鹽脅迫下油莎豆不同浸種劑田間出苗效果綜合評價

摘要 研究不同浸種劑處理下油莎豆鹽堿地萌發及幼苗生長的差異，篩選適宜浸種劑，為鹽堿地油莎豆栽培種植提供實際理論依據。在田間鹽脅迫條件下，選用氯化鈣、水楊酸、S-誘抗素、赤-吲乙蕓苔、復硝酚鈉、蕓苔素內酯6種不同浸種劑處理油莎豆塊莖，通過統計田間出苗情況并調查苗期農藝性狀，分析不同浸種劑處理后鹽堿地油莎豆萌發和幼苗生長的差異，進行綜合評價。結果顯示，蕓苔素內酯處理出苗勢最大，為69.33%；其次是水楊酸處理，為64.67%，比CK （清水）處理分別提高了70.47%和59.01%；各處理出苗率較CK均有提高。多重比較結果顯示，水楊酸處理苗高、葉片數、SPAD值、葉片干重4個指標均為最大且顯著高于對照；計算不同處理各指標隸屬函數值及平均隸屬函數值并進行排名，由高到低排序為水楊酸、蕓苔素內酯、氯化鈣、S誘抗素、赤-吲乙蕓苔、復硝酚鈉、清水。藥劑浸種可不同程度緩解鹽害，促進油莎豆鹽堿地出苗和生長，其中以0.5 mmol/L水楊酸浸種處理效果最佳。

關鍵詞 油莎豆；浸種劑；鹽堿地；苗期；綜合評價

中圖分類號 Q945.78 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2024）18-0025-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.18.006

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Comprehensive Evaluation of Field Emergence of Cyperus esculentus in Different Seed Soaking Agents Under Salt Stress

WEI Hai-feng 1，2，SHI Xue-shuang3， Mimadunzhu4 et al

（1.College of Agronomy，Xinjiang Agricultural University，Uruml2SCkzfKHUaO7sCWbeykPGVpbipg60KWRiOdwan6IH4=qi，Xinjiang 830000;2.Institute of Crop Germplasm Resources，Shandong Academy of Agricultural Sciences，Ji’nan，Shandong 250100; 3.Xigaze Agriculture and Animal Husbandry Science Research and Extension Center，Xigaze，Xizang 857012;4.Xigaze City Nanmulin County Agriculture and Rural Bureau，Xigaze，Xizang 857100）

Abstract We studied the differences in germination and seedling growth of Cyperus esculentus under different soaking agent treatments in saline alkali soil， selected suitable soaking agents，so as to provide practical theoretical basis for the cultivation and planting of Cyperus esculentus in saline alkali soil.Under salt stress conditions in the field，six different soaking agents of calcium chloride，salicylic acid，S-inducer，indole-3-acetic acid，sodium nitrate and brassinolide were used to treat the tubers of Cyperus esculentus.Through statistical analysis of field emergence and investigation of agronomic traits during the seedling stage，the differences in germination and seedling growth of Cyperus esculentus in saline alkali soil after different soaking agents treatment were analyzed，and a comprehensive evaluation was conducted.Results showed that the treatment with brassinolide had the highest emergence rate，which was 69.33%，followed with salicylic acid treatment，which was 64.67%，they were 70.47% and 59.01% higher than CK （clean water treatment），respectively.The emergence rate of each treatment has increased compared to CK.Multiple comparison results showed that the four indicators of seedling height，number of leaves，SPAD value and dry weight of leaves treated with salicylic acid were the highest and were significantly higher than those of CK.We calculated the membership function values and average membership function values of different indicators for different treatments，and ranked them in a descending order of salicylic acid，brassinolide，calcium chloride，S-inducer，indole-3-acetic acid，sodium nitrite and water.Soaking seeds with pesticides could alleviate salt damage to varying degrees and promote the emergence and growth of Cyperus esculentus in saline alkali soil.Among them，soaking seeds with 0.5 mmol/L salicylic acid had the best effect.

