耐亞磷酸鹽紫花苜蓿品種篩選及評價指標的鑒定

王吉祥，宮煥宇，屠祥建，郭侲洐，趙嘉楠，沈健，栗振義，孫娟

（青島農業(yè)大學草業(yè)學院，山東 青島 266109）

磷是植物生長發(fā)育必需的大量營養(yǎng)元素之一［1］。缺磷會抑制植物體內新細胞的形成，表現(xiàn)為根系發(fā)育不良，植株生長受到抑制或停滯［2］。紫花苜蓿（Medicago sativa）是世界上栽培歷史悠久，分布面積廣泛的多年生牧草，具有產量高、品質優(yōu)、抗逆性強等特點［3?5］，被稱為“牧草之王”［6］。作為豆科植物，紫花苜蓿還可以有效提高土壤肥力［7］。近年來，國家相繼出臺了“糧改飼”及“振興奶業(yè)苜蓿發(fā)展行動計劃”等系列工程，進一步推動苜蓿產業(yè)的發(fā)展［8］。為獲取高產優(yōu)質的苜蓿，過度施用磷肥已成為常態(tài)［9?10］。在農業(yè)生產中，長期過度施用磷肥引發(fā)諸多問題：第一，磷資源浪費，磷肥施入土壤容易被土壤固定［11?13］，植物對磷肥的當季利用率只有 15%～25%［14?15］，磷資源作為一種不可再生資源，在全球的磷酸鹽儲量十分有限［16?17］，我們必須充分利用有限的磷資源來維持甚至提高當前的農業(yè)生產力［18?19］。第二，磷盈余導致環(huán)境污染，大量的施用磷肥使土壤成為無效的天然磷庫，同時在雨水的淋失作用下，一部分的可溶性磷進入水體造成水體富營養(yǎng)化，對環(huán)境造成嚴重污染［9，11，20?22］。因此，尋找高效磷源成為緩解當前磷肥利用率低、減少環(huán)境污染的重要措施之一。

在探索正磷酸鹽磷肥替代物的過程中，人們發(fā)現(xiàn)了正磷酸鹽（H2PO4?）的一種還原形式?亞磷酸鹽（H2PO3?）。亞磷酸鹽作為磷的載體，具有溶解度高、與土壤成分反應活性低、運輸效率高等特點［9］。亞磷酸鹽可以作為一種緩釋磷肥為植物提供養(yǎng)分［9，23］。亞磷酸在土壤中可以被土壤微生物氧化成正磷酸鹽，暴露于空氣中，也可以逐漸被氧化成正磷酸鹽，從而為作物提供磷營養(yǎng)［24?25］。緩釋磷肥，可減少土壤對磷的固定，盡可能發(fā)揮磷肥后效，提高磷肥利用率［26?27］。亞磷酸鹽在防治植物疫病過程中也發(fā)揮重要作用，葉面噴施亞磷酸鹽可控制牛油果（Butyrospermum parkii）根腐病的發(fā)生，有效地減少農藥的使用［28］，這使得亞磷酸鹽作為一種新型的多功能磷肥成為可能。有研究表明，亞磷酸鹽能加速缺磷油菜（Brassica napus）懸浮細胞的程序性死亡［24］，亞磷酸鹽大量代替磷酸鹽會導致植株缺磷，抑制植物的生長及光合作用［29］。也有研究表明亞磷酸鹽可延長植物生育期，對產量的提高［30］、莖葉生長［31］、根系發(fā)育［32］、開花數(shù)量［33］和果實大小［34］等有一定的積極作用。

