作者:白柠毓等   来源:   发布时间:2022-12-06   Tag:   点击:
[麻进展]混合盐碱处理对不同种源罗布麻幼苗生长的影响

  :为探究混合盐碱胁迫对罗布麻幼苗生长的影响,以罗布麻为研究对象,采用盆栽法研究了不同混合盐碱浓度处理对一年生罗布麻幼苗生长指标的影响,并运用模糊数学隶属函数法对不同种源地罗布麻幼苗耐盐碱性进行综合评价。结果表明,随着混合盐碱胁迫浓度的增加,2个种源地罗布麻幼苗株高、茎粗、叶长、叶宽、鲜重、干重、叶面积均逐渐减小。混合盐碱处理对新疆生产建设兵团第二师31团种源地罗布麻幼苗叶面积影响最大,对茎粗影响最小;对甘肃民勤种源地罗布麻幼苗干重影响最大,对茎粗影响最小。由隶属函数法综合评价可见,来源于甘肃民勤的罗布麻比来源于第二师31团的罗布麻盐碱能力强。

关键词:罗布麻;盐碱胁迫;幼苗生长;隶属函数法

 

罗布麻(Apocynumvenetum),又名野麻、红麻、茶棵子等,隶属夹竹桃科(Apocynaceae)罗布麻属(Apocynum),是一种半灌木状多年生草本宿根植物[1]。繁殖方式多为实生繁殖和根蘖繁殖[2-3]。罗布麻的实际起源地不详,1952年在新疆罗布泊首次发现,由此得名[4]。罗布麻在俄罗斯、中亚、北美、地中海沿岸、蒙古国等地均有分布,在我国广泛分布于长江沿岸、新疆、青海、甘肃、吉林等地及两淮和秦岭以北广大区域[5]。罗布麻耐盐碱、耐寒、耐旱、喜光、适应性强,根系粗壮发达,可以穿透强盐化的表土重盐层,深入地下2~3m[1],能够在盐碱地或者沙漠等自然条件恶劣的环境下生长。种子和幼苗都具有一定的耐盐碱能力[6]。新疆是罗布麻分布最广的地区,随着土壤盐碱化和荒漠化的加剧,罗布麻的自然生存条件越来越恶劣且面积逐年减少[7-8]。本试验模拟罗布麻生长的盐碱条件,综合分析不同种源罗布麻幼苗耐盐碱能力的差异,以期为新疆罗布麻的栽培及盐碱地改良提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验材料

罗布麻种子分别采自新疆生产建设兵团第二师31团和甘肃民勤,试验于2021年4月在石河子大学农学院日光温室内进行。

1.2试验设计

将甘肃民勤县和31团2个种源地的罗布麻种子用0.1%的KMnO4消毒,清洗干净之后放入干净培养皿中进行催芽,待种子露白后,选取发芽程度一致的种子播种在花盆中。培养基质使用蛭石、珍珠岩及草炭,按照2∶4∶1的比例进行配置。每个花盆中装基质2kg,共装150个花盆,将其平均分为5组。播种后每天浇清水保持基质湿润,当罗布麻幼苗长出2对叶时开始间苗,每一盆选留3株壮苗继续培养。罗布麻幼苗长出3对叶之前每天浇1/5倍浓度的Hoagland(pH为6.5±0.1)完全营养液,在长出3对叶后改浇1/2倍浓度的Hoagland完全营养液,当长出4对叶后浇灌正常浓度的Hoagland完全营养液。混合盐碱胁迫处理于播种后60d开始进行,将2种碱性盐Na2CO3和NaHCO3、2种中性盐Na2SO4和NaCl按照1∶1∶2∶1的比例混合,设0(清水对照)、100mmmol/L、200mmol/L、300mmol/L、400mmol/L共5个浓度梯度的混合盐碱处理,每个浓度处理10盆,3次重复。在混合盐碱处理后30d开始测定罗布麻幼苗的各项生长指标。

1.3测定项目及方法

1.3.1生长指标测定

随机选取5盆共15株罗布麻用直尺测量幼苗的株高和叶长;用数显游标卡尺测量茎粗和叶宽;选取靠近幼苗顶端发育良好的叶片3~4片,采用方格法测定叶面积[9]。将每个处理的10盆共30株罗布麻幼苗植株收集并将泥土及灰尘清理干净后使用电子天平称量鲜重,之后将幼苗烘干测量植株干重。所有指标的测定均重复3次。

