苜蓿萌发和生长对苏打盐碱胁迫的响应及调控措施

发布时间：2020-04-27 22:55

【摘要】：我国苜蓿主要种植在盐碱化土壤中,松嫩平原盐碱化土壤主要盐分为NaHCO_3和Na_2CO_3,盐碱胁迫是造成苜蓿产量较低且不稳定的主要因素。因此,本文研究盐碱胁迫对苜蓿生长及生理指标的影响,探索有效的调控措施,为提高苜蓿产量及有效改良盐碱土提供支持与理论依据。本研究以吉林省农业科学院畜牧分院供试的公农1号紫花苜蓿为材料,以中国大安碱地生态试验站苏打盐碱土为研究对象,用非盐碱土和苏打盐碱土调配成不同pH值土壤和土壤浸提液,根据盐碱土天然成分来培养紫花苜蓿,并结合Na_2CO_3,NaHCO_3两种碱性盐胁迫苜蓿幼苗生长,探究紫花苜蓿种子萌发及幼苗生长适宜的盐碱浓度,在此基础上,根据紫花苜蓿在田间生长对盐碱土的适应情况,进行人工调控,利用施加有机肥,硫酸铝,草炭土三种措施改良盐碱土,研究不同改良方式对苏打盐碱土的改良效果及对苜蓿生长、生理、光合指标的影响,结果如下:(1)pH在7.00~8.56之间时苜蓿种子萌发率没有显著差异,达80%以上,pH达到9.22时(EC=6.60 mS/cm),种子不萌发,苜蓿种子在盐碱环境下萌发最适的pH值为8.0~8.6之间(EC在1.0~1.5ms/cm之间)。(2)随着盐碱胁迫的逐步增大,紫花苜蓿体内的脯氨酸含量、可溶性糖含量、Na~+/K~+会逐渐增大,由于适度的盐碱可以促进苜蓿生长,在pH为8.57时,脯氨酸含量、可溶性糖含量、Na~+/K~+会有所降低。盐碱土pH为8.0~8.6之间时(EC在1.0~1.5mS/cm之间),适合苜蓿生长,pH为8.57时出苗率为54.7%,存活率为64%,达到最大值。但是种子在土壤中出苗率远低于苜蓿种子萌发率。(3)随着碱性盐浓度增加,植物体内的脯氨酸含量,可溶性糖含量,和丙二醛含量均呈上升趋势,Na_2CO_3胁迫对苜蓿幼苗的伤害要大于NaHCO_3。公农1号紫花苜蓿对Na_2CO_3耐受度为60 mmol/L,对NaHCO_3耐受度为80 mmol/L。(4)苜蓿生物量与土壤pH极显著负相关,与EC显著负相关,与土壤养分含量显著正相关,碱性胁迫危害大于盐胁迫。(5)施加硫酸铝、有机肥、草炭土三种改良方式均能有效降低土壤pH,SAR和总碱度,使土壤结构得到改善,养分含量增加;苜蓿产量和土壤pH存在三次函数关系,公式为y=-1672.4+83.3x~2-6.45x~3,R~2=0.582,苜蓿在田间盐碱环境下适宜生长在pH为8.0~9.0之间(EC为0.5~1.5mS/cm);总碱度与pH之间存在着指数关系,公式为:y=0.02exp(0.57x),R~2=0.944。经主成份分析综合评分表明有机肥综合改良效果最好,得分最高为0.81。(6)有机肥处理下苜蓿生物量比对照提升了108.9%,株高比对照提高了65.8%,植株生长密度是对照的4.09倍;苜蓿体内脯氨酸含量比对照提升26.9%;SOD活性比对照提高47.1%;POD活性对照提高47.8%;CAT活性是对照的3.9倍;净光合速率较对照提18.4%;气孔导度比对照提升67.6%;胞间CO_2浓度比对照提升14.2%;蒸腾速率比对照提36.4%;其中净光合速率、胞间CO_2浓度、蒸腾速率、SOD活性与苜蓿干重成极显著正相关,脯氨酸含量、POD活性、CAT活性与苜蓿干重显著正相关。通过本试验,以促进紫花苜蓿生长和改良盐碱土效果的角度而言,施加有机肥应当是较为理想的改良方式。
【图文】：

生态试验,碱地

算可溶性糖mg/g）=(C×10×1)/(0.1×0.05) 算存活率数 /总植株数×100% 苜蓿种子调查指标：碱性盐胁迫试验调查指标，游离脯氨酸的含量用茚三酮比色法测定。Na+(MDA)含量的测定采用硫代巴比妥酸(TBA)法[73]碱地生态试验站位于松嫩平原中南部，霍林河与″～45°36′28″、东经 123°50′27″～123性季风气候区，，年平均气温 4.3℃，年平均降在七月份和八月份，年无霜期为 137 天，土壤为为苏打盐碱土。如图 2.1：

土壤浸提液,苜蓿种子,指标,重复数

表 3-1 不同 pH 值土壤浸提液对苜蓿种子萌发的影响Tab.3-1 Effects of different pH soil extracts on seed germination of alfalfa处理 pH EC/mS.cm-1发芽率/% 发芽势/% 发芽指数 1 7.00 0.33 88.5±2.16a 87.8±2.89a 68.9±1.74 2 7.29 0.68 88.9±4.23a 82.2±3.90ab 69.0±2.91 3 7.89 0.99 84.4±3.15a 83.3±4.72ab 70.4±1.83 4 8.13 1.04 82.2±1.87a 80.8±2.48b 69.8±3.12 5 8.29 1.09 83.7±2.01a 83.3±4.09ab 72.6±2.72 6 8.56 1.34 84.4±4.23a 81.1±2.81ab 67.9±1.39 7 8.98 2.37 44.4±1.87b 20.0±1.93c 26.1±3.90 8 9.22 6.60 0.0±0.00c 0.0±0.00d 0.0±0.00 CK 6.90 0.02 87.5±2.34a 84.3±2.85ab 78.8±2.38 注：同一列内数据后完全不同字母表示在 0.05 水平上差异显著（数据为平均值±标准误，重复数为 n=3Note: Different letters in one line means significant differences at 0.05 level (data is average ±Standard ereplication is 3)
【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S541

【参考文献】