目前我國紫花苜蓿多種植在貧瘠土壤環(huán)境中，需要施入大量磷肥獲得優(yōu)質高產的牧草。為減少磷肥浪費，充分利用有限的磷資源，探索亞磷酸鹽來替代正磷酸鹽作為磷肥具有重要意義；同時，通過探索不同品種紫花苜蓿本身耐亞磷酸鹽遺傳特性，選育耐亞磷酸鹽紫花苜蓿品種，是探索利用新型亞磷酸鹽磷肥的一種有效手段，合理選擇耐亞磷酸鹽鑒定指標則是進行耐亞磷酸鹽育種和耐亞磷酸鹽機理研究的基礎。本試驗將37 個紫花苜蓿品種幼苗置于砂土裝置培養(yǎng)，在亞磷酸鹽脅迫的條件下，通過多元分析的方法，對紫花苜蓿幼苗的耐亞磷酸鹽特性進行綜合評價，根據(jù)測定指標與耐亞磷酸鹽特性的關系建立紫花苜蓿苗期耐亞磷酸鹽特性評價回歸模型，以期為紫花苜蓿幼苗耐亞磷酸鹽品種選育提供種質資源，為耐亞磷酸鹽特性評價提供快捷的方法和科學的理論依據(jù)，并為亞磷酸鹽新型磷肥的開發(fā)提供參考信息。

1 材料與方法

1.1 供試材料

參試材料為37 個國內外紫花苜蓿品種（表1），所有品種均由青島農業(yè)大學草地農牧業(yè)研究中心提供。

1.2 試驗設計

本試驗以上述37 個品種的紫花苜蓿為研究對象，河砂作為基質，利用砂培裝置對苜蓿幼苗進行培養(yǎng)。將河砂先用清水沖洗干凈后多次用蒸餾水沖洗，直到pH 為6.0。挑選健康飽滿的紫花苜蓿品種種子各100粒，利用75%酒精進行消毒后均勻擺放在培養(yǎng)皿中，加蒸餾水，置于植物生長箱（E7/2，Conviron，加拿大）中進行萌發(fā)，并設置溫度為24 ℃，光照強度為200 μmol·m?2·s?1，光照 16 h，黑暗 8 h。

在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一周后，選取長勢一致的苜蓿幼苗移入32 孔育苗盤中在溫室條件下進行砂培，根據(jù)前期預實驗，使用1/2 Hoagland 營養(yǎng)液，為保證養(yǎng)分充足，每5 d 澆一次營養(yǎng)液，根據(jù)育苗盆大小，澆灌最大容量營養(yǎng)液2 L。先在正常條件下培養(yǎng)15 d，之后分別進行正磷酸鹽（0.5 mmol·L?1KH2PO4）（對照）和亞磷酸鹽（0.5 mmol·L?1KH2PO3）處理［35?36］。

表1 紫花苜蓿品種Table 1 The alfalfa cultivars

1.3 相應指標的測定與方法

處理15 d 之后測定相關形態(tài)和生理指標，每個品種取3 株長勢均一的幼苗，4 次重復。

以育苗盆平面為零刻度，用直尺測量植株株高；用數(shù)顯游標卡尺（111?103B，廣陸數(shù)測）測定植株基部莖粗；用手持葉綠素熒光儀SPAD（502Plus，日本）測定植株第3 片真葉葉綠素含量；用便攜式光合測量系統(tǒng)Li-6800（LI?COR 公司，美國）測定苜蓿幼苗第3 片真葉凈光合速率（net photosynthetic rate，Pn），測定過程中，光強為150 μmol·m?2·s?1，溫度為 25 ℃，CO2濃度為 400 μmol·mol?1；將植株從育苗盆中取出，用蒸餾水清洗幼苗根部砂礫，用吸水紙吸干植株表面，將苜蓿幼苗地上部和根部分離，分別測定植株地上部與根部鮮重；將根部均勻舒展，置于掃描儀中掃描根部，利用萬深LA-S 根系分析系統(tǒng)分析總根長和根表面積；將地上部與根部分別裝于信封中，65 ℃烘干72 h 后測定莖葉干重和根干重，根冠比=根干重/莖葉干重；將烘干后的植株樣品研磨后，采用鉬銻抗比色法［37］分別測定植株地上部與根部磷含量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用Microsoft Excel 2019 進行數(shù)據(jù)整理和分析；采用SPSS 24.0 和SAS 9.4 軟件進行主成分分析、聚類分析及逐步回歸等多元分析。相關計算參考楊春婷等［38］、戴海芳等［39］的方法，根據(jù)37 個苜蓿品種正常供磷與亞磷酸鹽處理各性狀數(shù)據(jù)進行均值差異顯著性分析。

