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一種草本地被植物種子耐鹽性評估的方法與流程

文檔序號:11112603閱讀:926來源:國知局

本發明涉及植物耐鹽性篩選領域,具體而言,涉及一種草本地被植物種子耐鹽性評估的方法。



背景技術:

目前,由于生態環境不斷惡化和人們不合理的開發利用,導致干旱、半干旱區土壤鹽堿化日趨加重,嚴重制約著農業發展。據統計,我國耕地中有1億畝鹽漬化土壤,還有5億多畝鹽堿荒地,主要分布在北方十幾個省(區),僅海涂面積就占海岸總面積的17.35%;隨著化肥的不斷使用和灌溉農業的發展,次生鹽堿地面積還在不斷擴大。

草本地被植物具有超強適應性,同時也是一種綠肥作物,因此,草本地被植物也是一種十分適宜在鹽堿地推廣種植的作物,在北方改造中低產田和鹽堿地種植中的應用較多,對提高了土壤肥力、降低了土壤含鹽量,并取得顯著的效果。近年來,從國外引進了許多草本地被植物品種,但對引進的品種的耐鹽堿性的比較研究還不夠深入,缺乏其對改良鹽堿地的理論依據方面的研究。

由于中低產田和鹽堿地土地鹽堿度較高,因此,篩選出具有更好耐鹽性草本地被植物品種對于草本地被植物的推廣種植以及進一步的鹽堿地改造都是十分有意義的。草本地被植物的種子萌發是植物生長發育過程中對鹽分脅迫最敏感的時期,鹽脅迫會降低種子發芽率和延遲萌發時間或降低發芽勢,因而對草本地被植物的種子萌發期鹽脅迫的研究十分必要。然而,現有地被植物萌發期耐鹽性的評估方法是在光照培養箱中用培養皿進行培養種子。然而,這些方法技術程序復雜,耗時和耗費人力較多,成本也較高。如現有技術需要進行種子消毒和培養皿消毒,尤其是測試多個品種的耐鹽性時,如測試10個品種3種鹽溶液6個濃度梯度的試驗,每處理4個重復,需要準備720個品養皿,另外擺放種子和每日的觀測、補充溶液都需要逐個培養皿的進行操作,僅擺放種子一項預測需要4個人2天完成,致使這樣也會產生種子萌發期不一致的問題。

因此,開發出一種能夠快速篩選耐鹽性草本地被植物的方法也就成了目前亟待解決的技術問題。

有鑒于此,特提出本發明。



技術實現要素:

本發明的第一目的在于提供一種草本地被植物種子耐鹽性評估的方法,所述的方法中,利用管式容器作培養容器,采用沙培法進行萌發試驗,不需要種子消毒和擺放種子,鹽溶液則利用噴霧器噴灑,形成一套草本地被植物種子耐鹽性評估的方法,進而改善了現有技術中篩選方法需要材料多同時耗時長的技術問題,擺脫了培養皿、培養箱等條件和繁瑣流程的限制。本發明方法具有培育方法簡便,篩選方法科學、效率高且結果準確等優點。

為了實現本發明的上述目的,特采用以下技術方案:

一種草本地被植物種子耐鹽性評估的方法,包括如下步驟:

(1)制備培養容器和培養基質:培養容器為橫向放置的上部開口的管式容器,兩端密封;培養基質為干燥的細河沙;

(2)配制鹽溶液:應用質量濃度法配制不同濃度梯度的單鹽溶液;

(3)播種與鹽脅迫處理:將步驟(1)中的細河沙裝入步驟(1)中所述的培養容器中,所述細河沙填裝的深度距離管式容器上部開口至少10mm,將草本地被植物種子撒播在培養容器內,覆蓋2~5mm沙子,然后用噴壺每日噴灑鹽溶液進行鹽脅迫處理作為實驗組,用噴壺噴灑水作為對照組,同時在溫室內進行培育;

(4)萌發計數:在鹽脅迫處理期內連續觀測,并分別將對照組與實驗組中的發芽數進行統計;

(5)萌發評價和耐鹽性評價:根據步驟(4)統計的發芽數計算出種子發芽率和發芽勢,進而計算相對發芽率、相對鹽害率和鹽害指數,完成對種子的萌發和耐鹽性評價。

本發明中,對草本地被植物種子進行耐鹽性評價,因為種子萌發是植物生長發育過程中對鹽分脅迫最敏感的時期,鹽脅迫會降低種子發芽率和延遲萌發時間或降低發芽勢。本發明所采用的技術方案是通過人工模擬濱海和內陸鹽堿地不同的鹽分環境,測定待測材料在鹽脅迫條件下相對于非脅迫條件下,發芽率和發芽勢受到的影響程度,上述指標下降越嚴重說明其受到的鹽害程度越大,其耐鹽性越差。通過綜合材料的發芽率和發芽速度的總體表現,計算不同鹽分和不同濃度鹽分脅迫下的鹽害指數,最終比較和確定品種的耐鹽性。

