盐胁迫对棉花出苗及其成苗的效应
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江西农业学报2011,23(11):53—55 Acta Agricuhurae Jiangxi 盐胁迫对棉花出苗及其成苗的效应 刘剑光,肖松华 ,吴巧娟,陈旭升,许乃银,狄佳春,马晓杰 (江苏省农业科学院经济作物研究所,江苏南京210014) 摘要:对7个耐、感盐碱棉花品种(系)在不同播种期的种子萌发出苗状况和幼苗三叶期施盐胁迫的成苗特性进行了研 究。结果表明,6个耐盐碱品种(系)和1个感盐碱品种在无盐土壤中种子出苗率均稳定在80%左右,在0.4%盐土壤环境中, 耐盐碱品种(系)种子出苗的耐盐胁迫能力强于感盐碱品种泗抗1号,随着播种时间的推迟,盐胁迫对棉花出苗的抑制作用越 明显。7个供试品种(系)在无盐土壤中棉苗生长势相同,三叶期施盐后,0.4%土壤盐分对耐盐碱品种(系)棉苗的致死率明 显低于泗抗1号,耐盐碱品种(系)在成苗过程中的耐盐能力强于感盐碱品种。在耐盐碱品种(系)之间,苗期耐盐鉴定结果与 三叶期施盐鉴定结果不完全一致,充分说明棉花耐盐碱生理生化机制的复杂性。筛选获得1个在出苗、成苗阶段耐盐性强的 棉花新品系苏研7045。 关键词:棉花;盐胁迫;出苗;三叶期;成苗 中图分类号:¥562文献标识码:A文章编号:10o1—8581(2011)11-0053—03 Effects of Salt Stress on Seedling Emergence and Seedling Formation of Cotton LIU Jian—guang,XIAO Song—hua ,WU Qiao—juan,CHEN xu—sheng,XU Nai—yin,DI Jia—chun,MA Xiao—jie (Institute of Economic Crops,Jiangsu Academy of Agricuhural Sciences,Nanjing 210014,China) Abstract:The seedling emergence status of 6 salt—alkali—tolerant cotton varieties(1ines)and 1 salt—alkali—susceptible cot— ton variety which were Sown at different dates was studied,and their seedling formation characters under the condition of salt stress to three—leaf seedlings were analyzed.The results indicated that the seedling emergence rates of 7 tested cotton varieties(1ines)in the soll without salt—alkali were all about 80%.In the soil containing 0.4%salt.the seedling emergence rate of salt—alkali—tolerant cotton varieties(1ines)was hisher than that of salt—alkali—susceptible cotton variety Sikang No.1.The inhibitory action of salt stress on seedling emergence Was more obvious along with the delaying of sowing date. I e growth potential of 7 tested varieties (1ines)was similra in the no—salt soil.After applying 0.4%salt at three—leaf stage,the lethal rate of slat stress to slat—alkali— tolerant cotton varieties(1ines)was obviously lower than