绿豆种子萌发及水盐胁迫对绿豆生长的影响研究

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绿豆耐盐品种有限,华北平原是其主要分布地之一,但该区域农业用水量大,淡水资源短缺,同时地下微咸水资源分布广泛,可开采量大,因此,耐盐绿豆品种筛选及探究水盐胁迫对绿豆生长发育的影响规律可为该地区绿豆选育种植、发展节水农业、微咸水高效利用提供理论依据。本文以培养箱种子萌发试验筛选耐盐性好的绿豆品种,试验设计NaCl浓度为:0、100、140、170、210和240 mmol/L。基于种子萌发试验再采用室外盆栽水盐胁迫试验,测定形态、生理指标,产量,并探究水盐灌溉方案。盆栽试验设计NaCl浓度和灌水量两个因素,设NaCl浓度(mmol/L)分别为:0(S0)、20(S1)、40(S2)、60(S3)、80(S4),设灌水水平分别为 F(I0)、D1(80%I0)、D2(60%I0),灌水量根据田间持水率上下限控制,水量差值记为I0。共计15个处理,每个处理设4个重复。主要研究结果如下:(1)种子萌发试验:32个绿豆品种中,耐盐性较强的分别为潍绿50934、潍绿52500、0802-4-2-1-2-1、白绿 13 号、1015-38。当盐浓度≤140 mmol/L 时,除潍绿50934,盐胁迫对其余4个品种绿豆发芽率和发芽势无显著影响。但发芽指数均随NaCl浓度升高而显著降低。当NaCl浓度为170~240 mmol/L时,5个品种绿豆鲜重及各部分长度均被严重影响但发芽率均在90%以上。5个绿豆品种中,1015-38耐盐性最好。(2)亏水时,相比于S0,S1处理促进绿豆株高、茎粗、叶面积升高,F灌水水平下,S1处理对SPAD值影响不显著,而D1灌水水平下SPAD值高于S0,随盐浓度升高,株高、茎粗、叶面积、SPAD值均有减小趋势。相同盐浓度下,D2灌水处理显著影响叶面积,S3、S4盐胁迫下,亏水程度对植株茎粗、叶面积、SPAD值无显著影响。绿豆株高、叶面积、SPAD值主要受盐分胁迫影响。(3)绿豆叶片相对电导率随水盐胁迫时间及程度增大而增大,但亏水胁迫影响大于盐胁迫。叶片丙二醛含量基本随水盐胁迫程度增大而增多,但亏水S1处理不影响其含量。同一盐浓度亏水程度越大,绿豆根部K+、Na+含量越少,同一灌水处理盐浓度越高,Na+含量越多,K+含量越少。根系可能把盐离子运移至茎秆中。根部、茎秆及植株K+/Na+主要受盐胁迫影响,相比于S0,不同灌水处理根部及植株K+/Na+随盐浓度升高减小,最多分别为79%、59%。在叶片中,水盐胁迫程度越大,K+含量越多,Na+含量越少,K+/Na+越大。同一灌水水平下当盐浓度>40 mmol/L时均会显著抑制绿豆籽粒蛋白质合成,但当盐浓度<60 mmol/L时亏水胁迫会有利于蛋白质合成。(4)盐胁迫显著抑制绿豆根部及茎叶干物质量,但不同灌水水平S3、S4处理下根部及茎叶干物质量差异不大。S0和S1处理下,亏水灌溉显著影响根部干物质量,但亏水程度对其影响不显著,对茎叶干物质量影响显著。F处理下绿豆茎叶干物质量随盐浓度升高而显著降低,但S1处理有助于绿豆根冠比增大。亏水时S1处理对茎叶干物质量无显著影响,S2处理的根冠比大于S1处理。S3、S4处理下亏水灌溉下的根冠比大于充分灌。(5)亏水时S1处理有助于绿豆增产。当盐浓度≥40 mmol/L时,盐胁迫使绿豆产量显著降低,灌水量对其影响不显著。NaCl在根部的积累是影响绿豆品质及产量的主要原因。各水盐处理综合评价排序为FSO>D1S0>D1S1>FS1>D2S1>D2S0>FS2>D2S2>D1S2>D1S3>D2S3>D1S4。说明当水资源不充足的情况下,可以采用2.34g/L中性地下微咸水对1015-38绿豆进行补充灌溉,相比于重度亏缺淡水灌溉(D2S0方案),虽造成了了 17.9%的减产,但节约了 33.3%淡水资源。
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