1.3.2耐盐碱能力综合评价方法

利用隶属函数法[10]2个种源地的罗布麻幼苗耐盐碱能力进行综合评价,公式为Yij=(XijXjmin)/(XjmaxXjmin)式中,Yiji品种的j指标的隶属函数值;Xiji品种的j指标均值;Xjmax为各品种j指标均值的最大值;Xjmin为各品种j指标均值的最小值。计算各指标的隶属函数值后求得平均值,根据平均隶属值大小评价耐盐碱能力强弱,平均值越大,耐盐碱能力越强[10]

1.4数据处理与分析

试验数据采用Excel2013进行处理和图表制作,运用DPS9.05统计分析软件进行显著性分析。

2结果与分析

2.1混合盐碱处理对不同种源罗布麻幼苗株高的影响

由图1可知,31团和甘肃民勤的罗布麻幼苗,株高均随着混合盐碱浓度的增大而逐渐降低。在混合盐碱浓度为100mmol/L时,31团和甘肃民勤的罗布麻幼苗株高和CK无显著性差异,分别只比CK降低了1.14cm和1.58cm。甘肃民勤的罗布麻幼苗株高在混合盐碱处理为200mmol/L和300mmol/L时无显著性差异,两者之间仅相差0.81cm。甘肃民勤的罗布麻幼苗株高在不同混合盐碱浓度处理之下均高于31团的罗布麻幼苗株高。在盐碱胁迫浓度达到最大时(即400mmol/L),31团罗布麻幼苗的株高为17.11cm,与CK相比下降7.18cm,仅为CK高度的70.44%;甘肃民勤的罗布麻幼苗株高为18.12cm,与CK相比下降了7.44cm,仅为CK高度的70.89%。

 

2.2混合盐碱处理对不同种源罗布麻茎粗影响

由图2可知,31团和甘肃民勤的罗布麻幼苗茎粗在混合盐碱处理浓度为100mmol/L时无显著性差异。甘肃民勤的罗布麻幼苗茎粗在盐碱胁迫浓度为200mmol/L和300mmol/L时无显著性差异。2个种源地的罗布麻幼苗茎粗均随着盐碱胁迫浓度的增加而降低,都在盐碱胁迫浓度为400mmol/L时达到最小值,此时2个种源地的罗布麻幼苗茎粗几乎一致,仅相差0.02cm。

 

2.3混合盐碱处理对不同种源罗布麻幼苗叶长和叶宽的影响

由图3可知,31团和甘肃民勤的罗布麻幼苗叶长在混合盐碱处理浓度为100mmol/L时和CK相比均无显著性差异。31团的罗布麻幼苗叶长在混合盐碱处理浓度为300mmol/L和400mmol/L时无显著性差异,甘肃民勤的罗布麻幼苗叶长随着混合盐碱处理浓度的增加而减少。在混合盐碱处理处理浓度达到最高时,31团的幼苗叶长减少幅度比甘肃民勤的幼苗更大,甘肃民勤的幼苗叶长降为CK长度的77.33%,而31团的幼苗叶长为CK长度的73.65%。

 

由图4可知,甘肃民勤的罗布麻幼苗叶宽随着混合盐碱处理浓度的增加而减小。在混合盐碱处理浓度达到最大时,与各自的CK相比较,31团和甘肃民勤2个种源地的罗布麻幼苗叶宽下降的幅度相差不大,分别为0.80cm和0.74cm。

 

2.4混合盐碱处理对不同种源罗布麻幼苗鲜重和干重的影响

由图5可知,31团罗布麻幼苗鲜重在混合盐碱处理浓度为100mmol/L时和CK相比无显著性差异,甘肃民勤的幼苗鲜重随着混合盐碱处理浓度的增大而逐渐减小。当盐碱胁迫浓度达到400mmol/L时,31团的罗布麻幼苗鲜重和CK相比减少4.21g,降为CK鲜重的54.09%;甘肃民勤的罗布麻幼苗鲜重和CK相比减少4.56g,降为CK鲜重的52.84%。

 

由图6可知,31团罗布麻幼苗干重在混合盐碱处理浓度为100mmol/L时和CK相比无显著性差异。2个种源地的罗布麻幼苗干重在处理浓度为400mmol/L时和各自CK相比其减少程度一致,均为0.18g,且2个种源地的罗布麻幼苗最终干重几乎一致,仅相差0.01g。

 

