不同甘薯品种苗期耐盐性比较

2012-04-29 00:44王灵燕贾文娟鲍敬陈天舒王宝山
山东农业科学 2012年1期
关键词:NaCl胁迫甘薯苗期

王灵燕 贾文娟 鲍敬 陈天舒 王宝山

摘要:选取山东和江苏地区广泛种植的甘薯品种(济薯21、济薯23、徐薯28和胜利百号)进行苗期耐盐性鉴定试验,以期选出适宜黄河三角洲盐碱地种植的甘薯品种。本试验对0、150 mmol/L NaCl处理下的上述4个甘薯品种的幼苗黄叶率、植株死亡率、盐害率、盐害指数、干鲜重、生长量和叶面积等指标进行了分析。在上述4个品种中,济薯21幼苗的黄叶率、植株死亡率、盐害率和盐害指数均低于其他3个品种,是受盐胁迫影响最小的品种,而胜利百号所有指标均高于其他3个品种,是受盐胁迫影响最大的品种。与各自对照相比,济薯21的整株鲜重、整株干重、相对生长量和第三叶位叶面积均为4个品种中最大。因此济薯21是最耐盐品种,而胜利百号为盐敏感品种;4个品种的耐盐性:济薯21>济薯23>徐薯28>胜利百号。

关键词:NaCl胁迫;甘薯;耐盐性筛选;苗期

中图分类号:S531.01文献标识号:A文章编号:1001-4942(2012)01-0054-04

黄河三角洲是我国三大三角洲之一,面积约5930km2,其中不同程度盐渍化土地占到47.4%,改良和利用这些土地是农业生产的重要课题之一。培育和筛选耐盐的作物品种是利用盐渍土经济而有效的措施。随着我国国民经济的快速发展,甘薯(Ipomoea batatas L)在保证国家粮食安全和能源安全中的作用日益突出,目前已是世界各国公认的新型能源作物。其淀粉含量高,耐旱耐瘠薄性良好并且适宜于边际土地种植。筛选适于黄河三角洲地区的耐盐甘薯新品种,对该地区盐碱地的利用和甘薯的推广种植有重要意义。

国内外有关甘薯盐胁迫的生理研究大多集中在对性状的影响和田间耐盐性鉴定方面。郭小丁等1989~1992年间选取50个甘薯品种在苏北滨海地区进行了大田耐盐性鉴定,以各品种薯块产量与对照比较作为评价耐盐性的依据,并对不同评价方法进行比较,初步筛选出14个耐盐性强的品种。过晓明等(2010)2009~2010年对徐州地区5个甘薯品种的幼苗进行了实验室耐盐生理的鉴定,5个甘薯品种的耐盐性由小到大依次为:胜利100<徐薯25<徐55-2<徐薯26<徐薯18。

作物幼苗期对盐胁迫较为敏感,苗期生长好的品种其产量也更高。所以研究苗期甘薯的耐盐性具有重要意义,尤其是黄河三角洲盐碱地4月下旬到5月上旬是甘薯栽植期,也是降雨少、蒸发快、土壤返盐高峰期。因此,苗期甘薯耐盐性强弱决定了其在黄河三角洲盐碱地的成苗率和最终产量。本试验选取山东地区广泛种植的两个甘薯品种(济薯21和济薯23)和江苏地区的两个品种(徐薯28和胜利百号)进行苗期耐盐性筛选试验,耐盐性指标借鉴其他作物幼苗耐盐性指标,旨在选出适宜黄河三角洲盐渍地推广种植的能源甘薯品种。

1.材料与方法

1.1材料处理与培养

济薯21和济薯23由山东省农业科学院作物研究所提供,徐薯28和胜利百号由徐州甘薯研究中心提供。本试验采用薯块育苗,剪心叶下4~5个茎节的甘薯苗插入花盆,每盆3苗,沙培。用1/2 Hoagland营养液浇灌5天,后选取长势一致的幼苗进行盐溶液梯度处理,每天递增50mmol/LNaCl至终浓度150mmol/L,达到终浓度再处理15天后开始测定指标。甘薯苗置于温室[自然光照、昼夜温度(23±2)℃~(17±2)℃、相对湿度70%~80%]培养。

1.2试验方法

1.2.1干重鲜重测定将幼苗小心取出,用去离子水快速洗净后用吸水纸吸干,测其地上部和根部鲜重,之后置于105℃烘箱中杀青15min,80℃烘干过夜至恒重,测定干重。

