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薏苡耐盐性研究



全 文 :河北农业科学,2011,15 (10) :29 - 31
Journal of Hebei Agricultural Sciences 编辑 杜晓东
薏苡耐盐性研究
席国成1,刘福顺1,刘艳涛1,冯晓洁1,陈 健2,王庆雷1*
(1. 沧州市农林科学院,河北 沧州 061001;2. 沧州市林业局,河北 沧州 061001)
摘要:目前我国有大面积的滨海盐化土壤尚未得到开发利用。薏苡是一种多用途植物,为了综合开发利用这一
植物资源,我们对薏苡的耐盐性进行了初步研究,以明确薏苡在盐化土壤上种植的可能性。通过室内试验,测
定了薏苡种子萌发期、出苗期和中后期的耐盐性;并利用盐池微区试验和田间小区试验,通过籽粒产量和秸秆
产量 2 个指标,鉴定和验证了薏苡在不同程度盐化土壤上的适应性。结果表明:薏苡种子正常萌发的盐溶液浓
度为 7 个大气压以下;在以氯离子为主的滨海盐化潮土上,薏苡正常出苗的土壤盐渍度为 0. 20%以下;苗期以
后能够正常生长发育的土壤盐渍度为 0. 30%以下。薏苡可以在滨海轻度盐渍土壤上栽培或在中度盐渍土壤上进
行保护性栽培。
关键词:薏苡;耐盐性;盐度
中图分类号:S519 文献标识码:A 文章编号:1008-1631 (2011)10-0029-03
Study on Salt Tolerance of Coix Lacroyma-Jobi L.
XI Guo-cheng1,LIU Fu-shun1,LIU Yan-tao1,FENG Xiao-jie1,CHEN Jian2,WANG Qing-lei1*
(1. Cangzhou Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Cangzhou 061001,China;2. Cangzhou Forestry Bureau,
Cangzhou 061001,China)
Abstract:At present a large area of coastal salinized soil in China was not developed and utilized. Coix lacroyma-jobi
L. was a multipurposal plant. In order to exploit and utilize comprehensively this resource,the salt tolerance was studied.
The salt tolerance was determined at the germination stage,the seedling emergence stage and the middle-late period
through laboratory experiments,and the grain yield and the straw yield were determined through saltpond micro-plot
experiment and the field plot experiment. The results showed that the salt solution concentration for the normal seed
germination was below 7 atmosphere pressure. The soil salinity for the normal seedling emergence was less than 0. 20%
and for the normal growth and development was less than 0. 30% on the coastal salined flavo-aquic soil mainly with
chloride ion. It was determined that C. lacroyma-jobi L. could be planted on the mild coastal salinized soil or planted
protectively on the moderate salinized soil.
Key words:Coix lacroyma-jobi L. ;Salt tolerance;Salinity
收稿日期:2011-08-28
作者简介:席国成 (1963 -) ,男,河北沧州人,副研究员,主要从
事植物保护和作物栽培研究。E-mail:xiguocheng2006 @
163. com。
通讯作者:王庆雷 (1967 -) ,男,河北肃宁人,研究员,硕士,主
要从事植物保护研究。E-mail:wqlei02@ 163. com。
薏苡 (Coix lacroyma-jobi L. )为禾本科 1 a 生草本
植物,主产于河北、江苏和福建等省。薏苡是我国传统
的食品资源,其籽粒可以药用,也可以作保健食品[1];
薏苡种仁中含有薏米脂,对降血压以及抑制腹水和癌症
有明显作用[2],尤其是对老、弱、病者更为适宜;薏苡
种子成熟收获后剩余的秸秆适口性强、营养价值高,是
很好的饲草。前人在薏苡的生物学特性、栽培及开发利
用方面进行了大量研究[1 ~ 7],但对其耐盐性研究很少。
对薏苡的耐盐性进行研究,旨为开发利用这一植物资
源,同时为更好地开发利用渤海湾西岸近百万公顷的盐
渍土壤[8]提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