1.4.1 各測定指標耐亞磷酸鹽系數(shù)（phosphite tolerant coefficient，PTC）［38?39］

1.4.2 各綜合指標的權重［38?39］

式中：Wj表示第j個綜合指標在所有綜合指標中的重要程度即權重（index weight）；Pj代表經主成分分析所得各紫花苜蓿品種第j個綜合指標的貢獻率（contributive ratio，%）。

1.4.3 不同品種紫花苜蓿各綜合指標的隸屬函數(shù)值［38?39］

式中：Xj表示第j個綜合指標；Xmin表示第j個指標的最小值；Xmax表示第j個指標的最大值。

1.4.4 各品種紫花苜蓿的綜合評價［38?39］

式中：F（Xj）為第j個綜合指標值；aij為各單一指標的特征值所對應的特征向量；Xij為各單一指標的標準化處理值。

1.4.5 各紫花苜蓿品種的綜合耐亞磷酸鹽能力的大?。?8?39］

式中：D值為各品種紫花苜蓿在亞磷酸鹽脅迫條件下由綜合指標評價所得的耐亞磷酸鹽特性綜合評價值。

2 結果與分析

2.1 各品種紫花苜蓿單項指標的耐亞磷酸鹽系數(shù)及相關性分析

利用形態(tài)或生理指標的相對值可以消除品種間的固有差異，相比絕對值更能準確反映紫花苜蓿耐亞磷酸鹽能力的強弱。根據(jù)公式（1）計算各測定指標的相對值即耐亞磷酸鹽系數(shù)（PTC）。不同品種紫花苜蓿經亞磷酸鹽脅迫處理后（表2），所測得的12 個指標中有10 個指標（包括株高、莖粗、莖葉磷含量、莖葉干重、根干重、根冠比、總根長、根表面積、葉面積和光合速率）均有所下降，表現(xiàn)為PTC＜1，根磷含量和葉綠素含量有所增加，表現(xiàn)為PTC＞1，不同品種紫花苜蓿各指標的變化幅度不同，因此，用多個單項指標來評價紫花苜蓿的耐亞磷酸鹽特性，會得到不同的結果且不準確、不直觀。

為了解試驗中的指標信息是否存在重疊，進一步分析了不同指標間的相關性，生理指標之間的相關性分析能夠解釋各指標間是否存在依存關系和相關關系的方向與強度［40］。各指標之間存在不同程度的相關性，這說明各指標所提供的信息發(fā)生了相互重疊（表3）。綜合不同品種的紫花苜蓿各單項指標的變化情況（表2）可知，株高與莖粗、莖葉干重存在相關性且差異極顯著，相關系數(shù)分別為0.49、0.43；莖粗與莖葉干重、根冠比存在相關性且差異極顯著，相關系數(shù)分別為0.47、?0.43；莖葉磷含量與根干重、根磷含量存在相關性且差異顯著，與葉面積存在相關性且差異極顯著，相關系數(shù)分別為?0.34、0.34、0.52；莖葉干重與根冠比、根磷含量存在相關性且差異極顯著，相關系數(shù)分別為?0.43、?0.46；根干重與根冠比、總根長、根表面積存在相關性且差異極顯著，與根磷含量存在相關性且差異顯著，相關系數(shù)分別為0.68、0.60、0.70、?0.35；根冠比和總根長、根表面積、葉面積存在相關性且差異極顯著，相關系數(shù)分別為0.54、0.52、?0.43；總根長和根表面積存在相關性且差異極顯著，相關系數(shù)為0.82；葉面積和凈光合速率存在相關性且差異顯著，相關系數(shù)為?0.40。各單項指標在不同的紫花苜蓿品種耐亞磷酸鹽特性中所起的作用的大小也不同，表明紫花苜蓿耐亞磷酸鹽特性是一個復雜的綜合性狀，直接利用各單項指標不能準確和直觀地對紫花苜蓿耐亞磷酸鹽特性進行評價。為彌補單項指標耐鹽性評價的不足，需在此基礎上進一步利用其他多元統(tǒng)計方法進行分析。