本發明中,上述步驟(5)中種子萌發評價具體為:通過種子發芽率和發芽勢來判斷,

種子發芽率=在鹽脅迫處理期內全部正常發芽粒數/供檢種子數×100%。

發芽勢=在鹽脅迫處理期內全部正常發芽粒數/供檢種子數×100%。

上述種子發芽率和發芽勢指標下降越嚴重說明其受到的鹽害程度越大,其耐鹽性越差。

本發明中,上述步驟(5)中種子耐鹽性評價具體為:通過上述種子發芽率和發芽勢的結果計算相對發芽率、相對鹽害率和鹽害指數,對種子的耐鹽性進行判斷,

相對發芽率(%)=鹽脅迫處理期內全部正常發芽粒數/正常條件下全部正常發芽萌發種子數×100%

相對鹽害率:RSji=100×(X’ji-Xji)/X’ji

鹽害指數:

式中:RSji為i材料j性狀的相對鹽害率,

Xji為在鹽脅迫條件下i材料j性狀的測定值的平均值,

X’ji為正常培養條件下i材料j性狀的測定值的平均值,

Yi為i材料的鹽害指數。

本發明中,上述正常培養條件是指對上述鹽脅迫條件下培養的區別,即用水或培養液對草本地被植物進行培養,在本發明中設置對照組就是為了得到正常培養條件下的X’ji值。

本發明中,i為草本地被植物種子,j為草本地被植物種子的發芽率或發芽勢。

當i為草本地被植物種子,j為草本地被植物種子的發芽率時:

RSji為草本地被植物種子發芽率的相對鹽害率;

Xji在鹽脅迫條件下草本地被植物種子發芽率的測定值的平均值;

X’ji為正常培養條件下草本地被植物種子發芽率的測定值的平均值;

Yi為草本地被植物種子的鹽害指數。

當i為草本地被植物種子,j為草本地被植物種子的發芽勢時:

RSji為草本地被植物種子發芽勢的相對鹽害率;

Xji在鹽脅迫條件下草本地被植物種子發芽勢的測定值的平均值;

X’ji為正常培養條件下草本地被植物種子發芽勢的測定值的平均值;

Yi為草本地被植物種子的鹽害指數。

結果判定:Yi值越大,材料受到鹽害的傷害越大,反之,Yi值越小,表示材料的耐鹽性越強。根據鹽害指數,按照以下標準,劃分耐鹽等級,數值精確到小數點后1位。

鹽害指數0≤Yi≤20%時定為耐鹽等級1級,高耐鹽;

鹽害指數20≤Yi≤40%時定為耐鹽等級2級,耐鹽;

鹽害指數40≤Yi≤60%時定為耐鹽等級3級,中耐鹽;

鹽害指數60≤Yi≤80%時定為耐鹽等級4級,對鹽敏感;

鹽害指數80≤Yi≤100%時定為耐鹽等級5級,對鹽極敏感。

本發明中,上述鹽害指數數值越大說明其受到的鹽害程度越嚴重,其耐鹽性越差。通過綜合材料的發芽率和發芽速度的總體表現,計算不同鹽分和不同濃度鹽分脅迫下的鹽害指數,最終比較和確定品種的耐鹽性。

本發明中,上述的耐鹽性評價的方法由于是在溫室下進行,光照條件和晝夜的溫差變化都是可控的,與光照培養箱的培養條件基本符合。因此,也可用于測定幼苗期或繼續觀測幼苗期的種子的耐鹽性。

本發明中,上述步驟(1)中的管式容器為一種管口兩端用管箍密封,管體上部開口橫向平行放置的管式容器。上述的開口可以是打孔或是開槽。

本發明中,上述步驟(1)中細河沙為使用前用清水反復沖洗,干燥備用的干燥細河沙。

本發明中,上述步驟(2)中質量濃度法是指使用物質的量濃度計算公式進行溶液的配置,具體為溶質的物質的量=溶質的物質的量濃度×溶液的體積。

本發明中,上述步驟(3)中鹽脅迫處理的過程為每日用噴壺在上述種子撒播的培養容器內進行噴灑。本發明用噴壺噴灑鹽溶液進行鹽脅迫培養與現有技術中使用滴管方法進行培養相比,噴灑更為均勻,鹽溶液直接噴灑在葉片上使吸收效率更高,間接的節省了實驗時間,同時更適于規模化培養,也節省了人力成本。

本發明中,上述步驟(3)中用噴壺每日噴灑單鹽溶液的噴灑量以保持培養基質濕潤不積水為宜。

本發明中,上述步驟(3)中溫室是指在溫室中人工對光照條件和晝夜的溫差變化進行調控,以達到與現有技術中光照培養箱的培養條件,從而克服現有技術中光照培養箱的限制。

本發明中,所使用的培養方法為沙培法,是以直徑小于3mm的沙、珍珠巖、塑料或其他無機物質作為基質,再加入營養液來栽培花卉植物的方法。砂培法的優點在于植物容易生根,不會有爛根的危險。

