的影響

2.2.1" 鹽脅迫對水稻幼苗成活率的影響

由圖3可以看出，幼苗期成活率隨著鹽分濃度的增高整體呈下降趨勢。淡水條件下，除3號外，其余各水稻品種幼苗成活率均在60%以上；在2 g/L下，3號、4號、5號成活率均高于對照，7號成活率相比于對照下降最多（38.89%）；4 g/L時3號、4號成活率高于對照，8號、11號、12號成活率接近對照，其余品種成活率均下降較明顯，其中7號下降最多（83.33%），6號與10號分別下降48.00%、57.69%；6 g/L時，4號、8號成活率高于對照，1號接近對照，6號成活率為0，2號與7號分別下降63.16%、52.78%；灌溉水礦化度10 g/L時，9號、11號、12號成活率相比于對照分別下降35.29%、50.00%、67.65%，其余水稻品種成活率均為0。

從成活率來看，1號、4號、11號、12號耐鹽性最強，3號、5號、8號、9號、10號耐鹽性較強，2號、6號、7號耐鹽性較差。

2.2.2" 鹽脅迫對水稻苗高的影響

由圖4可以看出，隨著鹽處理濃度的升高，各品種水稻苗高整體呈明顯下降趨勢。在2 g/L時，3號苗高略高于對照，1號、4號、9號、11號水稻品種苗高相比比對照下降較少，分別為15.09%、14.12%、24.39%、13.53%，7號、8號、10號、12號下降較多，分別為42.00%、54.22%、60.80%、49.77%。4 g/L時，除3號（38.42%）、4號（29.01%）、11號（44.07%）外，其余水稻品種苗高相比于對照下降50%以上；6 g/L下所有品種苗高均嚴重下降（60%以上）；10 g/L下9號、11號、12號雖有少量成活，但高濃度的鹽水極大地抑制了水稻的生長。

從苗高來看，1號、3號、4號、11號耐鹽性較好，7號、8號、10號、12號耐鹽性較差。

2.2.3" 鹽脅迫對水稻幼苗根長的影響

由圖5可以看出， 各品種水稻幼苗根長隨著鹽處理濃度的升高整體呈下降趨勢。在2 g/L時，3號、4號、9號、11號根長比對照分別增加64.50%、9.16%、12.95%、17.18%，10號根長相比對照下降最多，達75.15%；4 g/L 時，4號根長仍然超過對照19.63%，8號根長接近對照，3號、5號、6號、11號根長分別下降27.81%、20.00%、15.15%、 15.25%， 1號、7號、10號、12號根長下降均達50%以上； 6 g/L時，除4號（45.61%）

外，其余水稻品種根長相比于對照均下降50%以上，其中6號下降最多（100%）；10 g/L時，高濃度的鹽水極大地抑制了所有參試水稻品種的根系生長，導致絕大部分水稻死亡。

從苗期根長來看，3號、4號、9號、11號耐鹽性較好，1號、7號、10號、12號耐鹽性較差。

綜合來看，幼苗期3號、4號、9號、11號耐鹽性較好，7號、10號、12號耐鹽性較差。鹽脅迫對水稻苗高的影響大于對根長的影響，大于2 g/L的鹽濃度明顯抑制幼苗苗高，2 g/L鹽濃度對根長影響不顯著，甚至出現促根現象，大于4 g/L的鹽濃度則明顯抑制幼苗根系的生長。

2.3" 不同品種水稻萌發期—苗期耐鹽性的綜合評價

研究發現，植物耐鹽性受諸多因素影響，因此在耐鹽性評價中運用多因素綜合評價法顯得尤為重要［12-13］。本研究主要選擇根長、成活率、發芽率等5個指標，運用隸屬函數法對12個水稻品種萌發期—幼苗期耐鹽性進行綜合評價，結果見表2。從表2可以看出，1～12號水稻隸屬評價值（平均值）分別為0.58、0.28、0.48、0.55、0.52、0.53、0.44、0.51、0.61、0.49、0.57、0.49，初步認為，在鹽脅迫下，9號受害最輕，抗鹽性最強，2號受害最重，耐鹽性最差，12個水稻品種耐鹽性依次為9號（津原97）gt;1號（津育粳22）gt;11號（津原正28）gt;4號（噸糧稻3號）gt;6號（津稻818）gt;5號（津稻919）gt;8號（津原985）gt;10號（津原89）＝12號（津原A12）gt;3號（噸糧稻2號）gt;7號（津原香98）gt;2號（噸糧稻1號）。

3" 討論與結論

水稻耐鹽性是十分復雜的生理遺傳性狀，與植物生長當中各階段的組織水平、細胞生理生化現象密切相關［10］。研究發現，水稻在芽期、分蘗期、成熟期相對耐鹽，而在幼苗期和生殖生長時期耐鹽性相對較弱［14］。不同器官的耐鹽性也不相同，幼苗期地上部對鹽脅迫的敏感度要高于地下部［15-16］。

本研究以天津12種主栽水稻品種作為研究對象，考察了鹽脅迫對種子萌發期與幼苗期的影響。結果表明，不同濃度的鹽處理抑制了水稻種子的萌發以及幼苗的生長。不同品種的不同生長期受抑制程度不同，特別是在高鹽濃度下12個參試品種間差異更明顯。總體來說，參試12個水稻品種中9號（津原97）、1號（津育粳22）、11號（津原正28）、4號（噸糧稻3號）耐鹽能力較強，2號（噸糧稻1號）、3號（噸糧稻2號）、7號（津原香98）表現出較差的耐鹽性。水稻在種子萌發期表現為相對耐鹽，伴隨鹽濃度提高，種子萌芽速度減慢。在水稻種子發芽過程中，鹽脅迫在1～4 d具有顯著的抑制特征，隨著鹽脅迫的增強，發芽勢具有明顯下降趨勢；發芽后期（4～7 d）高鹽濃度（10 g/L）對發芽具有較強的抑制作用，而較低鹽濃度（2、4 g/L）對發芽的抑制作用不明顯，部分品種中甚至還出現促進發芽的現象。前人研究表明，低濃度鹽脅迫能夠促進種子萌發［17］，本研究得出的發芽初期鹽脅迫與中后期反應不一致的結論與郭望模等的研究結果［18］相同。低鹽濃度（2 g/L）對水稻苗高影響顯著，對根長影響不顯著，高鹽濃度（6、10 g/L）極大地抑制了水稻地上部與地下部的生長。同一品種不同生長階段的耐鹽性不同，在幼苗期耐鹽性強的4號與11號在萌發期耐鹽性較差，而在萌發期耐鹽性較強的10號在幼苗期則表現較差。所以，鹽堿區域水稻種植中，需要根據鹽堿土壤中可溶性鹽分季節性變動的規律，選擇性種植相應生長期耐鹽性較強的水稻品種，以規避鹽害損失，提高生產質量。

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