that of Sikang No.1.The salt—alkali tolerance of salt—alkali—tolerant cot- ton varieties(1ines)at seedling formation stgae Was stronger than that of Sikang No.1.For the salt—alkali—tolerant cotton varieties (1ines),their slat—alkali tolerance identification results at seedling stgae was not similar to that at three—leaf stgae,indicating that the complexity of physiological and biochemical mechanism in the salt—alkali tolerance of cotton.Through the test.we screened out a new salt—tolerant cotton variety Suyan 7045。which had hi gh salt—tolerance both at seedling emergence stgae and at seedling forma- tion stgae. Key words:Cotton;Salt stress;Seedling emergence;Three—leaf stage;Seedling formation 世界上存在着大面积盐碱地和次生盐渍化土壤,我 行业标准 。棉花耐盐碱新品种鉴定的关键时期是幼 国是受盐渍为害较严重的国家之一,有1/10耕地为盐渍 苗阶段,因此本研究通过营造棉花出苗和幼苗生长的盐 化土壤。大量盐渍土壤的存在使农业生产蒙受了巨大损 胁迫环境,在相同的土壤条件下,研究耐、感盐碱品种 失,对农业和陆地资源稳定性造成了严重威胁,已成为限 (系)在两个不同阶段的耐盐碱表现,从而为完善棉花耐 制农业生产发展的一个重要因素 。 ,其中棉花的耐盐 盐碱鉴定技术体系奠定理论基础。 性较强,是盐碱地的先锋作物 J。棉花在不同生育时期 的耐盐碱能力存在差异,已有研究表明,棉花耐盐能力以 l材料与方法 萌发出苗时最弱 ,随着生育进程而不断提高,但在蕾 试验于2010~2011年在江苏省农业科学院试验田 期、初花期有所下降,至盛花结铃期耐盐碱能力上升为最 塑料大棚内进行。参试品种(系)7个,分别是苏研0062、 强 。盐碱地植棉的技术瓶颈是立苗困难,叶武威等通 鲁棉研18、鲁棉研21、苏研7045、苏研7047、苏研7067和 过对棉花耐盐性的生理遗传研究,确立了0.4%盐量胁 泗抗1号,种植代码SR01~SR07,其中苏研0062、苏研 迫法作为棉花种质耐盐性鉴定的最佳方法,将棉花耐盐 7045、苏研7047、苏研7067为自育品系,通过沿海滩涂种 性分为四级:高抗、抗、耐、感,确立了棉花耐盐性鉴定的 植确定为耐盐碱材料,鲁棉研18、鲁棉研21为山东省农 收稿日期:2011—09—13 基金项目:江苏省科技支撑计划项目“高品质转基因抗病虫棉花新品种选育”(BE2011304)。 作者简介:刘剑光(1976一),男,江西德兴人,助理研究员,从事棉花遗传育种研究。 通讯作者:肖松华。 江西农业学报 23卷 业科学院棉花研究中心选育的耐盐碱品种,泗抗1号为 出苗情况相同。在含0.4%盐的土壤环境中,盐碱敏感 品种泗抗1号随着播种期的推迟,出苗率不断下降,这与 江苏省宿迁市农业科学研究所选育的盐碱敏感品种。收 获棉籽经过硫酸脱绒后,选用粒大饱满的种子用于试验。 NaC1为分析纯,分子量为58.44,由西陇化工股份有限公 司生产。 该品种不具备耐盐碱能力以及随着温度升高土壤溶液的 浓度和渗透压升高 有关。就6个耐盐碱品种(系)而 言,在未加盐的土壤环境中,同一品种(系)随着播种期 的推迟,发芽率均稳定在80%左右,没有出现盐碱敏感 品种泗抗1号发芽率递增的状况;在含0.4%盐的土壤 试验分两个部分:盐胁迫播种期试验和三叶期施盐 试验。其中播种期试验分3批进行:5月加日、6月2 日、6月18 13;同时土壤盐分含量(%)设2个水平:不加 盐(空白对照)、加入土壤重量0.4%的NaC1,3次重复。 