2.2 主成分分析

2.2.1 各綜合指標載荷系數(shù)和貢獻率 主成分分析可以在損失較少信息量的前提下，把較多的測試指標轉化為少量綜合指標，有效地濃縮數(shù)據(jù)和簡化數(shù)據(jù)，以彌補單項指標對耐亞磷酸鹽特性評價的不足。對37 個紫花苜蓿品種的12 個單項指標的耐亞磷酸鹽系數(shù)進行主成分分析。前5 個綜合評價指標（comprehensive index，CI）的貢獻率分別為27.86%、21.02%、14.83%、8.74%和7.99%，累計貢獻率達80.45%（表4），這樣可將原來12 個單項指標轉換為5 個新的相互獨立的綜合指標，并且這5 個綜合指標可涵蓋原始數(shù)據(jù)所提供的絕大部分信息。決定第1 個綜合指標大小的是根干重、根冠比、總根長、根表面積和葉面積，該綜合指標主要反映的是與根系形態(tài)有關的指標和葉片形態(tài)等方面的信息；決定第2 個綜合指標大小的是株高、莖粗、莖葉干重、根干重、根中磷含量和葉綠素含量，該綜合指標主要反映的是地上部莖葉的生理形態(tài)指標、植株干物質量和植物體內物質含量等方面的信息；決定第3 個綜合指標大小的是莖葉磷含量、總根長、根表面積、根中磷含量、葉面積和光合速率，該綜合指標主要反映的是植株體內磷含量，根系形態(tài)指標和植物光合作用等方面的信息；決定第4 個綜合指標大小的是株高和葉綠素含量，該綜合指標主要反映的是植株的形態(tài)和植物光合作用等方面的信息；決定第5 個綜合指標大小的是葉綠素含量和光合速率，該綜合指標主要反映的是植物光合作用等方面的信息。

表2 亞磷酸鹽脅迫條件下紫花苜蓿幼苗各單項生理指標的耐亞磷酸鹽系數(shù)Table 2 Phosphite tolerant coefficient（PTC）of each single index of alfalfa seedings under phosphite stress

表3 亞磷酸鹽脅迫下紫花苜蓿幼苗各單項生理指標的相關系數(shù)矩陣Table 3 Correlation matrix of each single index of alfalfa seedings under phosphite stress

表4 各綜合指標的系數(shù)及貢獻率Table 4 Coefficients of comprehensive index and proportion

2.2.2 隸屬函數(shù)分析和綜合指標值計算 對于同一綜合指標如F（X1）而言，經過亞磷酸鹽脅迫處理后，先行者的U（X1）值最大，為 1.000，表明此品種在F（X1）表現(xiàn)為高度耐亞磷酸鹽特性，而 WL712 的U（X1）值最小，為0.000，表明WL712 在這一綜合指標上表現(xiàn)為耐亞磷酸鹽特性最差。根據(jù)各綜合指標的貢獻率大小，可用公式（2）計算其權重Wj。經計算，5 個綜合指標的權重分別為 0.346、0.261、0.184、0.109 和 0.099（表 5）。

表5 各品種的綜合指標值F（Xj）、權重（Wj）、隸屬函數(shù)值U（Xj）、D 值及綜合評價Table 5 The value of each variety’s comprehensive index F（Xj），index weight（Wj），U（Xj），D value and comprehensive valuation

