不同鹽濃度脅迫下16個(gè)紫花苜蓿品種萌發(fā)期耐鹽性評(píng)價(jià)

摘要：為篩選出適宜河北濱海地區(qū)不同鹽漬化程度土壤栽培的紫花苜蓿（Medicago sativa）品種，本研究以16個(gè)紫花苜蓿品種為材料，采用培養(yǎng)皿濾紙發(fā)芽法測(cè)定并比較了5種鹽濃度下不同品種紫花苜蓿發(fā)芽指標(biāo)的變化差異，并利用臨界鹽濃度閾值、層次分析-綜合評(píng)價(jià)法和聚類分析進(jìn)行了耐鹽性綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：2‰輕度鹽脅迫處理在一定程度上促進(jìn)了紫花苜蓿種子萌發(fā)生長(zhǎng)，‘甘農(nóng)5號(hào)’‘甘農(nóng)12號(hào)’‘北極熊’‘公農(nóng)5號(hào)’的百株干重較對(duì)照分別提高了37.1%，44.2%，7.4%和31.3%；中重度鹽脅迫則顯著降低了紫花苜蓿的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和百株干重。通過(guò)聚類分析將16個(gè)品種劃分為強(qiáng)、中、弱3個(gè)耐鹽等級(jí)，強(qiáng)耐鹽的包括2個(gè)紫花苜蓿品種，分別是‘甘農(nóng)5號(hào)’和‘WL377HQ’；中等耐鹽的包括‘甘農(nóng)12號(hào)’‘前景’‘莎莎’和‘賽沃7’；剩下的10個(gè)品種為弱耐鹽品種。

關(guān)鍵詞：紫花苜蓿；品種；耐鹽性；層次分析；綜合評(píng)價(jià)；聚類分析

中圖分類號(hào)：S541.9""""""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A""""""" 文章編號(hào)：1007-0435（2025）02-0472-09

Evaluation of Salt Tolerance of 16 Alfalfa Varieties under Different Salt Concentration Stress at Germination Stage

SHI Jia-qi1， XIE Nan1， CUI Sui-qian2， SUN Guo-tong2， PAN Xuan1， ZHANG Li-feng1， LIU Zhong-kuan1*， LIU Zhen-yu1*， ZHANG Hong-fa3， LI Ya-nan 3， YANG Qing-chuan4， LONG Rui-cai4

（1.Institute of Agricultural Recourses and Environment， Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences， Shijiazhuang， Heibei Province 050051， China； 2.Cang Bohai New Area Huanghua Agriculture and Rural Development Bureau， Huanghua， Heibei Province 061100， China；3.Cangzhou Livestock

Technology Promotion Station， Cangzhou， Heibei Province 061000， China； 4.Institute of Animal Sciences of CAAS， Beijing 100086，China）

Abstract：To select excellent alfalfa varieties that suitable for cultivation in soils with different degrees of salinization in the coastal areas of Hebei Province， 16 alfalfa varieties were used as materials. The differences in germination indicators of different alfalfa varieties under five different salt concentrations were measured and compared by using the method of germination on filter paper in a petri dish. The critical salt concentration threshold， Analytic Hierarchy Process Comprehensive Evaluation Method and cluster analysis were used to evaluate the salt tolerance of 16 alfalfa varieties. The results showed that under the treatment of 2‰ mild salt stress the germination and growth of alfalfa seeds were promoted to a certain extent. The hundred plant dry weight of ‘Gannong No.5’‘Gannong No.12’‘Beijixiong’ and ‘Gongnong No.5’ was significantly increased by 37.1%， 44.2%， 7.4%， and 31.3% compared to that of the control， respectively. However， moderate and severe salt stress significantly reduced the germination rate， germination potential， and hundred plant dry weight of alfalfa. By cluster analysis， the 16 varieties were further divided into three salt tolerant grades： strong， medium and weak. The strong salt tolerant varieties， included ‘Gannong No.5’， and ‘WL377HQ’. Moderately salt tolerant varieties include ‘Gannong No.12’‘Qianjing’‘Shasha’‘Saiwo 7’. The remaining 10 varieties are weakly salt tolerant.