Key words Cyperus esculentus;Seed-soaking agent;Saline land;Seedling stage;Comprehensive evaluation

基金項目 國家重點研發計劃項目“重要耐鹽堿作物規模化種植豐產增效技術集成與示范” （2019YFD1002703）；國家重點研發計劃項目“黃河三角洲耐鹽堿作物良種選育關鍵技術與規模化制種” （2019YFD1002701）；山東省“渤海糧倉”科技示范工程“鹽堿地區域重要經濟作物提質增效技術集成研究與示范” （2019BHLC002）；2003年 日喀則市人才資源開發專項資金項目“日喀則市油莎豆新品種引種篩選及配套關鍵栽培技術研究與示范”。

作者簡介 魏海峰（1997—），男，寧夏海原人，碩士，從事作物遺傳育種研究。*通信作者：張斌，研究員，碩士，從事作物遺傳育種及鹽堿地開發利用等研究；黨錫強，農藝師，從事特色作物種質創新與利用研究。

收稿日期 2023-11-14

我國濱海鹽堿地面積廣闊且土壤鹽漬化日益嚴重，鹽堿地的開發利用成為一個重要課題。僅山東省就有5 809.26 km2的鹽堿耕地和鹽堿荒地需要持續進行改良治理和利用［1］，而黃三角地區有超過3/4土壤受到不同程度鹽漬化影響［2］。因此，對耐鹽作物開發利用及配套栽培措施研究顯得尤為必要，油莎豆作為一種新型油料作物［3］，在耐鹽性相關研究較少，限制了油莎豆在黃三角鹽堿地的推廣種植。研究油莎豆鹽堿地栽培種植技術對提高我國食用油自給自足率也起著重要作用。

油莎豆（Cyperus esculentus）是沙草科沙草屬多年生植物，原產于北非及地中海沿岸，耐旱、耐鹽堿、耐瘠薄，適應性廣［4］，油莎豆播種時使用其塊莖作為種子，干種子直接用于播種時因其表皮堅硬、吸水緩慢［5］導致發芽率較低，發芽持續時間長，幼苗素質很大程度上影響著植物的后續生長發育以及最終產量的形成。因此，在油莎豆播種前，尤其是在鹽堿地種植的情況下進行浸種處理，可以有效提高油莎豆出苗率和出苗速度，使出苗整齊一致［6］。一些浸種劑可以有效打破種子休眠［7-9］，還可以增強種子對抗干旱、鹽堿、冷害等環境脅迫的能力［10-11］。研究表明，植物激素、離子平衡、膜系統穩定性等影響植物耐受鹽堿等脅迫的能力，張紅［12］研究表明，適宜濃度油菜素內酯、水楊酸、脫落酸等植物生長調節劑浸種能顯著緩解鹽害，提高鹽脅迫下植物萌發及幼苗生長情況［13-16］。王廣印等［17-18］研究指出，外源Ca2+能提高鹽脅迫下膜穩定性，減輕鹽害對幼苗的影響。目前關于油莎豆鹽堿地種植的栽培技術措施還不完善，對大田復合鹽脅迫下油莎豆浸種處理的研究鮮有報道。鑒于此，筆者選用了4種植物生長調節劑水楊酸（SA）、S-誘抗素（ABA）、赤-吲乙-蕓苔（碧護）、蕓苔素內酯（BR）和2種化學浸種劑氯化鈣（CaCl2）、復硝酚鈉（CSN），以清水作對照，共計7種處理方式，通過研究不同浸種處理下油莎豆萌發和幼苗生長的差異，綜合分析各浸種劑實際生產中的效果，以期為油莎豆鹽堿地種植提質增效提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

