不同紫花苜蓿品種種子萌發期耐鹽性研究

陳小芳徐化凌楊 霞畢云霞燕海云仲崇岳寧 凱于德花朱小樂

（1.東營市農業科學研究院 山東 東營 257091；2.東營市農業綜合服務中心 山東 東營 257091；3.東營市現代畜牧業發展服務中心 山東 東營 257091）

全世界鹽堿地面積近10億hm2，約占陸地面積的7.6%,土壤鹽漬化已成為當今世界農業發展所面臨的重要問題[1]。我國是世界鹽堿地大國,東營市擁有鹽堿地面積340萬畝，占全省鹽堿地面積的38%，是我國規模較大和利用難度較高的三角洲型鹽堿地之一。通過耐鹽植物改良鹽堿地是一種“治標又治本”的方法[2]。苜蓿屬中等耐鹽植物，不僅營養價值豐富、產量高、適口性好，而且具有很強的固氮、培肥土壤、固土護坡和植物修復能力[3-5]。深入研究苜蓿的耐鹽性，加速耐鹽苜蓿良種的培育,克服土壤鹽漬化對苜蓿栽培的制約,提高草產業生產力，對于草畜循環生態農業發展具有舉足輕重的意義。本試驗采用多指標對15個苜蓿品種種子萌發期的耐鹽能力進行比較研究,以期為篩選耐鹽性較強的苜蓿品種提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為15個苜蓿品種，來源于中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所、山東農業工程學院和百綠（天津）國際草業有限公司，種子名錄見表1。

表1 供試紫花苜蓿品種

1.2 試驗方法

參照《牧草種子檢驗規程》[6]，選取健康、飽滿的種子，用0.5%次氯酸鈉將種子表面消毒5 min，蒸餾水沖洗干凈。用蒸餾水配制NaCl鹽溶液，質量分數分別為0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%和1.4%，蒸餾水作對照，3次重復。培養皿中均勻擺放50粒種子，加入4.5 mL NaCl溶液，封口膜密封，放入25℃恒溫培養箱內暗培養。

1.3 測定指標及方法

第4、6、8天各統計發芽勢一次；第10天統計發芽率；第12天每個重復隨機選取10株測量根長和苗高。

種子發芽勢=發芽初期正常發芽粒數/供試種子數×100%。

種子發芽率=發芽終期正常發芽粒數/供試種子數×100%。

發芽指數（GI）=ΣGt/Dt（Gt表示處理后t日的發芽數，Dt表示相應的發芽日數）。

活力指數（VI）＝GI×S（GI為發芽指數，S為平均根長）。

1.4 數據處理與分析

用耐鹽系數評價不同材料各性狀的耐鹽性，單項指標耐鹽系數用以下公式計算：耐鹽系數=不同質量分數下平均測定值/對照測定值。

隸屬函數的分析方法[7]如下：

式中，Yij為i種的j指標的隸屬函數值，Xij為i品種的j指標的均值，Xjmax為各品種j指標均值的最大值，Xjmin為各品種j指標均值的最小值。若j指標與耐鹽性呈正相關，則用公式（1）；若j指標與耐鹽性呈負相關，則用公式（2）。

采用Excel 2003和DPS 6.55軟件進行數據處理和統計分析。

2 結果與分析

2.1 苜蓿種苗耐鹽性測定

2.1.1 鹽脅迫對苜蓿種子發芽勢和發芽率的影響種子發芽勢指種子發芽試驗初期（規定日期）正常發芽的種子占供試種子數的百分率，它表明種子在發芽初期的發芽能力。方差分析表明（表2），不同苜蓿品種的發芽勢在同一NaCl質量分數下差異均極顯著（P＜0.01）。苜蓿種子發芽勢的變異系數隨著NaCl質量分數的增加而增加，0.8%～1.4%時變異系數增加幅度較大，說明這4個濃度對苜蓿種子發芽勢的影響明顯。苜蓿種子的平均發芽勢隨著NaCl質量分數的增加而降低，由1.2%到1.4%時，苜蓿種子的平均發芽勢下降最多，達到了43.11%，說明NaCl質量分數為1.4%時極大地抑制了苜蓿種子的萌發。

不同品種苜蓿的發芽率在相同NaCl質量分數下差異極顯著（P﹤0.01）（表3）。苜蓿品種間發芽率的變異系數隨著NaCl質量分數的增加總體呈現增加的趨勢，在1.4%時達到最大值。NaCl質量分數在1.4%時，巨能401的發芽率最高，其次為龍牧806，阿爾岡金的發芽率最低，其次為游俠。NaCl質量分數在1.2%時，Bara 416WET的發芽率最高，其次為中苜5號，阿爾岡金的發芽率最低，其次為威神。NaCl質量分數由1.2%到1.4%，平均發芽率下降最多，達到了15.1%，1.2%NaCl質量分數對苜蓿種子的萌發具有極大的抑制作用。

表3 不同質量分數NaCl脅迫下各苜蓿品種間發芽率的差異（單位：%）

2.1.2 鹽脅迫對各苜蓿品種根長的影響 根的生長是研究脅迫環境對種子萌發影響的指標之一。在不同質量分數NaCl溶液下，隨著NaCl含量的升高,幼根伸長依次減弱，均低于對照（表4）。在NaCl質量分數為1.2%和1.4%時，幼根伸長分別比對照降低41.77%和58.23%，NaCl對幼根伸長的抑制作用較明顯。