试验材料为薏苡,来源于沧州市农林科学院种子资
源库。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 种子萌发期耐盐性鉴定 试验在口径为 150 mm
的平皿内进行。先在皿内放入经低矿化度水冲洗干净的
细石英砂 200 g,上盖 1 层滤纸后再按处理要求分别加
入 60 mL左右的盐溶液使滤纸与砂面相平。本研究进行
了单盐 (NaCl)系列浓度和混合盐系列浓度 2 个试
验[9,10]。其中,单盐溶液系列浓度为 0. 2% ~ 2. 0%,共
11 个处理,3 次重复;混合盐溶液的离子成分模拟滨海
盐化潮土各种盐分离子的比例[11,12],用 NaCl (75%)、
Na2SO4 (18%)、NaHCO3 (5%)、Na2CO3 (0. 05%)、
KCl (0. 05%)和 MgCl2 (1%)配成,溶液系列浓度为
0 ~ 4. 0%,共 12 个处理,3 次重复。土壤盐渍度根据土
DOI:10.16318/j.cnki.hbnykx.2011.10.022
河北农业科学 2011 年
壤含水量折算[13]。在滤纸上放置种子 50 粒,置于温箱
内 (26 ± 1)℃培养,观察种子的发芽天数及数量。
本项试验在逐日调查的基础上主要统计种子的发芽
势 (3 d)和发芽率 (7 d)[14],然后以发芽率最高的数
值为基数计算不同处理条件下的相对发芽率,并与其对
应的盐溶液浓度进行相关分析和统计计算[15]。根据拟
定的回归方程,按照相对发芽率 (y)所对应的盐溶液
浓度 (x)求得薏苡种子萌发的盐度适宜值 (y≥75%时
的盐溶液浓度)、临界值 (y = 50%时的盐溶液浓度)
和极限值 (y = 0 时的盐溶液浓度)[16 ~ 18]。
1. 2. 2 出苗期耐盐性鉴定 试验在防雨塑料大棚内进
行。所用盆钵为白色瓦格涅尔瓷盆 (25 cm × 30 cm) ,
盆底放置玻璃碎渣 1 kg,内装轻壤土 13. 0 kg,土壤基础
盐分含量为 0. 1%,加入混合盐 (其成分与发芽试验
同)组成 0. 1% ~ 0. 5%计 5 个盐渍梯度,3 次重复,顺
序排列。将土壤与盐混匀后装盆,自底部浇低矿化度水
达最大持水量后播入薏苡种子 100 粒,然后盖 1 层细石
英砂,以减少水分蒸发和盐分上升。
分别在播种 7、14 和 21 d后,调查出苗数量;统计
21 d后各处理的实际出苗数量,计算种子的相对出
苗率[9]。
1. 2. 3 中后期耐盐性鉴定 该试验与出苗期耐盐性鉴
定的设施及条件基本相同,不同之处是未加混合盐,使
种子出苗后在淡土环境中生长发育。待植株发育到分蘖
期以后用混合盐溶液 (成分与前同)自上部浇入达最
大持水量,土壤全盐量按风干土计算,试验设土壤盐渍
度 0. 1%、 0. 2%、 0. 4%、 0. 8%、 1. 0%、 1. 4%、
2. 0%和 2. 4%计 8 个处理,3 次重复。
加盐 7 d后开始观察薏苡的盐害症状。
1. 2. 4 盐池微区试验耐盐性鉴定 试验于 2009 年 5 ~
9 月在沧州市农林科学院试验地进行。设盐池土壤盐渍
度 (其成分模拟滨海盐化潮土)0. 1%、0. 2%、0. 4%、
0. 6%和 0. 8%计 5 个处理,3 次重复。春天在每个盐池
内播种薏苡 2 行,按大田作物正常管理。从播种开始,
观察薏苡的盐害症状,到收获时结束。综合评价薏苡在
不同程度盐化土壤上的适应性。
1. 2. 5 田间小区试验与示范耐盐性鉴定 小区试验于
2009 年 5 ~ 9 月在沧州市农林科学院试验地进行,试验
地块为轻度盐渍土壤[12],小区面积 26. 7 m2,3 次重复,
春季播种前测得0 ~ 20 cm 土壤全盐含量为 0. 18%;田
间示范同期在沧州市海兴县的中度盐渍土壤上进
行[1,20],面积为 3 333 m2,春季播种前测得 0 ~ 20 cm 土
壤全盐含量为 0. 36%。观察薏苡的出苗和生长情况,收
获时分别统计秸秆和籽粒产量。
2 结果与分析
2. 1 薏苡种子萌发期耐盐性鉴定结果
单盐溶液浓度为 0. 2% ~ 2. 0%时,薏苡相对发芽率
随着盐度的增高而逐渐降低,二者呈高度负相关 (r =
- 0. 961 4**)。以相对发芽率为因变量时[16],回归方
程为 y = 129. 6 - 62. 3x (F = 190. 9**)。根据方程求得
种子萌发的盐度适宜值为 0. 88% (相当于 7. 0 个大气
压)以下,临界值为 1. 28% (相当于 10. 2 个大气压) ,
极限值为 2. 08% (相当于 16. 6 个大气压)。
混合盐溶液浓度为 0 ~ 4. 0%时,薏苡相对发芽率随
着盐度的增高而逐渐降低,二者呈高度负相关 (r =
- 0. 957 4**)。以相对发芽率为因变量时[18],回归方
程为 y = 103. 3 - 38. 2x (F = 108. 6**)。根据方程求得
种子萌发的盐度适宜值为 0. 74% (以下均按土壤含水
量 20%计,土壤盐渍度约为 0. 15%)以下,临界值为
1. 40% (土壤盐渍度约为 0. 28%) ,极限值为 2. 70%
(土壤盐渍度约为 0. 54%)。
2. 2 薏苡出苗期耐盐性鉴定结果
在模拟的滨海盐渍化土壤上,薏苡苗期相对出苗率
≥75%的土壤盐渍度为≤0. 20%,受抑制浓度为 0. 20%
~ 0. 50%,极限值为 0. 50% (表 1)。
表 1 土壤盐渍度对薏苡出苗的影响
Table 1 The effect of soil salinity on the seedling
emergence of C. lacroyma-jobi L.
