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苜蓿对盐胁迫的生理响应及抗盐调控措施研究

【摘要】:我国苜蓿主要种植在盐渍化地区,盐渍化土壤是造成苜蓿产量较低且不稳定的重要因素。因此,研究盐胁迫对苜蓿耐盐生理指标的影响及探索有效的抗盐调控措施,为提高苜蓿鲜草、干草产量提供实践支持与理论依据。本研究采用培养皿发芽、盆栽和大田试验相结合的方法,研究盐胁迫对苜蓿各生育时期的耐盐特性、光合特性及刈割产量的影响,以及不同种植模式、品种选择等措施对苜蓿耐盐性、器官物质分配、鲜干草产量的调控作用。主要的研究结果如下:1.25个苜蓿品种中,中草3号、苜蓿王、新牧2号、康赛的种子发芽率、相对发芽指数、相对简易活力指数值较高,质膜透性、丙二醛含量较低,脯氨酸、SOD活性较高,耐盐性较强;中苜1号、Salt Buster、勇士表现相反,耐盐性较差。0.80%盐浓度为各项指标变化的“拐点”,综合分析苜蓿种子发芽指标及耐盐生理特性的聚类图谱,将苜蓿种子划分为三类,第一类包括中草3号、新牧2号、Nordica、黄花苜蓿、康赛,属耐盐性品种,第二类包括赤草1号、中苜1号、挑战者、Salt Buster、勇士,属敏感性品种,第三类包括2010,为中间型品种。2.净光合速率与蒸腾速率日变化呈现单峰曲线变化,11:00时达峰值,17:00时值最低;质膜透性、丙二醛含量、SOD活性、CAT活性和脯氨酸含量随苜蓿生育时期的推进逐渐增大,除CAT活性外其他生理指标随盐浓度的递增基本呈逐渐增加的趋势,以降低盐胁迫程度。但0.20%盐浓度促进了苜蓿的生长发育,较其他处理增加了中草3号和中苜1号的株高、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度,提高了苜蓿的SOD活性、CAT活性和脯氨酸含量,降低了中草3号和中苜1号的的质膜透性和丙二醛含量,促进了苜蓿的产量提高。0.80%盐浓度处理对苜蓿造成了严重减产,使中草3号和中苜1号分别减产42.29%和47.82%。中草3号比中苜1号表现出较强的耐盐性。3.苜蓿生长的初期以茎部物质器官积累为主,之后叶部器官物质的积累幅度变大,开花期后逐渐向花部转移。混作处理增加了叶片叶绿素含量、鲜草重、干草重,提高了光合速率、蒸腾速率和气孔导度。中草3号与老芒麦混作效果最好,表现出明显的增产优势。2014年第一次刈割时,与老芒麦混作的中草3号较单作中草3号和与无芒雀麦混作的中草3号的鲜草产量分别增加了9.05%和2.02%,干草产量分别增加了14.99%和1.99%;第二次刈割时鲜草产量分别增加了15.00%和21.95%;干草产量分别增加了1.99%和和2.09%。中草3号与无芒雀麦混作也获得了相对较高的草产量。苜蓿与禾本科牧草混作有效提高了光合特性,增加了刈割产量。4.合理的间混作处理促进了苜蓿干物质积累、光合速率、蒸腾速率、气孔导度的提高,增加了干草产量。1:1间作处理较1:2、1:3间作处理提高了苜蓿的光合速率、蒸腾速率、气孔导度和干草产量。1:1间作处理中苜蓿边行处理的光合速率较1:2、1:3和单作处理分别提高了25.60%、77.76%和132.00%,干草产量分别提高了28.57%、80.00%和200.00%,蒸腾速率和气孔导度表现出相似的变化趋势。5.苜蓿形态指标、光合生理指标、耐盐生理指标及鲜干草产量的相关性分析表明,苜蓿的干重、净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度、SOD活性与产量呈极显著正相关(P0.01),对刈割产量影响较大。苜蓿鲜干物质向茎、花器官分配运移,促进苜蓿增产。

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