刘春荣 张国新 王秀萍
摘要 [目的]综合评价不同油葵品种苗期耐盐性。[方法]利用0.6%盐碱原土对11个油葵品种进行苗期耐盐性鉴定,通过主成分及指标相关分析,选取叶面积、株高、地上部干重、出苗率、出苗指数等5个指标,运用隶属函数法进行耐盐性评价。[结果]苗期耐盐性由强到弱顺序依次为凯福瑞T562、滨葵1号、美大头S567、USA-S668、NWS4564、同庆1号、法兰西529、矮大头9650、S101、凯福瑞S606、先瑞1号。[结论]该研究为滨海盐碱地油葵品种的选择利用提供技术支撑。
关键词 油葵;苗期耐盐性;隶属函数法;评价
中图分类号 S565 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2018)23-0023-03
Abstract [Objective] To comprehensively evaluate the salt tolerance of oil sunflower at seedling stage. [Method] 11 oil sunflower varieties were identified by 0.6% salinealkali soil at seedling stage. Leaf area, plant height, dry weight of shoot and emergence rate were selected by correlation analysis of principal components and indexes. [Result] Salt tolerances of different varieties at seedling stage from strong to weak was in the order of Caffrey T562, Binkui 1, Meidatou 567U, USAS668,NWS4564, Tongqing 1, France 529, Aidatou 9650,S101,Caffrey S606, Xianrui 1. [Conclusion] This research provided technical support for the selection and utilization of oil sunflower variety grown on coastal saline land.
Key words Oil sunflower;Salt tolerance at seedling stage;Membership function method;Evaluation
盐碱土是陆地上广泛分布的一种土壤类型,约占陆地总面积的25%。我国盐渍土总面积约3 600万hm.2,其中耕地盐渍化面积达920.9万hm.2,主要分布在西北、华北、东北和沿海地区.[1]。目前,如何高效利用盐渍化土地是盐碱农业面臨的一个主要问题。
油葵是菊科双子叶植物中的耐盐作物,是世界四大油料作物之一,有盐碱地先锋作物之称[2]。1956年我国将油葵作为油料作物开始种植,之后种植面积日益扩大,1998年研究人员全国的种植面积已达到88.9万hm.2,目前主要分布在东北、华北及西北的半干旱地区[3]。随着我国粮食战略规划布局,发展生物质能源产业的前提是不能与粮争地,这就需要利用非耕地、盐碱地资源发展能源植物。1998年研究人员开展了海涂引种油葵的研究,利用油葵治理盐碱地。目前,油葵耐盐性研究主要集中在光合、渗透及耐盐机理研究方面[4-6];芽期耐盐性评价及NaCl单盐胁迫的研究也较多[7-8],但盐碱原土胁迫下苗期耐盐性评价却鲜见报道。鉴于此,笔者直接利用调配盐碱原土,通过指标分析,利用隶属函数法,进行不同油葵品种的耐盐性综合评价,为滨海盐碱地油葵品种的选择利用提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料为11个油葵品种,分别为USA-S668、滨葵1号、法兰西529、S101、同庆1号、先瑞1号、美大头S567、凯福瑞T562、凯福瑞S606、矮大头9650、NWS4564。
1.2 试验方法
试验于2017年在滨海所基地的苗期鉴定棚进行,采用盐碱鉴定池,池宽1.2 m、长5.0 m,装入盐分浓度0.6%的调配盐碱土,土层厚15 cm,抹平压实,喷壶喷水,含水量达20%左右,以刚好底部不存水为宜,4 h后进行播种。播种日期为8月31日,株距8 cm,行距15 cm,每池播8个参试材料,品种间用记号牌标记,每品种播4行,每行15穴,每穴1粒,播深2 cm,3次重复,随机排列。播后用对应处理的土壤进行撒盖。试验期进行水分监测,定量补水,要求每池处理补水基本一致。
1.3 指标测定
播种后每隔3 d观察出苗情况,记录出苗数;播种后20 d为胁迫结束日,每重复取中间10株进行指标测定,测定指标包括株高、叶面积、地上生物量,计算出苗率、出苗指数。统计分析用DPS进行。
