王靈燕 賈文娟 鮑敬 陳天舒 王寶山
摘要:選取山東和江蘇地區廣泛種植的甘薯品種(濟薯21、濟薯23、徐薯28和勝利百號)進行苗期耐鹽性鑒定試驗,以期選出適宜黃河三角洲鹽堿地種植的甘薯品種。本試驗對0、150 mmol/L NaCl處理下的上述4個甘薯品種的幼苗黃葉率、植株死亡率、鹽害率、鹽害指數、干鮮重、生長量和葉面積等指標進行了分析。在上述4個品種中,濟薯21幼苗的黃葉率、植株死亡率、鹽害率和鹽害指數均低于其他3個品種,是受鹽脅迫影響最小的品種,而勝利百號所有指標均高于其他3個品種,是受鹽脅迫影響最大的品種。與各自對照相比,濟薯21的整株鮮重、整株干重、相對生長量和第三葉位葉面積均為4個品種中最大。因此濟薯21是最耐鹽品種,而勝利百號為鹽敏感品種;4個品種的耐鹽性:濟薯21>濟薯23>徐薯28>勝利百號。
關鍵詞:NaCl脅迫;甘薯;耐鹽性篩選;苗期
中圖分類號:S531.01文獻標識號:A文章編號:1001-4942(2012)01-0054-04
黃河三角洲是我國三大三角洲之一,面積約5930km2,其中不同程度鹽漬化土地占到47.4%,改良和利用這些土地是農業生產的重要課題之一。培育和篩選耐鹽的作物品種是利用鹽漬土經濟而有效的措施。隨著我國國民經濟的快速發展,甘薯(Ipomoea batatas L)在保證國家糧食安全和能源安全中的作用日益突出,目前已是世界各國公認的新型能源作物。其淀粉含量高,耐旱耐瘠薄性良好并且適宜于邊際土地種植。篩選適于黃河三角洲地區的耐鹽甘薯新品種,對該地區鹽堿地的利用和甘薯的推廣種植有重要意義。
國內外有關甘薯鹽脅迫的生理研究大多集中在對性狀的影響和田間耐鹽性鑒定方面。郭小丁等1989~1992年間選取50個甘薯品種在蘇北濱海地區進行了大田耐鹽性鑒定,以各品種薯塊產量與對照比較作為評價耐鹽性的依據,并對不同評價方法進行比較,初步篩選出14個耐鹽性強的品種。過曉明等(2010)2009~2010年對徐州地區5個甘薯品種的幼苗進行了實驗室耐鹽生理的鑒定,5個甘薯品種的耐鹽性由小到大依次為:勝利100<徐薯25<徐55-2<徐薯26<徐薯18。
作物幼苗期對鹽脅迫較為敏感,苗期生長好的品種其產量也更高。所以研究苗期甘薯的耐鹽性具有重要意義,尤其是黃河三角洲鹽堿地4月下旬到5月上旬是甘薯栽植期,也是降雨少、蒸發快、土壤返鹽高峰期。因此,苗期甘薯耐鹽性強弱決定了其在黃河三角洲鹽堿地的成苗率和最終產量。本試驗選取山東地區廣泛種植的兩個甘薯品種(濟薯21和濟薯23)和江蘇地區的兩個品種(徐薯28和勝利百號)進行苗期耐鹽性篩選試驗,耐鹽性指標借鑒其他作物幼苗耐鹽性指標,旨在選出適宜黃河三角洲鹽漬地推廣種植的能源甘薯品種。
1.材料與方法
1.1材料處理與培養
濟薯21和濟薯23由山東省農業科學院作物研究所提供,徐薯28和勝利百號由徐州甘薯研究中心提供。本試驗采用薯塊育苗,剪心葉下4~5個莖節的甘薯苗插入花盆,每盆3苗,沙培。用1/2 Hoagland營養液澆灌5天,后選取長勢一致的幼苗進行鹽溶液梯度處理,每天遞增50mmol/LNaCl至終濃度150mmol/L,達到終濃度再處理15天后開始測定指標。甘薯苗置于溫室[自然光照、晝夜溫度(23±2)℃~(17±2)℃、相對濕度70%~80%]培養。
1.2試驗方法
1.2.1干重鮮重測定將幼苗小心取出,用去離子水快速洗凈后用吸水紙吸干,測其地上部和根部鮮重,之后置于105℃烘箱中殺青15min,80℃烘干過夜至恒重,測定干重。
1.2.2鹽害指數及鹽害率測定參照郝峰鴿等(2010)和駱建霞等(2005)的方法對全部植株進行調查統計,計算不同處理植株的鹽害指數和鹽害率。
鹽害分級標準:0級,無鹽害癥狀;1級,輕度鹽害,有少部分(約1/5)葉片的葉尖葉緣變黃;12級,中度鹽害,有約1/2葉片的葉尖、葉緣變黃;3級,重度鹽害,大部分葉片的葉緣、葉尖焦黃;4級,極重度鹽害,葉片焦枯脫落、枝枯,最終死亡。
計算公式為:鹽害指數(%)=(∑鹽害級值×相應鹽害級值株數)/(總株數×鹽害最高級數值)×100
鹽害率(%)=出現鹽害癥狀株數/總株數×100
1.2.3 葉面積 葉面積測定按照肖強等(2005)和葉文景的方法。將葉片在200ppi下用掃描儀掃描,計算出1cm2的像素數,用Photo-shop快選圈定整個葉片,根據像素計算出相應的葉面積。
1.3數據處理
試驗數據采用Excel軟件和SPSS 13.0軟件進行處理。
2.結果與分析
2.1鹽處理對不同甘薯品種幼苗的影響
如表1所示,在150mmol/LNaCl處理下,濟薯21黃葉率和植株死亡率均為13.9%,鹽害率和鹽害指數只有27.8%和34.7%,是4個品種中最低的,鹽害對其植株影響最小。而勝利百號黃葉率和植株死亡率為42.8%和36.8%,鹽害率和鹽害指數分別為63.2%和59.2%,是4個品種中最高的,說明其受鹽害影響最大,為最不耐鹽品種。濟薯23黃葉率、植株死亡率、鹽害率稍高于濟薯21,但顯著低于徐薯28。

