棉花苗期耐鹽性鑒定方法與應(yīng)用

張香桂　沈新蓮　徐鵬

摘 要：本研究以枝棉3號（耐鹽對照品種）、蘇棉22（不耐鹽品種）等多個棉花品種為試驗材料，在晝夜溫度為（30±4）℃/（20±4）℃的春秋季節(jié)，采用穴盤基質(zhì)培育棉苗，在棉苗2葉平展期（或稱2葉1心期），用0%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%的鹽濃度溶液脅迫棉苗，在施鹽3d、5d、7d后分別分級別調(diào)查棉苗子葉受害情況，計算其子葉受害指數(shù)，用于評價棉花品種苗期的耐鹽性。試驗結(jié)果表明：在棉苗2葉期，用1.5%～2%鹽分脅迫棉苗，在施鹽后的7d左右，品種間耐鹽性差異最明顯。用于批量篩選棉花品種苗期耐鹽性或大量耐鹽育種中間材料的耐鹽性篩選，可節(jié)省大量工作，從而提高耐鹽育種效率。

關(guān)鍵詞：棉花；耐鹽性；子葉鹽害指數(shù)；鑒定溫度

中圖分類號：S562 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20171032002

耐鹽作物品種的選育和利用是鹽堿地改良的一個基本方向。棉花是耐鹽性較強的作物之一，篩選利用耐鹽棉花品種是鹽堿地改良最經(jīng)濟有效的方法之一[1]。常用的棉花耐鹽性篩選鑒定方法有雙層濾紙或沙培發(fā)芽比較法、形態(tài)比較法和產(chǎn)量比較法等[2，3]。這些方法有的周期長，有的土壤鹽度易出現(xiàn)分布不均的情況，從而影響鑒定結(jié)果的可靠性。如何建立簡單、科學(xué)有效的篩選評價指標(biāo)是準(zhǔn)確快速篩選高耐鹽品種的重要前提。棉花幼苗階段耐鹽能力最弱，是棉花耐鹽水平差異最明顯的時期，也是篩選品種耐鹽性的關(guān)鍵時期[4]。為探索棉花苗期耐鹽性的鑒定與評價方法特開展此項試驗研究。本研究選用已經(jīng)被鑒定的耐鹽品種“枝棉3號”作對照，采用基質(zhì)育苗，在棉苗2葉1心期用不同濃度的鹽水脅迫棉苗，探討鑒定使用適宜的鹽濃度及用子葉受害狀況評價棉花苗期耐鹽性的鑒定方法，為棉花品種苗期耐鹽性篩選提供一種較為簡便的鑒定方法。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗在江蘇省農(nóng)科院溧水植物科學(xué)基地的塑料大棚中進行。鹽濃度不受外界雨水影響，試驗過程中通過定量加水，保持鑒定的鹽濃度不變。

1.2 試驗材料與方法

基質(zhì)育苗：使用基質(zhì)：草碳4份：泥碳3份，混勻后裝盤。使用穴盤：5穴×10穴，長54cm，寬28 cm，每盤50穴，穴孔直徑：4cm×4cm。每盤播種1個供試材料，按3行×10穴種植，每穴播種2粒，出苗后及時間苗定苗，每穴保留1株苗，計30株大小盡可能一致的棉苗。試驗所用種子均經(jīng)硫酸脫絨處理，播種前曬種；試驗所用枝棉3號、蘇棉12、7913-83為江蘇省農(nóng)科院試驗地上年所收獲的種子，B1-B10為江蘇省種子站提供的種子。

施鹽方法：鑒定所使用的鹽為NaCI單鹽。在80%以上棉苗2葉平展時，將棉苗按處理隨機排放到墊有塑布的鹽池中，注意塑布底部要平，四角要垂直，保證在澆鹽水后，各處水面一致，然后澆入預(yù)先備好的鹽水，將鹽水加至與穴盤下沿持平，讓鹽水逐漸滲透到盤土內(nèi)，注意不要將鹽水澆到葉片上，以免影響試驗結(jié)果。之后根據(jù)蒸發(fā)和蒸騰情況，每天及時補充清水，使水面始終與穴盤下沿持平，以保持鹽溶液的濃度。