2.2.3 各品種紫花苜蓿耐亞磷酸鹽特性的綜合評價及聚類分析 通過公式（3）（4）（5）可分別計算出各紫花苜蓿品種耐亞磷酸鹽特性隸屬函數(shù)值U（Xj）、綜合指標值F（Xj）和綜合評價值D值，并通過D值為標準，對各品種紫花苜蓿耐亞磷酸鹽特性的強弱進行排序（表5），其中可汗、WL903 和精英的D值位列前三，表明它們具有較強的耐亞磷酸鹽特性，WL712 的品種的D值最小，表明其耐亞磷酸鹽的能力最差。

為綜合評價不同紫花苜蓿品種耐亞磷酸鹽特性，采用最大距離法對D值進行聚類分析［41］，將37 個紫花苜蓿品種劃分為4 類（圖1）：第一類為WL712、威力、馴鹿、公農1 號、耐鹽之星和阿爾岡金，屬于亞磷酸鹽敏感類型；第二類為皇冠、阿迪娜、巨能801、敖漢、保定苜蓿、龍牧801、WL343HQ、騎士 T、巨能Ⅱ、WL366HQ、WL656、莎莎、WL298HQ、維多利亞、三得利、牧歌和前景，屬于弱耐亞磷酸鹽類型；第三類為無棣、WL319HQ、苜豐、金皇后、WL232、驚喜、法多、旱地、WL363HQ、先行者、北極熊和精英，屬于中度耐亞磷酸鹽類型；第四類為WL903 和可汗，屬于高度耐亞磷酸鹽類型。

圖1 37 個紫花苜蓿品種D 值聚類樹狀圖Fig.1 The dendrogram of clusters for 37 alfalfa cultivars

2.3 紫花苜蓿耐亞磷酸鹽特性鑒定指標的篩選

為分析各指標與紫花苜蓿品種耐亞磷酸鹽特性之間的關系，篩選出有效的耐亞磷酸鹽特性的鑒定指標，需建立可靠的耐亞磷酸鹽特性評價的數(shù)學模型。為此，對12 個鑒定指標進行逐步回歸分析，把耐亞磷酸鹽特性的綜合評價值（D值）作為因變量，各單項指標的耐亞磷酸鹽系數(shù)作為自變量，建立最優(yōu)回歸方程：Y=?0.174+0.102PH+0.189DWR+0.168RL+0.187RSA?0.061Pn，（R2=0.9908，P=0.0001）。由方程可知，在12 個單項指標中，上述5 個指標對紫花苜蓿耐亞磷酸鹽特性的篩選具有顯著影響。對回歸方程的估計精度進行評價（表6），結果顯示各紫花苜蓿品種估計精度均在93.22%以上，說明方程中的指標對苜蓿耐亞磷酸鹽特性影響顯著，該方程可用于紫花苜蓿的耐亞磷酸鹽特性評價。同時表明，在相同條件下測定其他品種的上述5 個指標并求得耐亞磷酸鹽系數(shù)，繼而通過該方程即可預測其他品種的耐亞磷酸鹽特性。

2.4 耐亞磷酸鹽類型品種間的特征比較

綜合聚類分析及逐步回歸分析結果，比較各鑒定指標在紫花苜蓿品種耐亞磷酸鹽特性類別中的表現(xiàn)特征，進一步探索導致紫花苜蓿品種耐亞磷酸鹽特性差異性的作用機理（表7）。

表6 回歸方程的估計精度分析Table 6 Analysis of evaluation accuracy of equation

第一類（亞磷酸鹽敏感型）：經過亞磷酸鹽脅迫處理之后，紫花苜蓿幼苗的株高與第三類別相似，明顯低于第二、四類別，根干重、總根長、根表面積等指標均明顯低于其他類別，凈光合速率與第二、三類別相同，明顯高于第四類別。

第二類（弱耐亞磷酸鹽類型）：經過亞磷酸鹽脅迫處理之后，紫花苜蓿幼苗的株高高于第一、三類別，低于第四類別，根干重、總根長和根表面積明顯高于第一類，低于三、四類別，凈光合速率與第一、三類別相似，明顯高于第四類別。