方差分析表明，各品種的根長在相同NaCl質量分數下差異極顯著（P＜0.01）。在8種處理下，0.2%NaCl溶液處理下的幼根伸長量變異最?。ㄐ∮趯φ眨?，各品種之間耐鹽性差異??；其他NaCl質量分數下，變異系數總體呈增加的趨勢，且均高于對照水平，在1.2% NaCl質量分數下變異系數達到最大值，說明品種間耐鹽性差異最大，幼根長的品種更耐鹽，幼根較長的前3個品種是中苜5號、Bara 416WET和龍牧806。

2.1.3 鹽脅迫對各苜蓿品種苗高的影響 方差分析表明（表5），除1.4% NaCl質量分數，其他相同鹽濃度下不同品種間苗高呈極顯著差異（P＜0.01）。均值比較表明，隨著溶液中NaCl含量的升高，苗高整體呈下降的趨勢，所有品種幼苗苗高（胚軸長）均小于對照，降幅為2.06%～60.41%，在NaCl質量分數為1.4%時降幅最大，說明鹽分對苜蓿苗高的抑制作用明顯。各品種間苗高的變異系數在NaCl質量分數為1.4%時達到最大，由0.8%至1.0%、1.2%至1.4%時增加最大，分別為41.00%和79.18%，此時品種間耐鹽性差異最大。幼苗生長高的品種耐鹽性較強，苗高前3位的是中苜5號、巨能551和巨能401。

表 不同質量分數 脅迫下各苜蓿品種間發芽勢的差異（單位：）2NaCl%

表 不同質量分數 脅迫下各苜蓿品種間根長的差異（單位： ）4NaClcm

表 不同質量分數 脅迫下各苜蓿品種間苗高的差異（單位： ）5NaClcm

2.1.4 不同苜蓿品種耐鹽系數比較及聚類分析 方差分析表明（表6），各品種苗高、根長和發芽指數的耐鹽系數均呈極顯著差異（P＜0.01），發芽率呈顯著差異（P＜0.05）。指標的耐鹽系數大表示品種的耐鹽性強，發芽率耐鹽系數最高的是巨能401和Bara 416WET，最低的是阿爾岡金；發芽指數耐鹽系數最高的是Bara 416WET和巨能551，最低的是巨能401；根長耐鹽系數威神和Bara 416WET的最高，最低的是巨能601；苗高耐鹽系數最高的是巨能401和中苜5號，最低的是阿爾岡金。

以表6中各單項指標的耐鹽系數為依據，對其進行標準化處理，以歐氏距離的平方為相似尺度，采用離差平方和法對數據進行聚類分析。由附圖可知，各苜蓿品種按耐鹽性可分為2類，耐鹽能力較強的有8個品種，為中苜5號、Bara 416WET、龍牧806等；耐鹽能力較弱的有7個品種，為游俠、阿爾岡金等。

表6 NaCl脅迫下各苜蓿品種間發芽率、苗高、根長、發芽指數的耐鹽系數差異

附圖 各苜蓿品種發芽率、苗高、根長、發芽指數的耐鹽系數聚類分析

2.2 應用隸屬函數分析法對苜蓿品種進行耐鹽性綜合評價

隸屬值反映了不同品種受鹽影響的程度，隸屬值越大，鹽造成的影響越小，植株的耐鹽性越強。對15個苜蓿品種的耐鹽系數進行隸屬值函數分析，結果表明，苜蓿品種Bara 416WET、中苜5號和龍牧803的耐鹽性較強，阿爾岡金的耐鹽性最弱（表7）。

表7 NaCl脅迫下各苜蓿品種隸屬函數分析

2.3 苜蓿種子萌發期耐鹽性評價指標的分析

鹽脅迫對苜蓿種子萌發的影響較復雜，對種子的發芽率、發芽指數、根長、苗高、活力指數都有較明顯的影響，從這些指標與鹽體積分數的相關性分析結果可以看出，供試苜蓿種子的發芽指數、根長、苗高、活力指數與鹽體積分數呈極顯著負相關性。巨能401品種發芽率與鹽體積分數呈負相關，相關性不顯著；其他品種發芽率均與鹽體積分數呈極顯著負相關性（表8）。

表8 苜蓿種子萌發階段的測定指標與鹽體積分數的相關性分析

3 討論與結論

植物的耐鹽性是一個復雜的現象[8]，是由多種機制、多個因素共同作用的數量性狀，并隨個體的發育階段而變化[9]。苜蓿對鹽脅迫響應是一個極其復雜的過程，其耐鹽能力的大小是多種代謝的綜合表現，用不同的指標評價同一個苜蓿品種可能得到不同的結果。因此，選擇合理的指標是植物耐鹽性鑒定的關鍵。本研究選用紫花苜蓿萌發期耐鹽能力較為常用的7個指標進行篩選，結果表明，苜蓿種子的發芽勢、發芽率、根長、苗高隨著NaCl質量分數的增加而降低。不同紫花苜蓿品種的耐鹽能力差異較大，采用聚類分析，15個紫花苜蓿品種按種子萌發期的耐鹽能力可分為2大類群，耐鹽能力較強的紫花苜蓿占53.33%，耐鹽能力較弱的占46.67%；隸屬函數分析表明，Bara 416WET的耐鹽能力較強，阿爾岡金的耐鹽能力最弱。