灌溉水矿化度对不同品种大豆发芽和生长的影响.pdf
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1、张鑫红等:灌溉水矿化度对不同品种大豆发芽和生长的影响6文章编号:1002-0659(2023)05-0006-07张鑫红1,赵杰2,肖辉2,张玉梅1,郑茹梅1,张波1,张颖3(1.天津市滨海新区农业农村发展服务中心,天津 300270;2.天津市农业科学院 农业资源与环境研究所,天津 300192;3.天津市生态环境保护综合行政执法总队,天津 300191)试验研究灌溉水矿化度对不同品种大豆发芽和生长的影响摘要:耐盐碱大豆种质资源筛选是有效利用盐碱地资源、提高大豆生产能力的重要研究方向。为分析不同大豆品种的耐盐水平,文章选取 19 个大豆品种为试验材料,进行人工气候室溶液浸泡种子发芽试验和智能
2、温室基质栽培培养试验。在灌溉水 0 16 gL-1矿化度范围内设置 6 个梯度,分别测定大豆种子的发芽势、发芽率、植株成活率、叶片叶绿素含量、生物量、根长等指标。通过大豆耐盐能力对比试验,结果表明,在人工气候室溶液浸泡种子发芽试验中,当灌溉水矿化度为 12 gL-1时,大豆品种“冀豆 17”“邯豆 13”“齐黄 34”“中豆 63”的种子发芽势仍能达到 60%以上;当灌溉水矿化度为 16 gL-1时,“邯豆 13”“齐黄 34”的种子发芽势和发芽率表现出较高耐受性。在智能温室基质栽培培养试验中,从大豆植株成活率来看,“邯豆 13”耐受灌溉水矿化度程度最高,能耐受矿化度为 12 gL-1的灌溉水
3、;“邯豆 13”“中豆 63”在灌溉水矿化度为 16 gL-1时,生物量较“冀豆 17”分别增加 118.6%和 206.9%、株高占淡水灌溉处理的比例大于 70%,“邯豆 13”“中豆63”持续生长在灌溉水矿化度为 12g L-1的环境下 35 d,叶片叶绿素含量占淡水灌溉处理的比例大于 60%。从大豆根长指标分析,“邯豆 13”“中豆 63”能耐受的灌溉水矿化度为 16g L-1。大豆苗期,“邯豆 13”“中豆 63”植株的耐盐能力较强。关键词:矿化度;灌溉水;大豆;发芽;生长中图分类号:S565.1文献标识码:A收稿日期:2023-04-23主要作者简介:张鑫红(1983),女,农艺师,
4、主要从事农业技术推广工作。E-mail:农业农村部印发的“十四五”全国种植业发展规划中,将提高大豆油料产能和自给率放到重要位置,提出盐碱地种植大豆的新措施。2023年,中央一号文件提出要推进大豆和油料产能提升工程,稳步开发利用盐碱地种植大豆。由此可见,盐碱地是具有开发利用潜力的重要后备土地资源,耐盐碱大豆种质资源筛选是有效利用盐碱地资源、提高大豆生产能力的重要途径。本研究通过引进不同大豆品种,利用人工气候室和智能温室进行大豆耐盐能力鉴定,分析不同大豆品种的耐盐水平,为盐碱地区选择大豆品种提供参考。1 材料和方法1.1 试验材料供试大豆品种共 19 个,见表 1。1.2 试验设计1.2.1人工气
5、候室溶液浸泡种子发芽试验试验表 1 供试大豆品种编号品种名称编号品种名称编号品种名称1 号冀豆 128 号油 601915 号中黄 3142 号冀豆 179 号中黄 5516 号中作 J200303 号邯豆 1310 号中黄 31317 号中黄 3344 号齐黄 3411 号中黄 34318 号中作 J200505 号中豆 6312 号中黄 8019 号中黄 3416 号中豆 4913 号中黄 397 号中豆 5714 号中黄 348设品种、灌溉水矿化度 2 个因素。参试大豆品种19 个,人工配制灌溉水矿化度分别为 0、2、4、8、12、16 gL-1,共 6 个梯度。采用培养皿进行种子发芽试