2.5混合盐碱处理对不同种源罗布麻幼苗叶面积的影响

由图7可知,甘肃民勤的罗布麻幼苗叶面积在混合盐碱处理为100mmol/L时与CK相比无显著性差异,31团的罗布麻幼苗叶面积随着混合盐碱处理浓度的增加而减少,当浓度为400mmol/L时叶面积降至最小。31团的罗布麻幼苗叶面积在混合处理盐碱浓度最大时和CK相比减少2.5cm2,此时的叶面积为对照的48.77%;甘肃民勤的幼苗叶面积在混合处理盐碱浓度最大时和CK相比减少2.35cm2,叶面积为对照的53.56%。31团和甘肃民勤的罗布麻幼苗叶面积在混合盐碱处理浓度从200mmol/L提升至300mmol/L时均出现大幅下降,降幅分别为0.95cm2和0.91cm2。

 

2.62个种源地罗布麻幼苗的耐盐碱性综合评价

由附表可知,利用隶属函数法对2个种源地的罗布麻幼苗株高、茎粗、叶长、叶宽、鲜重、干重进行综合评价,得到2个种源地罗布麻幼苗的隶属函数总平均值,并进行排序,2个种源地的罗布麻幼苗耐盐碱性强弱为甘肃民勤>31团。

 

3讨论

盐碱胁迫对于植物幼苗生长有着较大影响[11-15]。罗布麻本身是一种盐生植物,能够在盐碱地生长发育,但是较高浓度的盐碱环境会对罗布麻幼苗植株的水分吸收造成干扰,并且导致一定程度的代谢混乱[13,16-21]。侯蕊等[22]的研究表明,盐胁迫会延缓罗布麻发育进程,使得罗布麻的生长受到一定程度的抑制。孟平等[23]的研究结果显示,盐胁迫会影响罗布麻幼苗的生长情况,浓度过高时会直接导致幼苗死亡。相关研究表明,当盐碱混合胁迫达到一定浓度时对油豆莎、柳树、大麻、花生、棉花、菊芋块茎等植株幼苗生长均有不同程度的抑制作用[12,24-29]。本试验也得到了类似的结果,随着混合盐碱处理浓度的增加,2个种源地的罗布麻幼苗的株高、茎粗、叶长、叶宽、鲜重、干重和叶面积均出现不同程度的下降。对于31团的罗布麻幼苗,下降程度最大的是叶面积,在混合盐碱处理浓度达到最大时的叶面积仅为CK的48.77%,下降幅度最小的是茎粗,盐碱处理浓度最大时的茎粗为CK的84.77%;甘肃民勤的罗布麻幼苗在混合盐碱处理浓度达到最大时下降幅度最大的是干重,仅有CK的52.63%,下降幅度最小的为茎粗,盐碱处理浓度最大时的茎粗为CK的83.79%。

李子英等[30]的研究结果表明,在低浓度的盐碱环境下幼苗的生长无显著性差异。范惠玲等[31]的研究则较为详细地阐述了在混合盐碱胁迫下植株在不同生育期所受的影响不同。李淑梅等[32]的研究结果表明,植株幼苗的苗长、根长等生物量随着混合盐碱浓度的增加而显著下降。本试验也得到了类似的结果,混合盐碱处理浓度为100mmol/L时和CK对比,除31团罗布麻幼苗的叶面积、甘肃民勤罗布麻幼苗的鲜重和干重以外,其余各项指标均无显著性差异。31团和甘肃民勤的罗布麻幼苗生长形态指标随着混合盐碱处理浓度的增加而降低,均在处理浓度为400mmol/L时达到最小值。在CK和处理浓度为400mmol/L时甘肃民勤罗布麻幼苗的各项生长形态指标值均大于31团的罗布麻幼苗,且其余几个浓度处理结果也是如此。

植株幼苗的耐盐性可以采用隶属函数法进行综合性评价[33-35]。程波等[10]在研究5种紫花苜蓿萌发期耐盐性中发现,运用隶属函数法能全面反映不同品种的耐盐特性,平均隶属值越大,表明耐盐性越强,反之耐盐性越弱。本研究也利用隶属函数法综合评价了不同种源罗布麻幼苗在混合盐碱胁迫下的耐盐碱性,结果表明,甘肃民勤罗布麻生理指标平均隶属值最大,因此甘肃民勤罗布麻耐盐碱能力强于31团。

4结论

随着混合盐碱处理浓度的增加,31团和甘肃民勤的罗布麻幼苗株高、茎粗、叶长、叶宽、鲜重、干重、叶面积均逐渐减小。通过隶属函数法对不同种源地罗布麻幼苗耐盐碱能力进行综合评价得出,甘肃民勤罗布麻耐盐碱能力强于31团。本研究为盐碱地区罗布麻的栽培及盐碱地改良提供了理论依据。

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文章摘自:白柠毓,严媚欣,白茹,张岳琼,王春芳.混合盐碱处理对不同种源罗布麻幼苗生长的影响[J].农业科技通讯,2022(10):101-105.


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