2.2鹽處理對不同甘薯品種幼:苗生長的影響
如圖1所示,150 mmol/L NaCl處理下各品種植株的生長量顯著低于其對照,濟薯21為對照的34.9%,濟薯23為23.9%,徐薯28為25.9%,而勝利百號為21.3%。濟薯21品種的相對生長量為4個品種中最大值,顯著高于勝利百號,為最耐鹽品種。

本試驗對各甘薯品種幼苗第三葉位葉面積進行了測定。如圖2所示,在150mmol/L NaCl處理15天后,所有甘薯品種幼苗葉面積均受到不同程度的影響,濟薯21的葉面積是正常植株的76.3%,濟薯23為72.5%,徐薯28為71.9%,勝利百號僅為自身對照的65.8%。由此看出,濟薯21受鹽脅迫影響最小,勝利百號受鹽害影響最大。

2.3鹽處理對不同甘薯品種幼苗干鮮重的影響
由圖3看出,鹽處理對不同品種甘薯苗干、鮮重均產生顯著抑制作用。濟薯21整株鮮重是對照的72.5%,濟薯23和徐薯28分別為各自對照的38.6%和62.1%,勝利百號只有35.7%。
與鮮重類似,濟薯21干重為對照的66.9%,濟薯23和徐薯28分別為44.6%和58.3%,勝利百號僅為36.3%。

3.討論與結論
鹽害指標是衡量植物生長和鹽害程度的重要標準,可以作為苗期耐鹽性鑒定的主要指標之一。本試驗參照郝峰鴿和駱建霞的鹽害分級方法,對150mmol/LNaCl處理下4個品種幼苗進行了鹽害程度分析,濟薯21幼苗的黃葉率、植株死亡率、鹽害率和鹽害指數均低于其他3個品種,是受鹽
脅迫影響最小的品種,而勝利百號的以上指標均高于其他3個品種,是受鹽脅迫影響最大的品種。這與之前文獻中鹽敏感品種的結論是一致的。
生物量是植物對鹽脅迫響應的綜合體現,生長抑制是植物對鹽漬響應最敏感的生理過程。NaCl脅迫下,甘薯苗期生長量、葉面積、整株干鮮重均受抑制,鹽敏感品種勝利百號受抑制程度明顯大于徐薯28和濟薯21。相同鹽濃度處理15天時,濟薯21幼苗大部分枝葉挺拔,相對生長量最大;濟薯23生長量有限;徐薯28植株死亡率和黃葉率較高,而其在正常沙土中枝葉最為茂盛,葉面積最大,自身形成鮮明對比,耐鹽性較弱;勝利百號幼苗整株干鮮重和相對生長量均為最小,葉片生長也受到嚴重影響,枯黃凋落嚴重,可以明顯看出其生長情況最差。
實驗室條件下苗期鑒定可以有效避免氣候條件和土壤條件的影響,客觀地反應各品種苗期的耐鹽程度,但最終是否能在鹽堿地上獲得高產有待于大田試驗驗證。
總之,無論是鹽害指標還是生長指標都表明:在苗期階段濟薯21是最耐鹽品種,而勝利百號為鹽敏感品種,4個甘薯品種的耐鹽性:濟薯21>濟薯23>徐薯28>勝利百號。
致謝:本試驗所用種薯由山東省農業科學院作物研究所和徐州甘薯研究中心提供,在此深表謝意。
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