作物耐鹽堿性鑒定評(píng)價(jià)方法探討

王 軍 梁長(zhǎng)東 張燦宏 陳堅(jiān)健 遲 銘 徐大勇

(江蘇連云港市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，江蘇 連云港 222006)

目前，全球大約有3.8億hm2土地存在不同程度鹽漬化，約占可耕地面積10%。我國(guó)約有2 000萬(wàn)hm2鹽堿土主要分布在北方和沿海地區(qū)。在我國(guó)沿海地區(qū)，土壤鹽堿化是作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的主要限制因素，為了最大限度的發(fā)揮和利用這一部分土地資源，挖掘耐鹽堿的種質(zhì)資源的研究工作越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視[1-2]。近年來(lái)，單靠土壤改良、種子處理等生產(chǎn)措施已不能滿足日益擴(kuò)大鹽堿面積的生產(chǎn)要求，大力提高作物品種的耐鹽堿性才是推動(dòng)作物生產(chǎn)穩(wěn)定發(fā)展的最有效的措施之一。如何迅速而準(zhǔn)確地將耐鹽堿性強(qiáng)、農(nóng)藝性狀優(yōu)良、產(chǎn)量高的作物種質(zhì)材料鑒定篩選出來(lái)，將關(guān)系著資源能否有效利用和潛力優(yōu)勢(shì)發(fā)揮。由于作物的耐鹽機(jī)理比較復(fù)雜，耐鹽性是受許多形態(tài)、解剖和生理生化特性控制的復(fù)合性狀，在不同形態(tài)解剖和生理特性之間既互相聯(lián)系，又互相制約。作物種質(zhì)資源耐鹽堿性鑒定指標(biāo)與評(píng)價(jià)方法是這項(xiàng)研究中首先要解決的技術(shù)問(wèn)題，同時(shí)也是選育耐鹽堿品種開展其他相關(guān)基礎(chǔ)理論研究的重要保證[3-4]。

1 鹽堿害鑒定方法

作物耐鹽堿性評(píng)價(jià)既需要高效的評(píng)價(jià)指標(biāo)，也需要在分析過(guò)程中采用科學(xué)的數(shù)量分析方法。選用正確的耐鹽堿性數(shù)量分析方法，可將試驗(yàn)測(cè)得的數(shù)量化指標(biāo)與耐鹽堿性大小建立起對(duì)應(yīng)關(guān)系。

1.1耐鹽堿總級(jí)別值法

把每個(gè)鑒定指標(biāo)所測(cè)數(shù)據(jù)分為四～五個(gè)級(jí)別，再把同一品種的各指標(biāo)級(jí)別值相加，即得該品種的耐鹽堿總級(jí)別值，以此來(lái)比較不同品種耐鹽堿性的強(qiáng)弱。

1.2五級(jí)評(píng)分法

將各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定值經(jīng)過(guò)換算進(jìn)行定量表示，根據(jù)各指標(biāo)的變異系數(shù)確定各指標(biāo)參與綜合評(píng)價(jià)的權(quán)重系數(shù)矩陣，經(jīng)過(guò)權(quán)重分析，進(jìn)行耐鹽堿綜合評(píng)價(jià)。根據(jù)綜合評(píng)價(jià)值大小，確定品種耐鹽堿性強(qiáng)弱。

1.3耐鹽堿性隸屬函數(shù)法

先求出各耐鹽堿指標(biāo)在各品種中的具體隸屬值:X(u)=(X-Xmin)/(Xmax-X)(1)或X(u)=(Xmax-X)/(X-Xmin)(2)，其中X為各種的某一指標(biāo)測(cè)定值，Xmax、Xmin分別為所有品種中此指標(biāo)的最大值和最小值。若所用指標(biāo)與耐鹽堿性呈正相關(guān)，用(1)式；反之用(2)式。再累加指定品種各指標(biāo)的耐鹽堿隸屬值，求其平均值，根據(jù)各品種平均值大小確定耐鹽堿性強(qiáng)弱[5]。

1.4耐鹽堿性聚類分析法

根據(jù)多項(xiàng)指標(biāo)所測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)供試材料進(jìn)行系統(tǒng)聚類。根據(jù)聚類圖將參試材料分成等級(jí)，如耐鹽堿性強(qiáng)、耐鹽堿性中等、耐鹽堿性弱[39]。

1.5灰色關(guān)聯(lián)度分析法

根據(jù)灰色系統(tǒng)理論進(jìn)行鑒定指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)度分析，篩選出高效的鑒定指標(biāo)，從而以此為據(jù)評(píng)價(jià)作物耐鹽堿性的強(qiáng)弱。