選取2021年收獲并低溫保存的完整、無缺損、無蟲眼的圓粒油莎豆品種作為種子備用，供試油莎豆品種為油莎豆新品種魯油莎1號。

化學試劑有氯化鈣、水楊酸、0.1%S-誘抗素水劑，由孟州云大高科生物科技有限公司提供；0.136%赤-吲乙-蕓苔可濕性粉劑（碧護）由德國阿格福萊農林環境生物技術股份有限公司提供；1.8%復硝酚鈉水劑由旭化學工業（贛州）有限公司提供；0.1%蕓苔素內酯可溶性粉劑由成都新朝陽生物化學有限公司提供。

1.2 試驗設計

試驗于2022年5月在山東省東營黃河三角洲農高區溫室大棚進行種植，土壤含鹽量為0.3%，pH 7.4。試驗采用完全隨機區組設計，播種方式為起壟種植，一壟二行，進行人工點播，每個處理播種2壟，小區行長5 m，單粒點播，行距35 cm，株距20 cm，每個處理3次重復。調查各處理出苗勢和出苗率并于播種后第25天測定苗期表型指標及葉片SPAD值，同時收獲地上部分烘干稱重。浸種劑濃度根據藥劑使用指導說明確定。播種前，按照各藥劑設定的處理濃度配制浸種液。每個處理分別浸泡油莎豆塊莖2 kg左右，室溫浸種24 h。浸種時，試劑溶液需漫過種子，浸種完成后及時播種。試驗共設7個處理，具體見表1。

1.3 指標測定及方法

田間出苗勢于播種后第10天進行統計，出苗率于播種后第25天進行統計。每個小區隨機選取連續的10株測定苗高，記錄每株分蘗數、葉片數。使用SPAD 502 型手持便攜式葉綠素儀測定葉片葉綠素含量，每株測定葉片上、中、下3個部位最終取平均值。測定結束后將地上部分收獲，在實驗室使用干燥箱105 ℃殺青30 min后，80 ℃烘干至恒重，記錄連續10株的總干重。

1.4 試驗數據處理

使用 Microsoft Excel 2010 和SPSS 20.0統計軟件進行數據整理并計算不同浸種劑處理下各性狀指標的平均值，采用模糊數學隸屬函數法對供試材料鹽脅迫下的不同浸種劑處理效果進行分析排名。

隸屬函數值計算公式：

X（μ）=（X-Xmin）/（Xmax-Xmin）（1）

反隸屬函數值計算公式：

X（v）=1-X（μ）（2）

式中： X=某項指標的測定值； Xmax=全部供試材料某項指標的最大值；Xmin=全部供試材料某項指標的最小值，若其中某項指標與出苗質量呈負相關性，則采用反隸屬函數值計算公式先將其轉換后再計算隸屬函數值，最后將每個處理各指標的隸屬函數值相加，求出平均值后進行排序。

2 結果與分析

2.1 不同浸種處理對油莎豆田間出苗率的影響

由圖1可知，不同浸種處理后，油莎豆田間的發芽勢存在明顯差異，但發芽率間差異不明顯。T1、T2、T6處理發芽勢與對照間差異顯著，分別提高了50.80%、59.01%、70.47%，T3、T4、T5處理發芽勢與對照間差異不顯著，其中T4和T5處理發芽勢低于對照；不同浸種處理下，僅T2處理發芽率與對照間存在顯著差異，提高了17.28%，其他處理間差異均不顯著。

2.2 不同浸種處理對苗期生長發育的影響

從表2可以看出，不同浸種處理下，油莎豆幼苗形態和農藝性狀存在差異。其中T4處理的分蘗數達到最大，但與對照間差異不顯著，T2處理顯著小于對照和其他各處理（P＜0.05）；T2處理株高達到最大，且顯著大于除T1處理外的各處理及對照（P＜0.05）；T1、T2、T3、T6處理下的葉片數均顯著大于對照（P＜0.05），T4和T5處理與對照間差異不顯著； 不同浸種處理間SPAD值存在差異，其中T2處理葉片SPAD值顯著大于對照和T4、T5處理（P＜0.05）；在不同預浸種處理下，調查連續10株幼苗地上葉片部分干重的指標，各處理間存在差異，其中T1、T2、T6處理下葉片干重顯著大于對照（P＜0.05），T2處理達到最大， T3、T4、T5處理與對照間差異均不顯著。