环境中,同一耐盐碱品种则表现为随着播种期的推迟,出 苗率下降,盐分对发芽的抑制作用有所增强。在不同的 耐盐碱品种(系)之间,随着土壤温度的升高,盐分胁迫 在盆钵中加入烘干消毒的土壤,称重后再加入相应百分 比重量的NaC1,搅拌均匀后,进行盐胁迫条件下棉花萌 发出苗试验。第1批每只盆钵播种10粒,第2、3批每只 对发芽、出苗的影响也存在差异,苏研0062、鲁棉研l8、 鲁棉研2l和苏研7067随着温度的升高出苗率保持相对 盆钵播种l3粒,10 d后统计出苗率,计算盐分对棉花出 苗的抑制率(盐分抑制率)。 盐分抑制率(%):(空白对照出苗率一0.4%盐处 理出苗率)/空白对照出苗率×100% 三叶期施盐试验于6月l8 13播种,每个供试品种 稳定,而苏研7045、苏研7047随着温度的升高出苗率表 现下降趋势。 2.2不同品种在同一温度条件下耐盐能力的差异 由 3次0.4%盐胁迫出苗试验结果(表1~表3)可知,泗抗 1号在有盐土壤中种子萌发受到明显抑制,受盐害影响 最为明显,出苗率均最低,分别为26.67%、23.08%、 20.51%,盐分对出苗的抑制率均最高,分别为63.64%、 70.97%、78.95%,说明该品种种子萌发耐盐能力差,不 适宜在沿海滩涂地区推广种植。在0.4%盐胁迫条件 下,6个耐盐碱品种(系)出苗率、盐分对出苗的抑制率存 在差异,其中鲁棉研18出苗率均稳定低于50%,耐盐能 力较弱,苏研0062、鲁棉研21、苏研7045、苏研7047和苏 (系)播种4个盆钵,每盆中分两行播种10粒,6月24 13 齐苗,7月6日第3片真叶展平。根据播种前盆钵中加 入的烘干土壤重量,按照0.4%含盐量计算每个盆中需 要加入的NaC1量。当棉苗普遍达到三叶期时,在每个品 种(系)中选择3盆进行施盐处理,1盆作为空白对照。 在两行棉苗之间开沟施人对应数量的NaC1,然后浇水使 其完全溶解到土壤中。10 d后统计成活苗数,计算盐害 对棉花幼苗的致死率(盐害致死率)。 盐害致死率(%):(施盐处理前总苗数一施盐10 d 后成活苗数)/施盐处理前总苗数×100% 研7067三个播种期的出苗率超过60%,盐分对出苗的抑 制率低于30%,耐盐能力较强,其中苏研7047发芽、出苗 的耐盐性表现最为突出,出苗率超过65%,盐分对出苗 2结果与分析 2.1同一品种在不同温度条件下耐盐能力的表现随 的抑制率低于15%。7个供试品种在发芽出苗阶段耐盐 胁迫能力从高到低依次为:SR05(苏研7047)>SR04(苏 研7045)>SR01(苏研0062)>SR06(苏研7067)>SR03 (鲁棉研21)>SR02(鲁棉研18)>SR07(泗抗1号)。 着播种时间的推迟,土壤温度逐渐上升,在未加盐土壤 中,泗抗1号出苗率不断上升,这与自然环境条件下棉花 表1 第1批盆钵播种棉花耐盐性鉴定结果 2.3三叶期施盐胁迫条件下不同品种耐盐性的表现 苏研7045存活苗率最高,盐害致死率最低,耐盐性居6 个耐盐碱品种之首,其次是苏研7067和鲁棉研2l,苏研 0062幼苗期耐盐性较弱。由三叶期施盐鉴定结果可知, 棉花三叶期施盐鉴定结果表明(表4),0.4%盐处理土壤 10 d后,泗抗1号存活苗率仅为14.29%,其盐害致死率 高达85.71%,说明该品种棉苗的耐盐能力弱。而施盐 10 d后,6个耐盐碱品种(系)存活苗率47.62%~ 84.62%,施盐对棉花幼苗的致死率为15.38%~ 7个品种(系)幼苗期耐盐性能由强到弱依次为:SR04 (苏研7045)>SR06(苏研7067)>SR03(鲁棉研21)> SR05(苏研7047)>SR02(鲁棉研18)>SR01(苏研 0062)>SR07(泗抗1号)。 52.38%,其幼苗期耐盐碱能力明显强于泗抗1号,其中 l1期 刘剑光等:盐胁迫对棉花出苗及其成苗的效应 55 2.4发芽期耐盐鉴定与三叶期耐盐鉴定的相关性分析 盐性较强的作物之一,也是盐渍土地区主要的经济作物, 立苗困难是盐碱地植棉的主要技术问题,而立苗过程 .可作为改土治盐、发展盐碱地区经济的先锋作物。 包括种子发芽、出苗过程和成苗过程(出苗一现蕾)。三 有研究认为温度上升能够抑制盐害对棉花出苗的 叶期是中熟陆地棉花芽分化启动期,棉苗对盐碱胁迫最 影响,在一定程度上能提高棉籽的出苗率-- 。