進一步地,所述培養容器為橫向放置的兩端密封的上部開口的管式PVC容器。

本發明中,所述的管式PVC容器為PVC管材。PVC是一種乙烯基的聚合物質,其材料是一種非結晶性材料,具有不易燃性、高強度、耐氣侯變化性以及優良的幾何穩定性,PVC對氧化劑、還原劑和強酸都有很強的抵抗力。本發明可以使用廢舊的PVC管材從而節省成本,同時變廢為寶,循環利用PVC材料。

本發明中,上述橫向放置的上部開口的管式PVC容器可以根據培養實驗的要求調整管式PVC容器長度,在開展超過8個品種以上的草本植物種子材料耐鹽篩選時,可以選取長度為800~1200mm的上部開口的管式PVC容器,隨后,將上部開口的管式PVC容器平均分成8~10部分,每個分割區域為10~15mm,每品種隨機排列播種在一個分割區域上,邊緣標記標簽。

進一步地,所述橫向放置的兩端密封的上部開口的管式PVC容器的直徑為140~180mm,上部開口寬100~150mm,深度120~150mm,長度800~1200mm。

更進一步地,所述橫向放置的兩端密封的上部開口的管式PVC容器的直徑為160mm,上部開口寬110mm,深度130mm,長度1100mm。

本發明中,上述培養容器如果只是測定草本地被植物萌發期的耐鹽性,培養容器可以選擇直徑110mm的PVC管材,將PVC管材一分為二,截取需要的長度,兩端安裝管箍密封,上述將直徑為110mm的PVC管材一分為二是指以上述PVC管材的橫向中心軸為基準平拋切開,使之成為兩個槽狀的培養容器,這樣可以節省PVC管材的使用,從而節省實驗成本,但由于將直徑為110mm的PVC管材一分為二后的PVC槽狀的培養容器較淺,無法進行初苗期的培養觀測。

進一步地,上述步驟(2)中的單鹽為NaCl、Na2CO3或NaHCO3

進一步地,將上述單鹽配制成不同濃度梯度的鹽溶液。

本發明中,通過配置不同濃度梯度的鹽溶液,用以模仿我國不同地區的鹽堿性土地及其相應的農作物生長環境,其中,NaCl為中性鹽,NaHCO3、Na2CO3為堿性鹽。

優選的,上述步驟(2)中單鹽的濃度梯度為5個,分別為0.3%、0.6%、0.9%、1.2%和1.5%。

進一步地,將上述步驟(3)中的培養容器分割成至少兩部分。

本發明中,將培養容器分割至少兩部分的多個部分,因為本發明的培養容器主要用于種子的耐鹽性篩選,這就會涉及到多個品種的種子同時同步同條件進行培養的問題,將培養容器分割為至少兩部分的多個部分,將不同類別的種子散播到各個不同的分割部分中進行培養,使不同類別的種子其生長環境等條件均相同,有利于使篩選實驗條件保持一致性。

進一步地,上述鹽脅迫處理是指在溫室中光照交替周期12/12h的條件下進行的。

本發明中,上述溫室中光照交替周期12/12h的條件是模仿現有技術中種子培養皿放在光照培養箱內的光照交替的周期環境,從而克服現有技術中光照培養箱的限制。

進一步地,上述鹽脅迫處理的環境溫度為15~25℃,環境濕度為40~60%。

本發明中,上述環境溫度為15~25℃,環境濕度為40~60%的條件是模仿現有技術中種子培養皿放在光照培養箱內的環境溫度和濕度,從而克服現有技術中光照培養箱的限制。

進一步地,草本地被植物為紫花苜蓿。

本發明中,紫花苜蓿為一種豆科草本植物,是我國人工種植面積較大的一種優質、高產農作物,具有適應性強、利用方式多、經濟價值高的優點,在改良鹽堿地和發展鹽堿地牧業中意義重大。

進一步地,本發明草本地被植物種子耐鹽性評估的方法,包括如下步驟:

(1)制備培養容器和培養基質

選取直徑為140~180mm,上部開口寬100~150mm,長度為800~1200mm的上部開口的管式PVC容器橫向放置,兩端用管箍密封;培養基質選取用清水反復沖洗,干燥備用的細河沙;

(2)配制鹽溶液

應用質量濃度法配制濃度梯度分別為0.3%、0.6%、0.9%、1.2%和1.5%的單鹽溶液,所述單鹽為NaCl、Na2CO3或NaHCO3

(3)播種與鹽脅迫處理

將上述細河沙裝入上述橫向放置的上部開口的管式PVC容器中,所述細河沙的填充深度距離容器的上開口10mm,將容器平均分割成8~12個部分,每個分割區域10~15mm,將不同種類的種子撒播在分割區域內,在分割區域的邊緣標記標簽,覆蓋2~5mm沙子,然后用噴壺每日噴灑單鹽溶液進行鹽脅迫處理作為實驗組,用噴壺噴灑水作為對照組,同時在溫室內進行培育;

上述溫室內進行培育的環境溫度為15~25℃,環境濕度為40~60%,光照條件為光照交替周期12/12h;