Key words：Medicago sativa；Varieties；Salt resistance；Analytic hierarchy process；Comprehensive evaluation；Cluster analysis

我國(guó)鹽堿土面積為9913萬(wàn)hm2，類型多，分布廣，經(jīng)過(guò)多年治理與種植利用，輕度鹽堿地大都已改作農(nóng)田利用，而中重度鹽堿地由于土壤含鹽量高、地下水礦化程度深及種植結(jié)構(gòu)單一等導(dǎo)致利用程度低［1-2］。近年來(lái)，鹽堿地治理逐步由“以地適種”向“以種適地”轉(zhuǎn)變，加快耐鹽堿作物品種的選育和推廣是中重度鹽堿地改良利用的重點(diǎn)。紫花苜蓿（Medicago sativa）是鹽堿地的優(yōu)勢(shì)物種，具有抗逆性強(qiáng)、產(chǎn)量高的特點(diǎn)，能起到調(diào)節(jié)土壤鹽堿性，改善土壤基本理化性質(zhì)的作用，高效合理種植紫花苜蓿對(duì)鹽堿地分類改良利用和保障飼料糧安全具有重要意義［3-5］。然而不同紫花苜蓿品種由于遺傳基礎(chǔ)不同，導(dǎo)致品種間耐鹽性差異較大，因此進(jìn)行紫花苜蓿品種耐鹽性評(píng)價(jià)，篩選適宜不同鹽脅迫等級(jí)土壤栽培的紫花苜蓿品種是當(dāng)下急需解決的重要問(wèn)題。