然而本试 为敏感,此时进行施盐处理获得的鉴定结果能够真实反 验结果与之不同,具体表现为当温度上升时,盐害抑制作 映供试品种(系)幼苗期的耐盐能力。通过比较发芽期 用增强,出苗率下降,具体原因有待进一步研究。 盐胁迫鉴定结果与三叶期施盐鉴定结果可知,在盐碱敏 一般研究认为棉花播种阶段的耐盐碱反应主要表 感品种和耐盐碱品种(系)之间,盐分胁迫对发芽出苗、 现在出苗率的差异上,萌发出苗是棉花耐盐能力的第一 成苗影响的鉴定结果一致,泗抗1号在0.4%含盐量土 表现¨ 。0.4%的土壤含盐量是盐分对棉花生长抑制 壤中出苗率最低,三叶期施人0.4%NaCI后存活苗率也 作用由弱到强的一个转折点 ,本试验选用这个盐分浓 是最低的,其它耐盐碱品种(系)出苗、成苗情况均优于 度土壤作为筛选棉花品种耐盐性的参数,结果表明在 泗抗1号;在耐盐碱品种(系)之间,盐分胁迫对发芽出 0.4%盐浓度土壤中,耐盐品种与感盐品种在出苗率、存 苗、成苗影响的鉴定结果不完全一致,其中苏研7047、苏 活苗率上可以较好地表现出差异,能够实现通过鉴定、筛 研0062发芽出苗耐盐胁迫的能力较强,但幼苗成苗阶段 选获得棉花耐盐碱新品种之目的。 耐盐碱能力较弱,鲁棉研21出苗阶段耐盐性一般,但成 苗阶段耐盐胁迫能力较强。唯有苏研7045在两个时期 参考文献: 稳定表现出较强的耐盐胁迫能力。 [1]张伟,吕新,马云峰,等.次生盐渍化棉田膜下滴灌盐分运移规 律研究[J].湖北农业科学,2010,49(5):1089—1091,1100. 3讨论 [2]吴正东,王仁雷,王燕,等.外源亚精胺对盐胁迫下水稻根系活 培育耐盐作物品种是盐碱地作物增产和对盐碱地 力及叶片光合色素含量的影响[J].安徽农业科学,2011,39 改良的重要途径之一。棉花具有一定的耐盐能力,是耐 (16):9536—9538,9487. (下转第58页) 58 江西农业学报 23卷 个因素的组合中产量大于900.435 kg/667m。的组合有 29个,对这29个组合进行频数分析(表6),从而获得如 下综合优化农艺措施方案:播种期5月22~26日、种植 密度3757~3988 ̄?C,/667m 、氮肥用量16.97~l9.86 k 667m 。 理密植是基础,科学施肥是保障。本研究建立了糯玉米 品种闽糯0018播种期、种植密度和施氮量与产量之间关 系的数学模型,并且得出这3个因素对产量的影响作用 大小为:施氮量>播种期>种植密度。这说明闽糯0018 对氮肥比较敏感。 根据DPS数据处理系统模拟出闽糯0018在闽东高 山反季节栽培获得9OO.43 kg/667m 以上产量的农艺措 施方案:播种日期5月22~26日、种植密度3757~3988  ̄/667m 、氮肥用量16.97~l9.86 kg/667m 。 参考文献: [1]石德权.玉米栽培技术[M].北京:金盾出版社,1997. [2]唐启义,冯明光.实用统计分析及其DPS数据处理系统[M]. 北京:科学出版社,2002. [3]纪荣昌,陈山虎,卢和顶,等.糯玉米新品种闽糯0018的选育 表5 种植密度与施氮量的交互作用 kg/667m 表6产量大于900.43 kg/667m2的农艺措施频数分布 [J].中国种业,2006(5):4o一41. [4]翁定河.不同密度和施钾水平对“闽糯0018”产量和品质的影 响[J].江西农业学报,2007(1):24—25,28. [5]于文全,袁继超,袁革,等.JII中丘陵区川单l5高产综合栽培 技术研究初报[J].四川农业大学学报,1998,16(4):430 434. [6]杨有为,吴锡冬.不同栽培密度对糯玉米光合挣胜、叶绿素荧 光参数及产量性状的影响[J].安徽农业科学,2009,37(18): 8403—8405. [7]缪永胜,陈谋贵,涂雅珍.栽培密度和施氮量对丘陵区杂交玉 米经济性状与产量的影响[J].安徽农业科学,2009,37(35): 3结论与讨论 适期播种是糯玉米高山反季节栽培高产的前提,合 、 17438—17439. 、 、 、 、(上接第55页) [3]徐艳霞.利用TOPSIS法综合评价芽苗期青贮玉米种质耐盐性 [J].杂粮作物,2010,30(2):101—104. 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