1.3 試驗設(shè)計

試驗設(shè)計A：2個品種，即枝棉3號（耐鹽對照）、蘇棉22（不耐鹽對照）。5個鹽濃度：1%、1.5%、2%、2.5%、3%，以清水為對照。3次重復(fù)，共36個處理。5月3日播種，5月27日施鹽。鑒定期間（5/27—6/6）晝/夜溫度在（30±4）℃/（20±4）℃之間。

試驗設(shè)計B：3個品種，即枝棉3號（耐鹽對照）、蘇棉22（不耐鹽對照）。3個鹽濃度：1%、1.5%、2%，以清水為對照。3次重復(fù)，共27個處理。6月14日播種，6月28日施鹽。鑒定期間（6/28—7/5）晝/夜溫度在（30±4）℃/（20±4）℃之間。

試驗設(shè)計C：12個品種，即B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9、B10其中枝棉3號為耐鹽對照、蘇棉22為不耐鹽對照。鑒定鹽濃度為：1.5%。3次重復(fù)，以清水處理為對照。5月20日播種，6月6日下午施鹽，6月10日施鹽后4d、6月13日施鹽后7d分別調(diào)查棉苗受害情況。鑒定期間（6/6—7/13）晝/夜溫度在（30±4）℃/（20±4）℃之間。

1.4 調(diào)查統(tǒng)計與鹽害指數(shù)計算

棉苗子葉受害分級標(biāo)準(zhǔn)見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鹽濃度脅迫下棉苗受害情況

5月3日播種，5月27日施鹽。分別于5月29日施鹽后2d； 6月1日施鹽后5d； 6月3日施鹽后7d，按標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查各處理子葉受害情況，調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果見表2。由表2可見，在施鹽后的2～7d內(nèi)，同一調(diào)查時間，隨著鹽濃度的提高，子葉受害逐漸加重；同時隨著棉苗受害時間的延長，2品種受害程度都在加重，在棉苗受害到7d時，1%、2.5%、3.0%的鹽濃度處理，其子葉的鹽害指數(shù)比較接近，1%鹽濃度受害偏輕，2.5%、3.0%的鹽濃度受害都重，不易區(qū)分品種間的耐鹽性。1.5%和2.0%的鹽處理，其子葉的鹽害指數(shù)數(shù)值間差異大，尤以1.5%鹽濃度處理區(qū)分品種最明顯，故1.5%鹽濃度處理可作為適宜的篩選鹽濃度。同時據(jù)試驗觀察，在6月4日之后，受害棉苗開始逐漸恢復(fù)，因而，鑒定的最佳時間是在施鹽后的第7天左右。

為了驗證上述試驗結(jié)果的可靠性，用3個品種，3個鹽濃度，進行重復(fù)試驗，具體為6月14日播種，6月28日施鹽。分別在7月1日施鹽后3d、7月3日施鹽后5d、7月5日施鹽后7d，按標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查各處理子葉受害情況，統(tǒng)計結(jié)果見表3。

表3結(jié)果表明，施鹽后5d，1.5%～2.0%鹽濃度處理品種之間已出現(xiàn)明顯的差異；說明在鑒定溫度較高時，其棉苗受害提前；但施鹽后7d調(diào)查結(jié)果，仍以1.5%鹽濃度處理品種之間差異大，使用1.5%鹽濃度脅迫棉苗，在6月底7月初溫度較高時鑒定，施鹽后5～7d調(diào)查均能區(qū)分棉花品種間的耐鹽性差異。其結(jié)果與第上期試驗結(jié)果一致，除棉苗表現(xiàn)受害提前外。endprint

表4結(jié)果表明，與耐鹽對照枝棉3號相比，B8、B1耐鹽性顯著好于對照，經(jīng)方差分析，差異達(dá)極顯著水平； B2 、B5與對照耐鹽性相當(dāng)，B10雖不及對照，但未達(dá)極顯著差異。其他與對照均達(dá)極顯著差異，受害指數(shù)高，其耐鹽性差。

3 小結(jié)與討論

3.1 棉花苗期耐鹽鑒定適宜苗齡

棉花品種間耐鹽性存在差異，篩選與培育耐鹽品種對科學(xué)和生產(chǎn)均具有重要意義。如何建立簡單、科學(xué)有效的篩選評價指標(biāo)是準(zhǔn)確快速篩選高耐鹽品種的重要前提。一般認(rèn)為，棉花在萌發(fā)出苗期、花芽分化期、現(xiàn)蕾期、初花期等發(fā)育時期的初始階段，棉花耐鹽水平差異最明顯，也是篩選品種耐鹽性的關(guān)鍵時期。早熟、中熟陸地棉品種在2、3葉期，苗體小，苗體嫩，體內(nèi)已開始花芽分化，這個時期對鹽分最敏感[4]。選擇在棉苗2葉1心期或稱2葉平展期施鹽就是基于這一點。

