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燕麦耐盐生理特性及农艺措施调控研究

【摘要】: 盐渍土壤的生物利用是提高土地利用率、改善生态环境行之有效的措施。燕麦在干旱、半干旱生态环境高度脆弱的地区具有广泛适应能力,是内蒙古的特色作物、绿色保健作物,对盐渍土改良具有很好的作用。本研究通过室内培养皿发芽法、防雨棚盆栽法进行,结合自然盐碱地田间试验法,从燕麦种子的耐盐性差异入手,研究了燕麦幼苗耐盐的生理生化特性,不同品种燕麦对盐胁迫的生长发育及生理生化差异,盐胁迫下营养因子、栽培和耕作措施对燕麦适应性和土壤盐分变化的影响,获得以下主要研究结果: 1.盐胁迫对燕麦种子萌发和幼苗生长有明显的抑制作用,对幼苗生长的抑制强于萌发,对根系的抑制强于幼叶。在0.4%盐浓度胁迫下,对燕麦种子萌发和幼苗生长具有一定的促进作用;2.0%是燕麦幼苗生长的临界盐浓度;3.2%是燕麦种子萌发的临界盐浓度。鉴定燕麦耐盐性强弱的适宜盐浓度是1.2%,主要指标是发芽率、发芽指数、简易活力指数、单株干重。供试的36个燕麦品种可分为耐盐型、中度耐盐型和盐敏感型三类,类型间种子盐溶蛋白和α-淀粉酶活性等指标的差异显著。 2.不同品种(系)燕麦对盐胁迫的生长发育及生理生化差异较大,随着盐胁迫的增强,对不同类型品种的形态抑制增强,叶片叶绿素含量降低;叶片相对质膜透性、丙二醛含量、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量增加;茎叶中Na+含量增加,K+/Na+值下降。中度耐盐类型以上品种可耐0.32%盐胁迫,所有品种均不耐0.68%盐胁迫。皮燕麦与裸燕麦的耐盐差异不明显。 3.盐胁迫对燕麦生长和生理特性有较大影响,0.2%含盐量对燕麦生长具有促进作用,燕麦生长可耐0.3%含盐量、出苗的致死盐浓度为1.0%、燕麦产量的极限盐浓度为0.7%;随着盐胁迫的加强,燕麦叶片叶绿素含量降低,光合速率下降,属于非气孔因素造成;盐胁迫下,燕麦幼苗叶片质膜透性增大、过氧化产物和渗透调节物质增加、保护酶活性增强。对盐分胁迫较敏感的渗透调节物质顺序是:游离脯氨酸可溶性糖可溶性蛋白、保护酶顺序是:CATPODSOD;燕麦根系对离子吸收和运输具有选择性,SK+,Na+(运输)明显高于SK+,Na+(吸收)。燕麦是通过将Na+贮藏在茎中适应盐胁迫;可反映燕麦幼苗耐盐特性的主要生理生化指标为:相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、CAT活性、叶绿素含量、Na+含量、Cl-含量、K+含量、K+/Na+值、叶面积、光合速率、产量。 4.通过燕麦生长、质膜及K+、Na+含量的研究得出,营养因子氮、磷、钙剂不同调控处理能够促进燕麦植株的生长发育,减弱盐胁迫对细胞质膜的损伤,不同程度增加燕麦植株体内K+含量、减少Na+含量,增加K+/Na+值,增加燕麦产量。燕麦耐盐性最优营养调控组合是高氮(2.00g/盆)低磷(0.65g/盆)加钙(10g/盆)处理(T5),在各处理中,燕麦表现出较强的耐盐性,K+/Na+值和产量最高。 5.翻耕、适宜播深、燕麦与其他作物混作、覆盖的栽培耕作措施可有效提高燕麦对盐碱地的适应能力,同时对耕层土壤可起到脱盐作用。通过形态指标、生理指标、K+/Na+值和选择性吸收及运输、产质量分析得出,不同措施的耐盐性表现为:混作单作、翻耕不翻耕、覆盖不覆盖。燕麦与苜蓿混作是盐碱地较好的种植模式,干物质积累迅速、膜损伤较小、叶片叶绿素含量较高,保持了较高的光合性能,产量形成较高,其次是翻耕7㎝播深,不翻耕7㎝播种接近于常规3㎝播种。9㎝和11㎝播深出苗率小于15.0%,不宜在盐碱地采用,覆盖处理的适宜播深为5~7㎝。盐胁迫致使产质量降低的指标顺序是:籽粒产量鲜草产量干草产量粗脂肪粗纤维。中度耐盐品种内农大莜1号的产质量高于盐敏感品种大燕麦。因此,盐碱地上采用耐盐品种、与苜蓿混作、翻耕7㎝播深和覆盖方法种植,可提高燕麦对盐碱的适应性,降低土壤耕层含盐量。 本研究可为盐渍土资源的利用、燕麦的耐盐育种和高产栽培提供理论基础。

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