第三類（中度耐亞磷酸鹽類型）：經過亞磷酸鹽脅迫處理之后，紫花苜蓿幼苗的株高與第一類別相似，明顯低于第二、四類別，根干重、總根長和根表面積均明顯高于第一、二類別，低于第四類別，凈光合速率與第一、二類別相似，明顯高于第四類別。

第四類（高度耐亞磷酸鹽類型）：經過亞磷酸鹽脅迫處理之后，紫花苜蓿幼苗的株高明顯高于第一、三類別。略高于第二類別，根干重、總根長和根表面積的數(shù)值均遠高于前三類別，根干重可達到其他類別的1.23～1.89倍，總根長可達到其他類別的1.12～1.85 倍，根表面積可達到其他類別的1.16～2.19 倍，凈光合速率最低，明顯低于前三類別。

表7 聚類結果中各耐亞磷酸鹽類別的表現(xiàn)特征Table 7 Description of each cluster in hierarchical cluster result

3 討論

植物對亞磷酸鹽的耐逆性表現(xiàn)為多重調控的復雜生理性狀，在生長發(fā)育過程中植物外部形態(tài)及內部結構會發(fā)生變化以適應亞磷酸鹽環(huán)境，使用單一性狀不能準確地反映紫花苜蓿耐亞磷酸鹽的特性［42］，本研究選擇了37個苜蓿品種，對12 個形態(tài)和生理指標通過多元分析對不同品種耐亞磷酸鹽的能力進行綜合評價。同時，苗期是決定植物后期生長發(fā)育的關鍵時期，不同品種紫花苜蓿的耐亞磷酸鹽特性在苗期已初步分化，在苗期鑒定品種不僅花費時間短而且可大批量選育［43］，為后期苜蓿種植提供支持。

通過將測定值轉化為耐亞磷酸鹽系數(shù)，排除了紫花苜蓿品種自身的差異性。對耐亞磷酸鹽系數(shù)進行主成分分析，將所測定的12 個單項指標轉化為5 個相互獨立的綜合指標，并且得到了不同紫花苜蓿品種幼苗的耐亞磷酸鹽特性的綜合評價值，相對公正地反映出各品種的耐亞磷酸鹽的能力。建立的紫花苜蓿幼苗耐亞磷酸鹽特性的評價回歸模型表明在相同條件下，可通過測定上述5 個單項指標，并利用該評價模型來預測其他品種的耐亞磷酸鹽的能力，使得紫花苜蓿耐亞磷酸鹽能力的測定更加快捷方便，這為亞磷酸鹽作為緩釋磷肥提供了理論基礎，同時也可以為亞磷酸鹽為磷肥栽培苜蓿品種，培育及篩選耐亞磷酸鹽的苜蓿品種提供依據(jù)。