3.2 棉花苗期耐鹽鑒定方法于適宜濃度

棉花的耐鹽性是多種因素綜合作用的結(jié)果，對于棉花耐鹽性的評價指標(biāo)，孫小芳[5]等認(rèn)為苗期采用相對出苗率、相對出葉速率、相對株高、相對干物重、相對葉面積可作為棉花苗期品種耐鹽性鑒定指標(biāo)。劉雅輝[6]等通過主成分分析法確定棉花苗期耐鹽性形態(tài)鑒定指標(biāo)為相對出苗率、相對株高和相對葉片數(shù)。這些鑒定指標(biāo)，雖能較好的評價棉花品種的耐鹽性，但在待測品種很多時，工作量大，技術(shù)要求高。本試驗采用1.5%～2.0%鹽濃度，脅迫2葉1心期的棉苗，通過調(diào)查子葉受害情況，計算其鹽害指數(shù)，用于評價棉花苗期的耐鹽性，能較好的反應(yīng)品種間的耐鹽性差異，而且不同調(diào)查人員易于掌握，子葉落黃一眼可見，脫落更顯而易見，故鑒定結(jié)果可靠。這與羅賓[7]，李付廣[8]等的研究結(jié)果一致。在批量篩選棉花品種苗期耐鹽性或篩選大量耐鹽育種中間材料時采用此方法，可節(jié)省大量工作，加快育種速度。在鑒定材料較少時，結(jié)合相對出苗率、相對出葉速率、相對株高、相對干物重、相對葉面積的測定，能更全面反應(yīng)棉花品種間苗期的耐鹽性。

3.3 棉花苗期耐鹽鑒定調(diào)查時間

試驗結(jié)果表明，晝/夜溫度在（30±4）℃/（24±4）℃，施鹽后5～7d，棉苗受害品種間區(qū)分最明顯。此時調(diào)查數(shù)據(jù)最具可比性，之后則逐漸恢復(fù)生長，直觀上不易區(qū)分。

另外在進行棉花苗期耐鹽性鑒定時，需注意，鑒定所用的棉花種子，要選用成熟飽滿的中期花種子，出苗后，棉苗生長發(fā)育一致性好，鑒定結(jié)果的可靠性好。若種子質(zhì)量差，出苗后棉苗大小不一，個體間對鹽害的反應(yīng)差異大，其鑒定結(jié)果就不能真實反應(yīng)品種耐鹽性。

參考文獻

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[2]王俊娟，葉威武，周大云，等.鹽脅迫下不同耐鹽類型棉花的萌發(fā)特性[J].棉花學(xué)報，2007，19（4）：315-317.

[3]呂有軍，葉威武，祝水金.陸地棉種子萌發(fā)過程中鹽處理對NaCI脅迫的緩解作用[J].棉花學(xué)報，2005，17（4）：256-257.

[4]廖震，陳金湘，廖振坤.棉花耐鹽性研究現(xiàn)狀與展望[J].作物研究，2008，22（5）：460-465.

[5]孫小芳，劉友良.棉花品種耐鹽性鑒定指標(biāo)可靠性的檢驗[J].作物學(xué)報，2001，27（6）：794-801.

[6]劉雅輝，王秀萍，張國新，等.棉花苗期耐鹽形態(tài)指標(biāo)的篩選及綜合評價[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（9）：5119-5120，5721.

[7]羅賓，陳愷元，譯.棉花生理學(xué)[M].上海：上海科技出版社，1983.

[8]李付廣，李鳳蓮，李秀蘭.鹽脅迫對棉花幼苗保護酶系統(tǒng)活性的影響[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1994，17（3）：52-55.

[9]DB32/T2268-2012.棉花品種（系）苗期耐鹽性鑒定與評價技術(shù)規(guī)程[S].

作者簡介：張香桂（1964-），女，研究員，江蘇邳州人，江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所/農(nóng)業(yè)部長江下游棉花油菜重點實驗室，主要從事棉花遺傳育種研究。endprint