1.2.2盐害指数及盐害率测定参照郝峰鸽等(2010)和骆建霞等(2005)的方法对全部植株进行调查统计,计算不同处理植株的盐害指数和盐害率。

盐害分级标准:0级,无盐害症状;1级,轻度盐害,有少部分(约1/5)叶片的叶尖叶缘变黄;12级,中度盐害,有约1/2叶片的叶尖、叶缘变黄;3级,重度盐害,大部分叶片的叶缘、叶尖焦黄;4级,极重度盐害,叶片焦枯脱落、枝枯,最终死亡。

计算公式为:盐害指数(%)=(∑盐害级值×相应盐害级值株数)/(总株数×盐害最高级数值)×100

盐害率(%)=出现盐害症状株数/总株数×100

1.2.3 叶面积 叶面积测定按照肖强等(2005)和叶文景的方法。将叶片在200ppi下用扫描仪扫描,计算出1cm2的像素数,用Photo-shop快选圈定整个叶片,根据像素计算出相应的叶面积。

1.3数据处理

试验数据采用Excel软件和SPSS 13.0软件进行处理。

2.结果与分析

2.1盐处理对不同甘薯品种幼苗的影响

如表1所示,在150mmol/LNaCl处理下,济薯21黄叶率和植株死亡率均为13.9%,盐害率和盐害指数只有27.8%和34.7%,是4个品种中最低的,盐害对其植株影响最小。而胜利百号黄叶率和植株死亡率为42.8%和36.8%,盐害率和盐害指数分别为63.2%和59.2%,是4个品种中最高的,说明其受盐害影响最大,为最不耐盐品种。济薯23黄叶率、植株死亡率、盐害率稍高于济薯21,但显著低于徐薯28。

2.2盐处理对不同甘薯品种幼:苗生长的影响

如图1所示,150 mmol/L NaCl处理下各品种植株的生长量显著低于其对照,济薯21为对照的34.9%,济薯23为23.9%,徐薯28为25.9%,而胜利百号为21.3%。济薯21品种的相对生长量为4个品种中最大值,显著高于胜利百号,为最耐盐品种。

本试验对各甘薯品种幼苗第三叶位叶面积进行了测定。如图2所示,在150mmol/L NaCl处理15天后,所有甘薯品种幼苗叶面积均受到不同程度的影响,济薯21的叶面积是正常植株的76.3%,济薯23为72.5%,徐薯28为71.9%,胜利百号仅为自身对照的65.8%。由此看出,济薯21受盐胁迫影响最小,胜利百号受盐害影响最大。

2.3盐处理对不同甘薯品种幼苗干鲜重的影响

由图3看出,盐处理对不同品种甘薯苗干、鲜重均产生显著抑制作用。济薯21整株鲜重是对照的72.5%,济薯23和徐薯28分别为各自对照的38.6%和62.1%,胜利百号只有35.7%。

与鲜重类似,济薯21干重为对照的66.9%,济薯23和徐薯28分别为44.6%和58.3%,胜利百号仅为36.3%。

3.讨论与结论

盐害指标是衡量植物生长和盐害程度的重要标准,可以作为苗期耐盐性鉴定的主要指标之一。本试验参照郝峰鸽和骆建霞的盐害分级方法,对150mmol/LNaCl处理下4个品种幼苗进行了盐害程度分析,济薯21幼苗的黄叶率、植株死亡率、盐害率和盐害指数均低于其他3个品种,是受盐

胁迫影响最小的品种,而胜利百号的以上指标均高于其他3个品种,是受盐胁迫影响最大的品种。这与之前文献中盐敏感品种的结论是一致的。

生物量是植物对盐胁迫响应的综合体现,生长抑制是植物对盐渍响应最敏感的生理过程。NaCl胁迫下,甘薯苗期生长量、叶面积、整株干鲜重均受抑制,盐敏感品种胜利百号受抑制程度明显大于徐薯28和济薯21。相同盐浓度处理15天时,济薯21幼苗大部分枝叶挺拔,相对生长量最大;济薯23生长量有限;徐薯28植株死亡率和黄叶率较高,而其在正常沙土中枝叶最为茂盛,叶面积最大,自身形成鲜明对比,耐盐性较弱;胜利百号幼苗整株干鲜重和相对生长量均为最小,叶片生长也受到严重影响,枯黄凋落严重,可以明显看出其生长情况最差。

实验室条件下苗期鉴定可以有效避免气候条件和土壤条件的影响,客观地反应各品种苗期的耐盐程度,但最终是否能在盐碱地上获得高产有待于大田试验验证。

总之,无论是盐害指标还是生长指标都表明:在苗期阶段济薯21是最耐盐品种,而胜利百号为盐敏感品种,4个甘薯品种的耐盐性:济薯21>济薯23>徐薯28>胜利百号。

致谢:本试验所用种薯由山东省农业科学院作物研究所和徐州甘薯研究中心提供,在此深表谢意。

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