2.3 隸屬函數值綜合評價

使用模糊隸屬函數對不同處理下油莎豆苗期的出苗勢、出苗率、苗高、分蘗數、葉片數、SPAD、葉片干物質量7個指標進行計算分析，綜合評價鹽脅迫下不同浸種劑處理對油莎豆出苗和出苗質量的影響。由表3可知，隸屬函數值越高表明出苗情況越好，計算不同處理下各指標隸屬函數值的平均值，進行綜合評價，最終得分排序為T2處理＞T6處理＞T1處理＞T3處理＞T4處理＞T5處理＞CK。

3 討論

鹽脅迫對植物種子萌發具有明顯的抑制作用，顯著降低種子田間出苗勢和出苗率。研究指出鹽脅迫下適宜濃度的 ASA（乙酰水楊酸）、BR（蕓苔素內酯）等生長調節劑以及外源Ca2+浸種能顯著提高作物種子發芽率、發芽指數和活力指數［19-21］，對不同處理油莎豆出苗情況進行比較發現，各處理間出苗勢存在顯著差異，氯化鈣、水楊酸、蕓苔素內酯浸種處理出苗勢顯著大于對照，各處理間出苗率差異較小，但各處理出苗率較清水處理均有提高，因此各浸種劑對鹽害有不同程度的緩解。

鹽脅迫顯著抑制植物生長，表現為株高降低、葉片萎縮，因此苗期形態指標能直觀反映鹽害對植物造成的影響。油莎豆苗期形態指標的多重比較結果顯示，各浸種劑間差異顯著。整體來看，水楊酸處理在苗高、葉片數2個性狀上均達到最大，幼苗生長發育表現較好。

植物中的葉綠體對鹽脅迫等逆境很敏感，當植物受到鹽脅迫時，植物體內葉綠體結構會遭到破壞，使葉綠素合成受阻，造成植物光合能力下降［22-24］。SPAD值與葉綠素含量密切相關，因此通過測定SPAD值可較好地反映植物葉片中葉綠素的含量。該試驗中，與對照相比，不同藥劑浸種SPAD值均有不同程度提高，其中水楊酸處理下SPAD值達到最大，為38.71，同時其苗高、葉片數均大于其他處理，說明水楊酸浸種處理的油莎豆葉片中葉綠素含量受鹽脅迫影響較小，光合能力與其他處理相比較高，從油莎豆苗期形態指標可以得到印證。

該研究調查了油莎豆不同浸種劑處理下出苗勢、出苗率、苗高、分蘗數、葉片數、SPAD值、葉片干重共7個指標，計算不同處理各指標的隸屬函數值，并求出平均值最為評價和排名的依據，對比結果顯示，水楊酸處理效果最好，蕓苔素內酯效果次之，氯化鈣、S-誘抗素、赤-吲乙蕓苔浸種效果也明顯好于清水，復硝酚鈉浸種處理的得分與清水接近。

4 結論

該研究選用6種浸種劑，在鹽脅迫條件下，通過調查苗期出苗情況和農藝指標，對各浸種劑浸種效果進行綜合評價。結果顯示，6種浸種劑可不同程度提高鹽堿地油莎豆出苗及生長發育情況，其中0.5 mmol/L水楊酸和0.5 mg/L蕓苔素內酯浸種處理的油莎豆幼苗生長狀況較好，氯化鈣、S-誘抗素、碧護浸種幼苗生長較對照有不同程度提高，復硝酚鈉處理幼苗生長狀況與對照相近。該試驗對不同浸種劑處理下油莎豆幼苗素質的綜合評價分析，研究結果可為鹽堿地油莎豆種植提供參考。

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