(4)萌發計數

在鹽脅迫處理期內連續觀測,并分別將對照組與實驗組中的發芽數進行統計;

(5)萌發評價和耐鹽性評價

將上述統計的發芽數計算出種子發芽率和發芽勢,進而計算相對發芽率、相對鹽害率和鹽害指數,完成對種子的萌發和耐鹽性評價。

隨后,通過種子發芽率和發芽勢來對種子進行萌發評價,具體為:

種子發芽率=在鹽脅迫處理期內全部正常發芽粒數/供檢種子數×100%。

發芽勢=在鹽脅迫處理期內全部正常發芽粒數/供檢種子數×100%。

上述種子發芽率和發芽勢指標下降越嚴重說明其受到的鹽害程度越大,其耐鹽性越差。

通過上述種子發芽率和發芽勢的結果計算相對發芽率、相對鹽害率和鹽害指數,對種子的耐鹽性進行判斷,具體為:

相對發芽率(%)=鹽脅迫處理期內全部正常發芽粒數/正常條件下全部正常發芽萌發種子數×100%

相對鹽害率:RSji=100×(X’ji-Xji)/X’ji

鹽害指數:

式中:RSji為i材料j性狀的相對鹽害率,

Xji為在鹽脅迫條件下i材料j性狀的測定值的平均值,

X’ji為正常培養條件下i材料j性狀的測定值的平均值,

Yi為i材料的鹽害指數。

本發明中,i為草本地被植物種子,j為草本地被植物種子的發芽率或發芽勢。

當i為草本地被植物種子,j為草本地被植物種子的發芽率時:

RSji為草本地被植物種子發芽率的相對鹽害率;

Xji在鹽脅迫條件下草本地被植物種子發芽率的測定值的平均值;

X’ji為正常條件下草本地被植物種子發芽率的測定值的平均值;

Yi為草本地被植物種子的鹽害指數。

當i為草本地被植物種子,j為草本地被植物種子的發芽勢時:

RSji為草本地被植物種子發芽勢的相對鹽害率;

Xji在鹽脅迫條件下草本地被植物種子發芽勢的測定值的平均值;

X’ji為正常培養條件下草本地被植物種子發芽勢的測定值的平均值;

Yi為草本地被植物種子的鹽害指數。

結果判定:Yi值越大,材料受到鹽害的傷害越大,反之,Yi值越小,表示材料的耐鹽性越強。根據鹽害指數,按照以下標準,劃分耐鹽等級,數值精確到小數點后1位。

鹽害指數0≤Yi≤20%時定為耐鹽等級1級,高耐;

鹽害指數20≤Yi≤40%時定為耐鹽等級2級,耐鹽;

鹽害指數40≤Yi≤60%時定為耐鹽等級3級,中耐鹽;

鹽害指數60≤Yi≤80%時定為耐鹽等級4級,對鹽敏感;

鹽害指數80≤Yi≤100%時定為耐鹽等級5級,對鹽極敏感。

本發明中,上述鹽害指數數值越大說明其受到的鹽害程度越嚴重,其耐鹽性越差。通過綜合材料的發芽率和發芽速度的總體表現,計算不同鹽分和不同濃度鹽分脅迫下的鹽害指數,最終比較和確定品種的耐鹽性。

與現有技術相比,本發明的有益效果為:

(1)本發明利用砂培法在管式容器中對草本地被植物進行耐鹽性篩選,克服了現有技術篩選實驗程序復雜,耗時和耗費人力較多,成本較高的缺點。現有技術中的篩選實驗需要進行種子消毒和培養皿消毒,尤其是測試多個品種草本地被植物的耐鹽性時,如測試10個品種3種鹽溶液6個濃度梯度的試驗,每處理4個重復,需要準備720個培養皿,另外擺放種子和每日的觀測、補充溶液都需要逐個培養皿的進行操作,僅擺放種子一項預測需要4個人2天完成,這樣就會導致種子萌發期不一致的問題。本發明用砂培法對草本地被植物的種子進行培養省去了種子消毒和給培養皿補液的工作,用管式容器對草本地被植物種子進行培養也省去了消毒培養皿和擺放種子的工作,可直接節省勞力3~5人,節省時間5~10天。

(2)本發明在草本地被植物進行培養時,使用噴壺噴灑鹽溶液進行鹽脅迫處理,相比于現有技術用滴管進行鹽脅迫處理,具有噴灑均勻,省時省力的優點,相對于傳統滴管的辦法減少了人工的投入,同時也縮短了鑒定周期。

(3)本發明對草本地被植物進行耐鹽性篩選的過程在溫室內進行,溫室內的溫濕度條件是可控的,而且光照條件和晝夜的溫差變化同光照培養箱的條件基本符合,從而擺脫了培養箱的條件束縛。

具體實施方式

下面將結合實施例對本發明的實施方案進行詳細描述,但是本領域技術人員將會理解,下列實施例僅用于說明本發明,而不應視為限制本發明的范圍。實施例中未注明具體條件者,按照常規條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者,均為可以通過市售購買獲得的常規產品。