2 耐鹽堿性鑒定方法幾點(diǎn)建議

2.1關(guān)于耐鹽堿性鑒定方法的確立

近些年來(lái)，有關(guān)作物耐鹽堿性研究所用的脅迫劑大多為NaC1溶液和Na2CO3溶液，而生產(chǎn)上的鹽堿土壤多為鹽和堿并重的土壤類型，用單一鹽液或堿液處理表現(xiàn)耐鹽堿性狀好的材料在大田鹽堿并重的區(qū)域未必表現(xiàn)較強(qiáng)的耐鹽堿能力和適應(yīng)性。因此，在開展室內(nèi)或田間耐鹽堿試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)把耐鹽性和耐堿性同時(shí)考查，利用鹽堿并存進(jìn)行鑒定評(píng)價(jià)，確立一個(gè)適用于鹽土、堿土和鹽堿土的耐鹽堿鑒定評(píng)價(jià)方法，以保證篩選出的品種具有較廣泛的大田適應(yīng)性。

2.2關(guān)于耐鹽堿性鑒定方法的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范

在作物耐鹽堿性種質(zhì)資源鑒定、耐鹽堿生理生化分析和遺傳育種研究中，不同的研究者所采用的試驗(yàn)方法不盡相同，這不僅會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，而且也給同類試驗(yàn)間的比較帶來(lái)不便。因此，應(yīng)盡快在供試材料的鹽堿脅迫程度(包括處理濃度和處理時(shí)間)、鑒定時(shí)期、耐鹽堿指標(biāo)的調(diào)查方法和指標(biāo)分級(jí)等方面形成一套統(tǒng)一明確的操作標(biāo)準(zhǔn)。這樣不僅保證試驗(yàn)結(jié)果更具準(zhǔn)確性和可比性，也能促進(jìn)作物耐鹽堿性鑒定評(píng)價(jià)信息的交流與共享。

2.3關(guān)于耐鹽堿性標(biāo)準(zhǔn)品種的建立

設(shè)置耐鹽堿性標(biāo)準(zhǔn)品種對(duì)正確鑒定和評(píng)價(jià)作物耐鹽堿性是非常必要的。第一，將鑒定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)品種相比較，可以判斷鑒定材料耐鹽堿能力強(qiáng)弱；第二，標(biāo)準(zhǔn)品種鑒定結(jié)果可作為鑒定評(píng)價(jià)試驗(yàn)本身準(zhǔn)確性的參考依據(jù)。為了更準(zhǔn)確鑒定品種耐鹽堿性，應(yīng)針對(duì)作物不同生育時(shí)期、供試群體大小來(lái)分別設(shè)定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品種。同時(shí)，在把作物耐鹽堿性劃分為高耐、耐、中耐、中敏和敏感5個(gè)等級(jí)的基礎(chǔ)上，相應(yīng)水平均設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品種，以保證試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

2.4提高農(nóng)作物耐鹽性措施

農(nóng)作物耐鹽生理與生化研究在不斷深入，從細(xì)胞、組織到整個(gè)植株耐鹽機(jī)理的闡明有更多的問(wèn)題正在或需要探究[6-7]。其耐鹽種質(zhì)的創(chuàng)新途徑也在不斷豐富，將耐鹽基因聚合到優(yōu)良的品種中絕非易事，這需要將基因工程、細(xì)胞工程和常規(guī)雜交相結(jié)合，多家科研單位密切合作，集體攻關(guān)，這也有利于充分利用資源，加速科研進(jìn)程。耐鹽基因的發(fā)掘與篩選不能只限于某個(gè)作物，也要加深對(duì)其它作物耐鹽基因的研究與應(yīng)用，通過(guò)轉(zhuǎn)基因、分子標(biāo)記輔助選擇等技術(shù)手段培育出耐鹽性極強(qiáng)，具有大田生產(chǎn)應(yīng)用的新品種，進(jìn)一步擴(kuò)大農(nóng)作物在鹽堿地可種植面積，以緩解全球的糧食危機(jī)[8]。

[1]賈大林.黃淮海平原鹽堿地改良[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社.1977

[2]謝承陶.鹽堿土改良原理與作物抗性[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社,1993

[3]張?zhí)煺?作物育種學(xué)總論[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2003,221-222

[4]王為,潘宗瑾,潘群斌.作物耐鹽性狀研究進(jìn)展[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2009，21(2)：30-33

[5]魏秀儉.玉米自交系耐旱性的模糊隸屬函數(shù)法分析[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2005,(2):25-27

[6]喬海龍,沈會(huì)權(quán),陳和,等.大麥鹽害及耐鹽機(jī)理的研究進(jìn)展[J].核農(nóng)學(xué)報(bào)，2007,21(5):527-531

[7]吳雪霞,陳建林,查丁石,等.植物耐鹽性研究進(jìn)展[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2008，20(2):I1-13

[8]孫勇,藏金萍,王韻.利用回交導(dǎo)人系群體發(fā)掘水稻種質(zhì)資源中的有利耐鹽QTL[J].作物報(bào),2OO7,33(10):1611-1617