鹽脅迫是限制作物生長(zhǎng)的重要環(huán)境因素，通過(guò)阻礙種子萌發(fā)、植株生長(zhǎng)、開(kāi)花結(jié)實(shí)影響作物整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程，其中種子萌發(fā)期是作物生命周期中最脆弱、對(duì)鹽脅迫最為敏感的階段［6］。作物從種子萌發(fā)到胚根胚芽生長(zhǎng)的過(guò)程極易受到鹽堿、干旱 、高溫等外界逆境干擾，導(dǎo)致其無(wú)法進(jìn)行后續(xù)生長(zhǎng)［7-8］。種子萌發(fā)期對(duì)鹽脅迫的響應(yīng)涉及許多生理生化反應(yīng)過(guò)程，包括離子穩(wěn)態(tài)、滲透調(diào)節(jié)劑的合成、活性氧的清除和內(nèi)源激素的代謝等［9-10］。土壤中鹽溶液離子濃度過(guò)高會(huì)產(chǎn)生滲透脅迫，導(dǎo)致土壤水勢(shì)下降，種子吸水困難甚至脫水，進(jìn)而抑制種子萌發(fā)進(jìn)程；同時(shí)鹽離子進(jìn)入種子內(nèi)部會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生離子毒害，引起膜損傷，降低膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性，嚴(yán)重導(dǎo)致種子失活死亡［11-13］。許多學(xué)者在對(duì)紫花苜蓿耐鹽品種篩選時(shí)發(fā)現(xiàn)鹽脅迫下苜蓿的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、胚根長(zhǎng)和胚芽長(zhǎng)均顯著降低［14-15］?？梢?jiàn)，植物種子在萌發(fā)期間的耐鹽性可以有效的反映植物的耐鹽能力。目前關(guān)于紫花苜蓿耐鹽品種篩選多集中在輕中度鹽堿地，關(guān)于不同紫花苜蓿品種耐鹽臨界閾值和中重度適栽品種篩選研究較少。因此，本研究以國(guó)內(nèi)外引進(jìn)的16個(gè)紫花苜蓿品種為對(duì)象，通過(guò)分析5種鹽濃度脅迫下不同品種的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、胚根長(zhǎng)、胚芽長(zhǎng)、根芽比及萌發(fā)期的全株生物量等指標(biāo)的變化差異，擬合出每個(gè)品種的耐鹽臨界閾值，并進(jìn)一步利用層次分析-綜合評(píng)價(jià)法和聚類分析篩選出適宜不同鹽脅迫等級(jí)土壤栽種的紫花苜蓿品種，以期為河北濱海鹽堿地紫花苜蓿產(chǎn)能提升、種植結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供品種資源支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)供試材料為國(guó)內(nèi)外引進(jìn)的16份紫花苜蓿種質(zhì)材料，苜蓿種子均為2022年生產(chǎn)制備，2023年2月—4月引進(jìn)，詳情見(jiàn)表1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)前在河北濱海地區(qū)不同鹽脅迫程度的地塊中，按S形取樣法采集了3份土樣，測(cè)定了土壤總鹽含量和離子含量，發(fā)現(xiàn)在總鹽含量2‰～10‰的土壤中，Na+和Cl-的含量占總鹽的70%以上，因此本研究主要采用NaCl進(jìn)行鹽脅迫處理。紫花苜蓿萌發(fā)期耐鹽鑒定試驗(yàn)于2023年6月份在河北省農(nóng)林科學(xué)院實(shí)驗(yàn)室（114°26'E， 38°32'N）智能培養(yǎng)箱進(jìn)行，培養(yǎng)條件設(shè)置為白天25℃光照培養(yǎng)12 h，夜晚20℃暗培養(yǎng)12 h，整天濕度均為55%。供試紫花苜蓿種子為國(guó)內(nèi)外引進(jìn)的16個(gè)品種，每個(gè)品種選取顆粒飽滿、大小均勻、無(wú)損傷的紫花苜蓿種子約600粒，用75%酒精消毒5分鐘后用蒸餾水沖洗3～5次，吸干水分備用。試驗(yàn)設(shè)置了2‰，4‰，6‰，8‰，10‰等5個(gè)NaCl鹽溶液濃度，以蒸餾水作為對(duì)照（CK）。采用直徑90 mm的培養(yǎng)皿培養(yǎng)，每個(gè)培養(yǎng)皿放兩層濾紙，添加7 mL對(duì)應(yīng)濃度的鹽溶液，播種30粒，每個(gè)濃度重復(fù)3次。放置于人工日光培養(yǎng)箱中，每天上午10點(diǎn)左右進(jìn)行稱重補(bǔ)充原溶液，以恒量法維持鹽濃度的相對(duì)穩(wěn)定。每日監(jiān)測(cè)發(fā)芽數(shù)，培養(yǎng)3天后計(jì)算種子發(fā)芽勢(shì)，培養(yǎng)7天后種子萌發(fā)結(jié)束，統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率（以長(zhǎng)出2片子葉，根系長(zhǎng)度大于0.2 cm，植株強(qiáng)壯為發(fā)芽成功標(biāo)準(zhǔn)），測(cè)定紫花苜蓿幼苗胚根長(zhǎng)、胚芽長(zhǎng)及鮮干重，并計(jì)算百株干重。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 胚根長(zhǎng)、胚芽長(zhǎng)、百株干重、半致死鹽濃度、致死鹽濃度和臨界鹽濃度 胚芽長(zhǎng)：每個(gè)培養(yǎng)皿隨機(jī)選取3株幼苗，用直尺測(cè)定每株幼苗從種子胚到最長(zhǎng)葉葉尖的長(zhǎng)度。

胚根長(zhǎng)：每個(gè)培養(yǎng)皿隨機(jī)選取3株幼苗，用直尺測(cè)定每株幼苗從種子胚到最長(zhǎng)根根尖的長(zhǎng)度。

百株干重：每個(gè)培養(yǎng)皿隨機(jī)選取10株幼苗，稱鮮重，然后105℃殺青30 min后，70℃烘至恒重，計(jì)算百株干重。

半致死鹽濃度：相對(duì)發(fā)芽率達(dá)到50%時(shí)的鹽濃度。

致死鹽濃度：相對(duì)發(fā)芽率達(dá)到10%時(shí)的鹽濃度［16-17］。

臨界鹽濃度：曲線擬合后，相對(duì)發(fā)芽率為50%時(shí)的最高鹽濃度。

1.3.2 發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、相對(duì)發(fā)芽勢(shì)和相對(duì)發(fā)芽率

發(fā)芽勢(shì)=試驗(yàn)3天內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)÷供試種子總數(shù)×100%" （1）

發(fā)芽率=試驗(yàn)7天內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)÷供試種子總數(shù)×100%" （2）