6、验,设 3 次重复。先将培养皿内垫3 层纱布,再铺 2 层滤纸,按试验设计倒入定量的灌溉水,每个培养皿均匀播 15 粒大豆种子,7天津农林科技2023 年 10 月第 5 期(总第 295 期)在种子上覆盖 2 层纱布,放入 25 人工气候室恒温培养,每天观察培养皿水分情况,适当补充水分1-2。1.2.2智能温室基质栽培培养试验试验设大豆品种、灌溉水矿化度 2 个因素。参试大豆品种 4个,主要从发芽试验中筛选出比较耐盐的大豆品种。灌溉水矿化度设 0、4、6、8、12、16 gL-1,共 6 个梯度,试验设 4 次重复。基质栽培的营养钵上口径 12 cm、底径 8 cm、深 10 cm,装入专用
7、基质后播种大豆,每盆播种 4 粒,覆盖厚 0.5 cm的基质,统一放入防渗水泥池中,保持 3 cm 淡水层,使基质湿润,保证有充足的水分使大豆发芽。待大豆出苗时,将其移至白色 PVC 培养池中,培养池规格为 40 cm100 cm20 cm。将相同矿化度灌溉水处理的营养钵放在位置相同的培养池中。采用过饱和灌溉方法,按试验设计在培养池中灌入 8 cm 深的矿化度水,浸泡 2 h 后放水,每 2 d 进行 1 次,使各处理灌溉水的矿化度保持稳定3-4。1.3 调查项目测定项目包括种子发芽势、发芽率、种子(植株)成活率、株高、叶片叶绿素含量、生物量、根长等指标。人工气候室溶液浸泡种子发芽试验于 20
8、22年 7 月 21 日播种,自大豆种子发芽开始,每天观察记录种子发芽情况,计算发芽势、发芽率。智能温室基质栽培培养试验于 2022 年 8 月 9 日开始,用不同矿化度水灌溉大豆,在 8 月 25 日、9 月 1 日、9 月 13 日分别调查大豆植株成活率,9 月 13 日测定其生物量,8 月 9 日、8 月 18 日、8 月 25 日、9 月 1 日、9 月 13 日测量其株高,8月 18 日、8 月 25 日、9 月 1 日、9 月 13 日测定大豆叶片叶绿素含量的相对值(Spad 值),9 月13 日调查大豆根长。大豆株高用直尺测量;叶片叶绿素含量用手持 SPAD 叶绿素仪测定;生物量
9、用直接称重法测定;大豆根长用直尺测量。试验中的全部植株均进行测量调查,计算平均值。按下列公式计算种子发芽势、发芽率、植株成活率:发芽势是指种子在发芽试验初期,在规定日期内正常发芽的种子数占供试种子数的百分比。发芽势(%)=规定日期内正常发芽的种子数100供试种子数发芽率是指种子在发芽试验终期,在规定时间内全部正常发芽的种子数占供试种子数的百分比。发芽率(%)=发芽结束时正常发芽的种子数100供试种子数成活率是指成活的植株数占调查植株总数的百分比。成活率(%)=成活植株总数100植株总数1.4 数据处理采用 Microsoft Excel 2010 软件进行数据统计与分析。2 结果与分析2.1
10、不同矿化度灌溉水对大豆种子发芽势、发芽率的影响2.1.1对大豆种子发芽势的影响结果表明(图1),在淡水灌溉处理下,19 个供试大豆品种的种子发芽势均在 60%以上。其中,当灌溉水矿化度为 2 gL-1时,“中黄 313”“中作 J20030”“中黄 334”的种子发芽势低于 50%,其他品种的种子发芽势均超过 60%;当灌溉水矿化度为 4 gL-1时,“中黄 314”“中作 J20030”的种子发芽势低于 50%,其他品种的种子发芽势均超过 60%;当灌溉水矿化度为 8 gL-1时,“冀豆17”“邯豆 13”“齐黄 34”“中豆 63”“中豆57”“油 6019”“中黄 313”的种子发芽势高