實施例1

一種篩選耐鹽性草本地被植物的方法,以紫花苜蓿為例,包括以下步驟:

1、定制培養容器和培養基質

選取直徑160mm的PVC管制容器,容器上開口寬110mm,深度130mm,長度1100mm,兩端用管箍密封好,本試驗總共需要容器72個;選取細河沙,作為培養基質,使用前用清水反復沖洗,晾干備用。

2、材料預處理

配制NaCl鹽溶液:應用質量濃度法配制NaCl鹽溶液,分設5個濃度梯度:0.3%、0.6%、0.9%、1.2%和1.5%,另設蒸餾水為對照組處理(0%)。

選種:選取10個紫花苜蓿品種,具體為:中苜一號、阿爾崗金、敖漢、先行者、皇后、WL、德寶、三得利、驚喜、賽迪10個紫花苜蓿品種種子,分別記作1~10組,具體見表1。

選取的種子要求色澤光亮,飽滿,每品種每100粒種子裝入一個小塑封袋內保存,根據試驗需要數出相應的份數,標記好標簽備用。本試驗每品種72份,共720份。

表1:

3、播種與鹽脅迫處理

將清洗好的細河沙裝入上述PVC容器中,砂子要鋪實鋪平整,深度為120mm,即距離上開口處留出10mm距離,每個NaCl鹽分處理4次重復,既用4個容器,每個容器中培養所要測試的品種。

每個容器平均分成10部分,每個分割區域10mm,每品種隨機排列播種在一個區域上,邊緣標記標簽,播種前用清水澆透,待表面不積水時將挑選好的100粒種子均勻撒播在分割區域內,覆蓋2-5mm細河沙,然后用小噴壺噴灑各濃度鹽溶液,保持濕潤而不積水。

在溫室中保持環境溫度為20℃,環境濕度為50%,光照交替周期12/12h條件下進行的萌發培養。

4、萌發測定與評價

播種后每天噴灑鹽溶液,并記錄每天的出苗情況,出苗后用鑷子拔出小苗,第2至6天陸續有出苗的種子,第7天不再出苗或萌發,連續觀測10天,不再有出苗的為止。

隨后,對氯化鈉(NaCl)鹽溶液脅迫下的種子進行萌發評價,計算種子發芽率和發芽勢算出相對發芽率。

種子發芽率=發芽終期(第10天)全部正常發芽粒數/供檢種子數×100%(共4個重復,最終的種子發芽率取其平均值)。

發芽勢=規定日期內全部正常發芽粒數/供檢種子數×100%(共4個重復,本試驗計算萌發后前7天的發芽情況)。

相對發芽率(%)=(發芽種子數/對照組萌發種子數)×100%

本實施例中氯化鈉(NaCl)鹽溶液對上述不同苜蓿品種相對發芽率(%)的影響,如表2所示:

表2:

從表2可知,10個苜蓿品種的相對發芽率都隨著NaCl濃度的增加而受到顯著的抑制,NaCl鹽脅迫降低了所有品種的發芽率。

與對照組相比,0.3%和0.6%的濃度處理下,除阿爾崗金和敖漢在0.6%濃度下已出現顯著降低外,其他品種并未顯著下降;阿爾崗金和敖漢的顯著降低濃度是0.6%;三得利、WL、皇后、賽迪的顯著降低濃度是0.9%,中苜一號、先行者、驚喜、德寶的顯著降低濃度是1.2%;1.2%及以上濃度使所有的品種的相對發芽率都顯著降低,其中中苜一號下降幅度最小,1.5%時相對發芽率仍然接近50%。

同濃度下不同品種之間的比較分析,0.3%濃度時,只有中苜一號和WL略高一些,各品種之間差異不顯著;濃度達0.6%時,各品種之間差異顯著(p<0.05),其中阿爾崗金、敖漢和賽迪其他品種;濃度達0.9%時,各品種之間差異也達顯著水平(p<0.01),中苜一號、德寶、驚喜、先行者、皇后、WL顯著高于其他苜蓿品種,說明這些品種在0.9%處理下對種子的耐NaCl鹽能力強于其它品種;當NaCl濃度升至1.2%時,中苜一號、德寶、先行者的相對發芽率最高,驚喜、皇后、WL略低于前幾個品種,但與之差異不顯著;顯著高于其他苜蓿品種,賽迪次之,阿爾崗金、三得利和敖漢的相對發芽率逐漸顯著降低;當NaCl濃度升至1.5%時,各品種之間差異顯著(p<0.001),其相對發芽率的順序由大到小依次為,中苜一號>德寶>驚喜、先行者>賽迪>皇后>阿爾崗金、WL>三得利>敖漢。

綜合分析可以得出在種子萌發期,中苜一號耐NaCl鹽性最好,德寶、驚喜、先行者耐鹽性較好,敖漢耐NaCl鹽性最差。

然后,對種子進行耐鹽性評價,通過上述的發芽率和發芽勢和相對發芽率,計算相對鹽害率和鹽害指數。

利用公式計算各材料的鹽害指數,確定其耐鹽性。

相對鹽害率:RSji=100×(X’ji-Xji)/X’ji

鹽害指數:

式中:RSji為i材料j性狀的相對鹽害率,

Xji為在鹽脅迫條件下i材料j性狀的測定值的平均值,

X’ji為正常條件下i材料j性狀的測定值的平均值,

Yi為i材料的鹽害指數。

本發明中,i為草本地被植物種子,j為草本地被植物種子的發芽率或發芽勢。

當i為草本地被植物種子,j為草本地被植物種子的發芽率時:

RSji為草本地被植物種子發芽率的相對鹽害率;

Xji在鹽脅迫條件下草本地被植物種子發芽率的測定值的平均值;

X’ji為正常條件下草本地被植物種子發芽率的測定值的平均值;

Yi為草本地被植物種子的鹽害指數。

當i為草本地被植物種子,j為草本地被植物種子的發芽勢時:

RSji為草本地被植物種子發芽勢的相對鹽害率;

Xji在鹽脅迫條件下草本地被植物種子發芽勢的測定值的平均值;

X’ji為正常條件下草本地被植物種子發芽勢的測定值的平均值;

Yi為草本地被植物種子的鹽害指數。

結果判定:Yi值越大,材料受到鹽害的傷害越大,反之,Yi值越小,表示材料的耐鹽性越強。根據鹽害指數,按照以下標準,劃分耐鹽等級,數值精確到小數點后1位。

本實施例中氯化鈉(NaCl)鹽溶液脅迫下對上述不同苜蓿品種發芽率的相對鹽害率,如表3所示:

表3:

本實施例中氯化鈉(NaCl)鹽溶液脅迫下對上述不同苜蓿品種發芽勢的相對鹽害率,如表4所示:

表4:

本實施例中氯化鈉(NaCl)鹽溶液脅迫下對上述不同苜蓿品種的鹽害指數,如表5所示:

表5:

如上述表3和表4所示,根據相對鹽害率公式得到NaCl鹽溶液脅迫對不同紫花苜蓿品種的相對鹽害率發芽率和發芽勢,隨著鹽濃度的升高,相對鹽害率顯著增強。

如表5所示,不同NaCl鹽溶液脅迫濃度下不同品種的耐鹽性不同,

0.3%NaCl鹽溶液脅迫下所有品種耐鹽等級為1,對此濃度表現高耐性;

0.6%NaCl鹽溶液脅迫下,中苜一號、先行者、皇后、WL、德寶、三得利和驚喜耐鹽等級為1級,表現為高耐性,而敖漢、阿爾崗金、賽迪耐鹽等級為2,表現為耐鹽,但低于其他品種;

0.9%NaCl鹽溶液脅迫下中苜一號、德寶和驚喜耐鹽等級為1級,對此濃度仍表現高耐性;先行者、皇后、WL、三得利和賽迪耐鹽等級為2級,表現為耐鹽,而阿爾崗金耐鹽等級為3級,中耐鹽;敖漢耐鹽等級為4級,此濃度下表現為對鹽敏感;

1.2%NaCl鹽溶液脅迫下中苜一號、WL、先行者、德寶、驚喜和賽迪耐鹽等級為3級,對此濃度仍表現中等耐性;而三得利、皇后、阿爾崗金耐鹽等級為4級,對鹽敏感;敖漢耐鹽等級為5級,此濃度下表現為對鹽極敏感;

1.5%NaCl鹽溶液脅迫下中苜一號和德寶耐鹽等級為4級,對此濃度鹽溶液敏感;阿爾崗金、先行者、皇后、WL、三得利、驚喜、賽迪和敖漢耐鹽等級為5級,此濃度下表現為對鹽極敏感。

實施例2

一種篩選耐鹽性草本地被植物的方法,以紫花苜蓿為例,包括以下步驟:

1、定制培養容器和培養基質

選取直徑160mm的PVC管制容器,容器上開口寬110mm,深度130mm,長度1100mm,兩端用管箍密封好,本試驗總共需要容器72個;選取細河沙,作為培養基質,使用前用清水反復沖洗,晾干備用。

2、材料預處理

配制碳鹽氫鈉(NaHCO3)鹽溶液:應用質量濃度法配制NaHCO3鹽溶液,分設5個濃度梯度:0.3%、0.6%、0.9%、1.2%和1.5%,另設蒸餾水為對照組處理(0%)。

選種:選取10個紫花苜蓿品種,具體為:中苜一號、阿爾崗金、敖漢、先行者、皇后、WL、德寶、三得利、驚喜、賽迪10個紫花苜蓿品種種子,分別記作1~10組,具體見上述實施例中表1。

選取的種子要求色澤光亮,飽滿,每品種每100粒種子裝入一個小塑封袋內保存,根據試驗需要數出相應的份數,標記好標簽備用。本試驗每品種72份,共720份。

3、播種與鹽脅迫處理

將清洗好的細河沙裝入上述PVC容器中,砂子要鋪實鋪平整,深度為120mm,即距離上開口處留出10mm距離。每個NaHCO3鹽分處理4次重復,既用4個容器,每個容器中培養所要測試的品種。

