抗鹽立苗基質對油莎豆生長與生理特性的影響

管永祥+吳昊+王子臣

摘要：為尋找有利于油莎豆抗鹽立苗的新途徑以及形成有針對性的栽培技術體系，本研究通過盆栽模擬試驗，探索抗鹽立苗基質對油莎豆耐鹽性的提升效果。結果表明，在0.3%沙性鹽土中，施用抗鹽立苗基質有利于油莎豆種子的萌發和群體分株的生長，萌發率高出施用商品有機肥處理17.65%，高出施用化肥處理81.81%。群體分株數量與常規黏性土壤+化肥組合處理數量持平，顯著高于0.3%沙性鹽土+化肥、0.3%沙性鹽土+有機肥組合。經生理指標分析顯示，0.3%沙性鹽土中施用抗鹽立苗基質處理與施用化肥處理相比，能夠顯著降低葉片總氮、總磷含量，并降低葉片水分含量、葉片SPAD值和葉片相對電導率，增加總鉀含量。

關鍵詞：油莎豆；抗鹽立苗基質；灘涂開發；鹽堿地；生理特性

中圖分類號： S565.901 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2016）11-0236-02

油莎豆（Cyperus esculentus L.）別稱油莎草、油莎果、鐵荸薺、洋地栗，屬禾本目莎草科莎草屬多年生草本植物，以經濟生產為目的時作一年生作物栽培。原產于亞熱帶的埃及和熱帶的東印度[1]，性喜溫暖，適應性強。1952年，我國從前蘇聯引進栽培，現已分布20多個省、市、自治區種植[2]。有研究表明，油莎豆含油率20%～32%、淀粉25%～30%、糖分12%～20%、樹脂7%及纖維素2.5%～3%[1]，因此又被稱為“地下核桃”。油莎豆油脂中含亞油酸38%、油酸29%、棕桐油酸23%、亞麻油酸2%，是優質的非轉基因食用油原料，同時也是重要的非糧生物柴油原料[3]。江蘇省灘涂面積約占全國的1/4，且分布相對集中，尚有80%左右的鹽堿土尚未得到開發利用，現仍以2 000～3 333 hm2/年的速度淤漲。將油莎豆在沿海灘涂上種植，具有較大的發展前景[4]，但須進一步了解油莎豆的生長特性及耐鹽性。已有文獻報道，NaCl脅迫對油莎豆塊莖萌發與幼苗生長的影響程度隨鹽分濃度的升高而增大[5]。江蘇海域鹽度介于2.00%～3.99%，pH值介于 7.45～8.96，尋找有利于油莎豆抗鹽立苗的新途徑以及形成有針對性的栽培技術體系已成為油莎豆在灘涂利用的當務之急。本研究基于江蘇省農業廢棄物資源化高效利用創新團隊研發的抗鹽立苗基質，設置不同肥料的施用對比，探索其對油莎豆耐鹽性的提升效果，以期為沿海灘涂開發及油莎豆種植提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2015年3—7月在江蘇省農業科學院院內陽光棚進行，常規黏性土壤取自江蘇省農業科學院院內試驗大田，沙性鹽土（含鹽量0.3%）取自江蘇省東臺市弶港鎮弶港農場，供試油莎豆為河南圓粒；商品有機肥總養分≥5%，有機質≥45%；抗鹽立苗基質取自江蘇省農業廢棄物資源化高效利用創新團隊研發基地。

1.2 試驗設計

設置4個處理：（1）常規黏性土壤+化肥（CSF），基施尿素195 kg/hm2，復合肥600 kg/hm2；（2）0.3%沙性鹽土+化肥（SSF），基施尿素195 kg/hm2，復合肥600 kg/hm2；（3）0.3%沙性鹽土+有機肥（SSOF），基施商品有機肥15 t/hm2；（4）0.3%沙性鹽土+抗鹽立苗基質（SSM），基施抗鹽立苗基質 15 t/hm2。

采用盆栽模擬試驗，盆缽規格：長×寬×高為25 cm×18 cm×6.5 cm，每盆裝2 kg土，挑選大小均勻的油莎豆種子，每盆播10粒。播種前，浸種1.5 d，遮光催芽1.5 d。每個處理重復3次，共計12盆。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 種子發芽率及分株生長情況 播種后觀察并記錄種子出苗情況，試驗結束時記錄分株生長情況。種子發芽率=發芽粒數/播種粒數×100%。

1.3.2 葉片養分含量 總氮、總磷含量用全自動流動分析儀（SKALAR San++）測定，總鉀含量用火焰光度計FP6410測定。

1.3.3 葉片SPAD值、相對電導率 用便攜式葉綠素計SPAD-502測定葉片SPAD值，用電導率儀DDS-307A測定葉片相對電導率[6]。

1.4 數據處理

采用Microsoft Office Excel 2010軟件對數據進行匯總、作圖，SPSS 13.0軟件Duncans法進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 對種子萌發及分株生長的影響