與亞磷酸鹽敏感型相比，高度耐亞磷酸鹽紫花苜蓿品種幼苗在亞磷酸鹽脅迫下凈光合速率較低，株高、根干重、總根長和根表面積則保持在較高水平，植物在缺磷時會長出側根和增加根毛量可以進一步獲得磷［44］。根的生長和根冠比的提高，是磷缺乏的標志［45］，在不利于亞磷酸鹽轉化為磷酸鹽的環(huán)境中（例如水培、砂培）［46］，本試驗紫花苜蓿為適應亞磷酸鹽環(huán)境，根部的生長增強了獲取磷的能力［45］。盡管植物容易吸收和轉移亞磷酸鹽，但它在植物中相對穩(wěn)定，似乎不容易氧化或代謝［24］，同時亞磷酸鹽通常比正磷酸鹽更易溶解，與土壤成分的反應更少，這使得亞磷酸鹽比正磷酸鹽更容易被植物根部吸收［9］。在亞磷酸鹽環(huán)境中，缺乏可供植物利用的正磷酸鹽，參與正磷酸鹽攝取的正磷酸鹽轉運蛋白或參與感知正磷酸鹽狀態(tài)的信號轉導組件，不能有效區(qū)分正磷酸鹽和亞磷酸鹽陰離子［47?48］，使亞磷酸鹽發(fā)揮正磷酸鹽的信號作用，致使植物地上部感知自身不缺磷，所以根部磷含量增加，而地上部莖葉磷含量反而較正磷酸鹽培養(yǎng)的苜蓿有所下降。紫花苜蓿的株高在亞磷酸鹽的脅迫下受到抑制［45］，但高度耐亞磷酸鹽的紫花苜蓿品種的株高與正磷酸鹽處理相比差異不顯著，高度耐亞磷酸鹽品種由于根部生長較亞磷酸鹽敏感型強，所以吸收的有效磷增加，同時促進根部生長及地上部植物生長，所以高度耐亞磷酸鹽紫花苜蓿品種株高較高。與正磷酸鹽處理相比，在亞磷酸鹽環(huán)境下的紫花苜蓿葉片較小，發(fā)育不良［49］，亞磷酸鹽敏感型紫花苜蓿的株高、根干重、總根長和根表面積均處于最低，表明此類紫花苜蓿受到缺磷影響較大，植株生長受到抑制，生物量下降［50］。對亞磷酸鹽有抗性的紫花苜蓿品種葉綠素含量稍有升高，保證了光合作用正常進行，有利于光合產物的積累，從而提高植物耐亞磷酸鹽的能力。

因此，紫花苜蓿苗期耐亞磷酸鹽的能力主要體現(xiàn)在苜蓿根部吸收正磷酸鹽的能力和保證光合產物充分利用的能力。高度耐亞磷酸鹽品種在亞磷酸鹽條件下，仍能保持根系正常生長和光合作用正常進行，這些特征促使植株對正磷酸鹽的吸收、光合產物充分利用是其強耐亞磷酸鹽能力的重要原因。目前對亞磷酸鹽的研究大多集中在農藥、生長刺激劑等方面，關于植物耐亞磷酸鹽品種的篩選報道較少。沒有專門針對不同形態(tài)磷元素吸收方向的苜蓿育種，多數(shù)為對低濃度正磷酸鹽磷肥耐受性的選育［51?53］。因此本試驗通過探討不同紫花苜蓿品種間的亞磷酸鹽耐受性的差異具有一定的創(chuàng)新性，為今后研究苜蓿響應亞磷酸鹽脅迫和高度耐受亞磷酸鹽育種提供理論依據(jù)。在栽培方面，種植在正磷酸鹽磷肥污染較嚴重或磷肥缺乏的地區(qū)，同時施用亞磷酸鹽磷肥，不僅能解決磷肥污染和磷肥缺乏問題，也能保證苜蓿產量與質量。

4 結論

經過篩選，高度耐亞磷酸鹽紫花苜蓿品種有：WL903 和可汗；中度耐亞磷酸鹽紫花苜蓿品種有：無棣、WL319HQ 和苜豐等12 個品種；弱耐亞磷酸鹽紫花苜蓿品種有：皇冠、阿迪娜和巨能801 等17 個品種；亞磷酸鹽敏感紫花苜蓿品種有：WL712、威力和馴鹿等6 個品種。

高度耐亞磷酸鹽紫花苜蓿品種幼苗對亞磷酸鹽環(huán)境適應性較強，根部長度和根表面積的增加增強了植物吸收磷的能力；葉面積的減少和葉綠素的增加既降低了呼吸作用，又保證了光合的穩(wěn)定進行。在相同亞磷酸鹽條件下，通過測定紫花苜蓿幼苗的株高、根干重、總根長、根表面積和凈光合速率等5 個指標，可快速鑒定和預測紫花苜蓿品種對亞磷酸鹽耐性的強弱。本研究將為紫花苜蓿耐亞磷酸鹽品種的篩選和推廣提供一定依據(jù)，并為新型磷肥的開發(fā)提供一定參考。