每個容器平均分成10部分,每個分割區域為10mm,每品種隨機排列播種在一個區域上,邊緣標記標簽,播種前用清水澆透,待表面不積水時將挑選好的100粒種子均勻撒播在分割區域內,覆蓋2-5mm細河沙,然后用噴壺噴灑各濃度鹽溶液,保持濕潤而不積水。

在溫室中保持環境溫度為20℃,環境濕度為50%,光照交替周期12/12h條件下進行的萌發培養。

5、萌發測定與評價

播種后每天噴灑鹽溶液,并記錄每天的出苗情況,出苗后用鑷子拔出小苗,第2至6天陸續有出苗的種子,第7天不再出苗或萌發,連續觀測10天,不再有出苗的為止。

隨后,對NaHCO3鹽溶液脅迫下的種子進行萌發評價,計算種子發芽率和發芽勢算出相對發芽率。

所述種子發芽率、發芽勢和相對發芽率的計算方法與實施例1相同。

本實施例中NaHCO3鹽溶液對上述不同苜蓿品種相對發芽率(%)的影響,如表6所示:

表6:

從表6可知,10個苜蓿品種的相對發芽率隨著NaHCO3濃度的增加而顯著降低。同濃度下比較,在NaHCO3濃度為0.3%時,10個品種的耐堿性為:先行者、皇后、德寶、驚喜與對照相比沒有顯著降低,其他品種較對照顯著降低,而且敖漢苜蓿的相對發芽率最低。

在NaHCO3濃度為0.6%時,所有品種的相對發芽率均顯著低于對照和0.3%的相應指標;各品種之間差異也顯著,三得利、德寶相對較高,中苜一號、先行者、皇后、WL、驚喜次之,賽迪和阿爾崗金較低,敖漢最低。

當濃度達到0.9%及以上時,除德寶的相對發芽率達20%以外,其他品種幾乎不發芽,其相對發芽率都低于7%,各品種之間差異不顯著,各濃度之間差異也不顯著。

然后,對種子進行耐鹽性評價,通過上述的發芽率和發芽勢和相對發芽率,計算相對鹽害率和鹽害指數。

所述相對鹽害率和鹽害指數的計算方法與實施例1相同。

本實施例中NaHCO3鹽溶液脅迫下對上述不同苜蓿品種發芽率的相對鹽害率,如表7所示:

表7:

本實施例中NaHCO3鹽溶液脅迫下對上述不同苜蓿品種發芽勢的相對鹽害率,如表8所示:

表8:

本實施例中NaHCO3鹽溶液脅迫下對上述不同苜蓿品種的鹽害指數,如表9所示:

表9:

由表7和表8可知,根據相對鹽害率公式得到NaHCO3脅迫對不同紫花苜蓿品種的相對鹽害率發芽率和發芽時的表,隨著鹽濃度的升高,相對鹽害率顯著增強,尤其是0.6%濃度級以上時,鹽害率大部分都在50%以上。

由表9可知,不同NaHCO3脅迫濃度下不同品種的耐鹽性不同,0.3%NaHCO3脅迫下中苜一號、先行者、WL、皇后、德寶、三得利、驚喜和賽迪耐鹽等級為1級,表現高耐鹽性;而阿爾崗金和敖漢耐鹽等級為2級,對此濃度表現為耐鹽性;0.6%NaHCO3脅迫下,中苜一號、先行者、德寶、三得利和驚喜耐鹽等級為4級,表現為中耐鹽;而皇后、WL、阿爾崗金、賽迪耐鹽等級為4級,對鹽敏感;敖漢耐鹽等級為5級,對鹽極敏感;0.9%及以上濃度NaHCO3脅迫下所有10個品種的耐鹽等級均為5級,表現為對鹽極敏感。

實施例3

一種篩選耐鹽性草本地被植物的方法,以紫花苜蓿為例,包括以下步驟:

1、定制培養容器和培養基質

選取直徑160mm的PVC管制容器,容器上開口寬110mm,深度130mm,長度1100mm,兩端用管箍密封好,本試驗總共需要容器72個;選取細河沙,作為培養基質,使用前用清水反復沖洗,晾干備用。

2、材料預處理

配制碳鹽鈉(Na2CO3)鹽溶液:應用質量濃度法配制Na2CO3鹽溶液,分設5個濃度梯度:0.3%、0.6%、0.9%、1.2%和1.5%,另設蒸餾水為對照組處理(0%)。

選種:選取10個紫花苜蓿品種,具體為:中苜一號、阿爾崗金、敖漢、先行者、皇后、WL、德寶、三得利、驚喜、賽迪10個紫花苜蓿品種種子,分別記作1~10組,具體見上述實施例中表1。