11、于50%,其他品种的种子发芽势均低于 50%;当灌溉水矿化度为 12 gL-1时,“冀豆 17”“邯豆13”“齐黄 34”“中豆 63”的种子发芽势仍能达到 60%以上;当灌溉水矿化度为 16 gL-1时,“中豆 63”“中豆 49”“油 6019”的种子发芽势仍达到 40%,“冀豆 17”“邯豆 13”“齐黄34”的种子发芽势高于 30%。总体而言,当灌溉水矿化度为 4 gL-1时,19 个供试大豆品种的种子发芽势均表现良好。能耐受 8 gL-1矿化度灌溉水的大豆品种为“冀豆 17”“邯豆 13”“齐黄 34”“中豆 63”“中豆 57”“油 6019”,能耐受 12 gL-1矿化度灌溉水的
12、大豆品种为“冀豆 17”“邯豆 13”“齐黄 34”“中豆 63”,能耐受 16 gL-1矿化度灌溉水的大豆品种为“中豆 63”。8张鑫红等:灌溉水矿化度对不同品种大豆发芽和生长的影响图 1 不同矿化度灌溉水对大豆种子发芽势的影响2.1.2对大豆种子发芽率的影响结果表明(图2),在淡水灌溉处理下,除“中黄 334”外,其他品种的种子发芽率均在 60%以上;当灌溉水矿化度为 2 gL-1时,“中黄 313”“中作J20030”“中黄 334”的种子发芽率低于 50%,其他品种的种子发芽率均超过 60%;当灌溉水矿化度为 4 gL-1时,“中黄 314”的种子发芽率低于 50%,其他品种的种子发芽
13、率均超过 60%;当灌溉水矿化度为 8 gL-1时,“冀豆 12”“中黄 55”“中黄 80”“中黄 314”“中作 J20030”“中黄334”“中黄341”的种子发芽率低于50%,而“冀豆 17”“邯豆 13”“齐黄 34”“中豆63”“中豆 57”“中黄 39”“中黄 348”“中作 J20050”的种子发芽率均超过 70%;当灌溉水矿化度为 12 gL-1时,“冀豆 17”“邯豆13”“齐黄 34”“中豆 63”的种子发芽率仍能达到 60%以上;当灌溉水矿化度为 16 gL-1时,“邯豆 13”“齐黄 34”的种子发芽率高于40%。图 2 不同矿化度灌溉水对大豆种子发芽率的影响9天津农
14、林科技2023 年 10 月第 5 期(总第 295 期)综上所述,种子发芽势和发芽率是检测种子品质的重要标准,选择发芽率与发芽势较高的种子,可确保作物一次性播种保全苗,从而提高农作物产量5。试验表明,灌溉水矿化度低于 4 gL-1时,大部分供试大豆品种的种子发芽势和发芽率均表现较好,极个别品种出现一定程度的不耐受表现。灌溉水矿化度为 8 gL-1时,不同大豆品种表现出不同的耐受程度,“冀豆 17”“邯豆 13”“齐黄 34”“中豆 63”“中豆 57”的种子发芽势和发芽率均高于 50%;灌溉水矿化度为 12 gL-1时,“冀豆 17”“邯豆 13”“齐黄34”“中豆 63”耐受性较好;灌溉水
15、矿化度达到 16 gL-1时,“邯豆 13”“齐黄 34”的种子发芽势和发芽率表现出较高耐受性。2.2 不同矿化度灌溉水对大豆植株成活率的影响通过种子耐盐性发芽试验得出,在 19 个供试大豆品种中,“冀豆 17”“邯豆 13”“齐黄34”“中豆 63”的种子发芽势和发芽率表现良好,具有一定的耐盐碱潜力,继而对这 4 个大豆品种进行智能温室基质栽培培养试验。发现随着盐胁迫生长时期的延长,大豆植株成活率总体呈下降趋势(图 3)。在基质培养环境下,“冀豆 17”随着灌溉水矿化度的增加,植株成活率基本低于60%。“邯豆 13”在灌溉水矿化度为 412 gL-1时,植株成活率维持在 80%左右;而在灌溉
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