土壤盐渍度
(%)
出苗数
(株)
相对出苗率
(%)
0. 10 (CK) 14. 0 100. 0
0. 20 11. 0 78. 0
0. 30 9. 0 64. 0
0. 40 1. 3 9. 3
0. 50 0. 0 0. 0
2. 3 薏苡中后期耐盐性鉴定结果
处理 7 d后观察结果显示,薏苡中后期耐盐程度提
高。薏苡在土壤盐渍度≤0. 20%时生长发育正常,在
0. 21% ~ 0. 34%范围内轻微受害,在 0. 35% ~ 1. 22%范
围内严重受害,土壤盐渍度≥1. 23%时全部死亡 (表
2)。继续观察到成熟发现,土壤盐渍度≤0. 34%时薏苡
植株都可以开花结实,土壤盐渍度为 1. 0%时植株虽能
存活但不能结实。
表 2 土壤盐渍度对薏苡中后期耐盐程度的影响
Table 2 The effect of soil salinity on the salt tolerance of
C. lacroyma-jobi L. at the middle-late period
土壤盐渍度 (%) 耐盐程度
≤0. 20 正常
0. 21 ~ 0. 34 轻度抑制
0. 35 ~ 1. 22 重度抑制
≥1. 23 死亡
2. 4 薏苡盐池微区试验耐盐性鉴定结果
薏苡在土壤盐渍度 0. 10% ~ 0. 40%条件下,籽粒和
秸秆相对产量均 > 50% (表 3) ,统计计算得出其籽粒
和秸秆相对产量均≥75% (即适宜值)的盐溶液浓度不
能超过 0. 30%。该结果与上述各生育期的鉴定结果相
·03·
第 10 期 席国成等:薏苡耐盐性研究
吻合。
2. 5 薏苡田间小区试验与示范耐盐性鉴定结果
在轻度盐渍土上小区试验种植的薏苡出苗良好,生
长正常,籽粒产量为 3 150 ~ 3 900 kg /hm2,鲜秸秆产量
为 30 750 ~ 39 750 kg /hm2;在中度盐渍土上示范种植的
薏苡春季出苗不全,秋季籽粒产量为 2 250 kg /hm2,鲜
秸秆产量为 12 000 kg /hm2。田间示范结果与小区试验结
果基本吻合。表明薏苡可以在盐度 < 0. 30%的轻度盐渍
土上种植或在中度盐渍土上采取保护性措施种植。
表 3 土壤盐渍度对薏苡秸秆和籽粒产量的影响
(盐池微区鉴定结果)
Table 3 The effects of soil salinity on the grain yield and
straw yield of C. lacroyma-jobi L.
土壤盐渍度
(%)
秸秆
产量
(kg /m2)
相对产量
(%)
籽粒
产量
(kg /m2)
相对产量
(%)
0. 10 (CK) 3. 09 100. 0 1. 25 100. 0
0. 20 2. 59 84. 0 1. 25 100. 0
0. 40 2. 21 71. 6 0. 80 64. 0
0. 60 1. 74 56. 5 0. 53 42. 4
0. 80 0. 54 17. 5 0. 38 30. 4
3 结论
研究结果表明,薏苡的耐盐性较强,7 个大气压以
下的盐溶液浓度处理可以正常萌发;在以 Cl -为主的滨
海盐化潮土上,薏苡正常出苗的土壤盐渍度为 0. 20%,
临界值为 0. 30%,极限值为 0. 50%;薏苡在苗期以后
耐盐力提高,在土壤盐渍度 < 0. 30%时生长发育正常,
该植物可以在滨海轻度盐渍土壤上栽培或在中度盐渍土
壤上进行保护性栽培。
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