選取的種子要求色澤光亮,飽滿,每品種每100粒種子裝入一個小塑封袋內保存,根據試驗需要數出相應的份數,標記好標簽備用。本試驗每品種72份,共720份。

3、播種與鹽脅迫處理

將清洗好的細河沙裝入上述PVC容器中,砂子要鋪實鋪平整,深度為120mm,即距離上開口處留出10mm距離。每個Na2CO3鹽分處理4次重復,既用4個容器,每個容器中培養所要測試的品種。

每個容器平均分成10部分,每個分割區域為10mm,每品種隨機排列播種在一個區域上,邊緣標記標簽,播種前用清水澆透,待表面不積水時將挑選好的100粒種子均勻撒播在分割區域內,覆蓋2-5mm細河沙,然后用噴壺噴灑各濃度鹽溶液,保持濕潤而不積水。

在溫室中保持環境溫度為20℃,環境濕度為50%,光照交替周期12/12h條件下進行的萌發培養。

6、萌發測定與評價

播種后每天噴灑鹽溶液,并記錄每天的出苗情況,出苗后用鑷子拔出小苗,第2至6天陸續有出苗的種子,第7天不再出苗或萌發,連續觀測10天,不再有出苗的為止。

隨后,對Na2CO3鹽溶液脅迫下的種子進行萌發評價,計算種子發芽率和發芽勢算出相對發芽率。

所述種子發芽率、發芽勢和相對發芽率的計算方法與實施例1相同。

本實施例中Na2CO3鹽溶液對上述不同苜蓿品種相對發芽率(%)的影響,如表10所示:

表10:

從表10可知,Na2CO3鹽脅迫顯著降低了所有品種的相對發芽率。在Na2CO3脅迫下10個苜蓿品種的相對發芽率隨著Na2CO3濃度的增加而受到顯著抑制。除驚喜和先行者外,0.3%的濃度處理已顯著降低了其他品種的相對發芽率;濃度為0.6%時,所有品種的相對發芽率都低于10%;當濃度為0.9%時,只有中苜一號、阿爾崗金、先行者、驚喜四個品種還能夠發芽,但發芽率已不足1%。當濃度上升至1.2%時,只有先行者和中苜一號有個別種子能夠發芽,發芽率也同樣不足1%。

同濃度下比較,在Na2CO3 0.3%時,10個品種的相對發芽率從大到小的順序為驚喜、德寶、先行者、中苜一號、皇后、WL、三得利、賽迪、阿爾崗金、敖漢。當濃度為0.6%時,只有敖漢的相對發芽率為0,顯著低于其他品種。當濃度為0.9%和1.2%時,所有品種之間的沒有顯著差異。這說明低Na2CO3鹽下驚喜、先行者、三得利、中苜一號,德寶的耐Na2CO3性比較好。而在較高濃度下,中苜一號、先行者、驚喜的耐Na2CO3鹽性比較好。

然后,對種子進行耐鹽性評價,通過上述的發芽率和發芽勢和相對發芽率,計算相對鹽害率和鹽害指數。

所述相對鹽害率和鹽害指數的計算方法與實施例1相同。

本實施例中Na2CO3鹽溶液脅迫下對上述不同苜蓿品種發芽率的相對鹽害率,如表11所示:

表11:

本實施例中Na2CO3鹽溶液脅迫下對上述不同苜蓿品種發芽勢的相對鹽害率,如表12所示:

表12:

本實施例中Na2CO3鹽溶液脅迫下對上述不同苜蓿品種的鹽害指數,如表13所示:

表13:

根據相對鹽害率公式得到Na2CO3脅迫對不同紫花苜蓿品種的相對鹽害率發芽率和發芽時的表(表11和表12),隨著鹽濃度的升高,相對鹽害率顯著增強,尤其是0.6%濃度及以上時,鹽害率大部分都在90%以上。

表13表明,Na2CO3脅迫對不同品種的鹽害均較高,只有0.3%Na2CO3脅迫下部分品種表現出較好的耐鹽性,如皇后、德寶、三得利和驚喜耐鹽等級為1級,表現高耐鹽性;中苜一號、阿爾崗金、先行者、WL和賽迪耐鹽等級為2級,表現為對耐鹽;而敖漢耐鹽等級為4級,對此濃度已經表現為敏感性;0.6%及以上濃度Na2CO3脅迫下所有10個品種的耐鹽等級均為5級,表現為對鹽極敏感。

結果例1

綜合三種鹽脅迫的鹽害指數,分析得出10個測試品種中中苜一號和德寶的綜合耐鹽能力最強,中苜一號耐中性鹽能力最強,德寶耐堿性鹽的能力最強,WL、皇后、先行者、三得利和驚喜耐鹽,其次是阿爾崗金和賽迪中耐鹽,敖漢耐鹽性最差;中性鹽(NaCl)對苜蓿品種萌發期的影響小于堿性鹽(NaHCO3、Na2CO3)的傷害。

盡管已用具體實施例來說明和描述了本發明,然而應意識到,在不背離本發明的精神和范圍的情況下可以作出許多其它的更改和修改。因此,這意味著在所附權利要求中包括屬于本發明范圍內的所有這些變化和修改。

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