施用抗鹽立苗基質有利于油莎豆種子在0.3%沙性鹽土（SSM）中的萌發，萌發率高出施用商品有機肥處理（SSOF）17.65%，高出施用化肥處理（SSF）81.81%。方差分析表明，各處理間差異顯著。與常規黏性土壤處理（CSF）相比，0.3%沙性鹽土+抗鹽立苗基質組合更能促進油莎豆種子萌發（圖1）。

播種后85 d，對各處理分株數統計結果顯示，在0.3%沙性鹽土中，施用抗鹽立苗基質有利于油莎豆群體分株的生長，群體分株數量與常規黏性土壤+化肥組合處理（CSF）數量持平，顯著高于0.3%沙性鹽土+化肥、0.3%沙性鹽土+有機肥組合（圖2）。

2.2 對葉片養分含量的影響

在0.3%沙性鹽土中種植油莎豆，化學肥料的投入有助于植株葉片氮磷吸收，有機肥和抗鹽立苗基質的投入有助于總鉀的吸收。SSF處理葉片總氮、總磷含量顯著高于SSOF和SSM處理，其中，總氮含量分別高出33.43%、24.45%，總磷含量平均高出6.72%、27.64%；而葉片總鉀含量顯著低于SSOF和SSM處理，平均降低11.16%、11.65%。與施用有機肥處理（SSOF）相比，抗鹽立苗基質處理增加了葉片總氮、總鉀含量，分別高出7.22%、0.44%（表1）。

2.3 對葉片含水率、SPAD值及相對電導率的影響

與SSF、SSOF相比，抗鹽立苗基質處理（SSM）降低了葉片水分含量、葉片SPAD值和葉片相對電導率。其中葉片含水率分別降低2.79%、1.77%，降低幅度達顯著水平；葉片SPAD值分別降低8.59%、5.42%；葉片相對電導率分別降低54.22%、180.8%，降幅達顯著水平。與CSF相比，SSM處理葉片含水率降低，葉片SPAD值和葉片相對電導率均有所增加，但增加幅度小于SSF和SSOF處理（表2）。

3 討論

油莎豆適宜在沙性土壤中生長，土壤鹽分含量影響了油莎豆種子的萌發及后續分株的生長。抗鹽立苗基質具有保水保肥、增加土壤通透性的效果[7-8]，因此，施用后促進了油莎豆種子在鹽土中的萌發，并增加了分株生長速度。植物葉片中氮磷的含量，與施肥量之間存在一定的相關關系，有研究表明，在一定的施肥水平范圍內隨化學肥料投入量的增加，植株氮磷吸收量增加[9]。本研究中施用抗鹽立苗基質處理的葉片中氮磷含量低于施化肥處理，這可能與抗鹽立苗基質以基質營養土及礦物質原料為主，氮磷投入量低于常規化肥處理有關；而葉片中氮低鉀高，也可能是抗鹽立苗基質的施用促進了油莎豆植株細胞中OsAKT1的表達[10-11]，增強了對K+的選擇性吸收，降低了Na+/K+比，同時降低了對NH4+的選擇性，進而增強了油莎豆的耐鹽性，此方面作用機理尚須進一步研究。

植物葉片氮、磷、水分等含量偏高，導致葉片SPAD值較高，葉片貪青。抗鹽立苗基質處理與化肥處理相比，有效降低了油莎豆葉片含水率和SPAD值，使其接近于常規黏性土壤處理，原因可能是抗鹽立苗基質在提升油莎豆抗鹽性的過程中，增加了葉片的細胞壁組分及碳含量[12]，降低了葉片水分含量、含氮量，進而降低了葉片SPAD值。葉片的相對電導率是衡量植物抗逆脅迫的重要指標之一[6]，鹽土中鹽分離子脅迫，使植物愈傷組織和葉片的細胞膜透性增加，葉片的相對電導率相應增大，而抗鹽立苗基質的應用有效減輕了油莎豆葉片鹽分脅迫程度，進而降低了葉片相對電導率，增強了油莎豆的耐鹽性。

4 結論

抗鹽立苗基質有利于油莎豆種子在0.3%沙性鹽土中的萌發和分株的生長，萌發率高出施用商品有機肥處理17.65%，高出施用化肥處理81.81%。群體數量與常規黏性土壤+化肥組合處理數量持平，顯著高于0.3%沙性鹽土+化肥、0.3%沙性鹽土+有機肥組合。生理指標分析顯示，0.3% 沙性鹽土中施用抗鹽立苗基質處理與施用化肥處理相比，能夠顯著降低葉片總氮、總磷含量，并降低葉片水分含量、葉片SPAD值和葉片相對電導率，增加總鉀含量。

參考文獻：

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