株高:采用直尺测定植株的地上部高度。
叶面积:采用CL-203便携式叶面积仪进行叶片有效面积测量。
地上生物量:剪取地上部分,105 ℃杀青10 min,80 ℃烘干12 h,称重。
出苗:2片子叶完全漏出地面时为出苗。出苗率(%)=(最终总的出苗数/播种总数)×100;出苗指数=∑(Gt/Dt)(Gt为t天内的出苗数,Dt为出苗天数)。
1.4 评价方法
通过指标值与对照比值,计算各指标的耐盐系数,运用隶属函数法,对耐盐系数标准化处理,通过变异系数法赋予权重,进行耐盐性评价。
1.4.1 隶属函数值。
2 结果与分析
2.1 指标间相关性分析
从表1可以看出,盐胁迫下油葵苗期的叶面积与地上部鲜重、地下部鲜重、地上部干重、地下部干重呈显著正相关,说明叶面积越大,地上部、地下部鲜重及干重越大;株高与地上部鲜重、地上部干重呈显著正相关,说明株高越大,地上部鲜重、干重越大;地上部鲜重与地上部干重、地下部干重呈极显著正相关;地上部干重与地下部干重呈极显著正相关。
2.2 主效因子指标分析
从表2、3可以看出,前2个主因子代表了8个指标80%以上的主要信息,其中第一个因子代表信息最多,贡献率达到66%。主因子1的叶面积、地上部鲜重、地下部鲜重、地上部干重、地下部干重、株高等6个指标,代表了总指标的主要信息,所以这6个指标可作为鉴定指标。相关分析显示,由于鲜重与干重呈极显著正相关,地上部干重与地下部干重呈极显著正相关,可选取地上部干重指标代表生物量指标,作为鉴定指标,出苗率代表发芽期耐盐水平,可选定为鉴定指标。综合来看,选取叶面积、株高、地上部干重、出苗率等指标作为耐盐鉴定指标,出苗指数作为苗期直接胁迫程度指标,可作为耐盐鉴定指标。
2.3 苗期耐盐性评价
2.3.1 各指标耐盐系数。为了消除品种本身特异性差异,能使指标更好地反映品种耐盐性,采用耐盐系数法,耐盐系数α=不同浓度处理下平均测定值/对照测定值×100%。求得各品种耐盐系数。由表4可知,指标耐盐系数越大,反映品种耐盐性越强,但由于品种耐盐性受多指标综合体现,所以必须对耐盐系数进行隶属函数分析,综合评价品种耐盐性。
2.3.2 評价结果。通过各品种的5个指标隶属函数值比较分析(表5),求得11个品种的隶属函数值,通过权重加权,得出凯福瑞T562、滨葵1号得分为0.863、0.677,耐盐评价排名1、2位,说明这2个品种的苗期耐盐性最强。
3 小结
隶属函数法作为模糊评判作物耐盐性方法,在花生、玉米、大豆、水稻等作物上已广泛应用[9-12]。由于隶属函数法参与评价的指标较多,通过主成分分析及指标相关性比较,选取叶面积、株高、地上部干重、出苗率、出苗指数作为油葵苗期耐盐性鉴定指标,而每个指标对作物耐盐性影响不同,所以通过赋予各个指标以权重最终形成D值,来综合评判油葵耐盐性较科学、合理。
通过隶属函数法对11个油葵品种苗期耐盐性综合评价,苗期耐盐性从强到弱的顺序依次为凯福瑞T562、滨葵1号、美大头S567、USA-S668、NWS4564、同庆1号、法兰西529、矮大头9650、S101、凯福瑞S606、先瑞1号。
参考文献
[1] 王佳丽,黄贤金,钟太洋,等.盐碱地可持续利用研究综述[J].地理学报,2011,66(5):673-684.
[2] 刘宫社,阿兰·博让,彭克敬,等.向日葵研究与开发[M].北京:中国科学技术出版社,1994.
[3] 李英杰,赵世强,杨金深.河北省油葵产业现状分析[J].河北农业科学,2002,6(2):56-59.
[4] 李晓丽,张边江.油用向日葵的研究进展[J].安徽农业科学,2009,37(27):13015-13017
[5] 崔云玲,王生录,陈炳东,等.不同品种油葵对盐胁迫响应研究[J].土壤学报,2011,48(5):1051-1058.
[6] 唐奇志,刘兆普,刘玲,等.海侵地区不同降雨条件下海水灌溉油葵G101的研究[J].植物生态学报,2005,29(6):1000-1006.
[7] 张庆昕,张玉霞,刘庆鹏,等.33个油用向日葵品种种子萌发期抗盐碱性的综合评价[J].种子,2015,34(11):23-25.
[8] 穆俊丽,李建科,杨静慧,等.不同油葵品种种子萌发期的耐盐性研究[J].北方园艺,2009(5):26-30.
[9] 孙东雷,卞能飞,陈志德,等.花生萌发期耐盐性综合评价及耐盐种质筛选[J].植物遗传资源学报,2017,18(6):1079-1087.
[10] 刘春荣,张国新,王秀萍.主成分分析及隶属函数法综合评价玉米苗期耐盐性[J].安徽农业科学,2015,43( 28):13-14.
[11] 张彦威,张礼凤,李伟,等.大豆发芽期和苗期耐盐性的隶属函数分析[J].山东农业科学,2016,48(1):21-25.
[12] 田蕾,陈亚萍,刘俊,等.粳稻种质资源芽期耐盐性综合评价与筛选[J].中国水稻科学,2017,31(6):631-642.