相對(duì)發(fā)芽勢(shì)=鹽處理組種子發(fā)芽勢(shì)÷對(duì)照組種子發(fā)芽勢(shì)×100%""""" （3）

相對(duì)發(fā)芽率=鹽處理組種子發(fā)芽率÷對(duì)照組種子發(fā)芽率×100%""""" （4）

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用Microsoft Excel 2022，SPSS 20.0軟件，繪圖采用Origin 2022和R語(yǔ)言，耐鹽品種評(píng)價(jià)采用層次分析（Analytic Hierarchy Process，AHP）-綜合評(píng)價(jià)法和聚類分析。首先采用極值化方法對(duì)參試指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱化處理，取各項(xiàng)指標(biāo)的最優(yōu)值作為理想品種的參考數(shù)列，記為{x_0 （k） }，k=n，n為選取的參試指標(biāo)數(shù)量7，x_0的組成元素分別是發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、相對(duì)發(fā)芽勢(shì)、相對(duì)發(fā)芽率、胚根長(zhǎng)、胚芽長(zhǎng)、百株干重的最大值。再采用AHP層次分析法構(gòu)建7個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)16個(gè)紫花苜蓿品種的量化評(píng)價(jià)［18］，構(gòu)造判斷矩陣，成對(duì)比較元素間的重要性，采用方根法計(jì)算矩陣特征向量的近似值，確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值，見(jiàn)表2。然后對(duì)16個(gè)紫花苜蓿品種進(jìn)行耐鹽性綜合評(píng)價(jià)，通過(guò)評(píng)價(jià)值D的大小判斷供試材料的耐鹽性強(qiáng)弱。最后根據(jù)綜合評(píng)價(jià)值D對(duì)參試紫花苜蓿品種進(jìn)行聚類分析［15］。

綜合評(píng)價(jià)值D=∑_（j=1）^n?[u（x_ij ）×w_j ]

式中：D為品種耐鹽性綜合評(píng)價(jià)值；Wj為權(quán)重值；u（xij）為每個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鹽脅迫處理對(duì)紫花苜蓿品種發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的影響

2‰鹽脅迫處理下，‘甘農(nóng)9號(hào)’的發(fā)芽勢(shì)最高，為84.4%，顯著高于除‘甘農(nóng)12號(hào)’和‘甘農(nóng)5號(hào)’以外的其他13個(gè)品種（Plt;0.05）；‘甘農(nóng)5號(hào)’的發(fā)芽率最高，為93.3%，且與除‘清水苜?！愇?’‘WL377HQ’‘公農(nóng)5號(hào)’以外其他11個(gè)品種無(wú)顯著差異。4‰鹽脅迫處理下，‘甘農(nóng)12號(hào)’的發(fā)芽勢(shì)最高，其次是‘甘農(nóng)5號(hào)’和‘甘農(nóng)6號(hào)’，‘甘農(nóng)9號(hào)’和‘甘農(nóng)1號(hào)’發(fā)芽勢(shì)下降明顯，而‘莎莎’的發(fā)芽勢(shì)雖較低但發(fā)芽率為16個(gè)品種中最高。6‰鹽脅迫處理下，‘甘農(nóng)5號(hào)’的發(fā)芽勢(shì)顯著高于其他15個(gè)品種（Plt;0.05）；‘莎莎’在中重度鹽脅迫下發(fā)芽率仍表現(xiàn)最好，發(fā)芽率為16個(gè)品種中最高，而在中低度鹽脅迫下表現(xiàn)較好的‘甘農(nóng)12號(hào)’發(fā)芽率低于50%。8‰鹽脅迫處理下，僅‘中苜6號(hào)’的發(fā)芽率為50.8%，其他品種發(fā)芽率均低于50%。10‰鹽脅迫處理下，除‘WL377HQ’發(fā)芽率為18.3%，其余品種未發(fā)芽成功（圖1）。

2.2 不同鹽脅迫處理對(duì)紫花苜蓿品種相對(duì)發(fā)芽勢(shì)和相對(duì)發(fā)芽率的影響

2‰鹽脅迫處理下，‘公農(nóng)5號(hào)’的相對(duì)發(fā)芽勢(shì)最高，顯著高于‘甘農(nóng)3號(hào)’（Plt;0.05），但與其他品種無(wú)顯著差異；‘甘農(nóng)5號(hào)’的相對(duì)發(fā)芽率最高，顯著高于‘清水苜?！兽r(nóng)6號(hào)’‘甘農(nóng)7號(hào)’和‘賽沃7’（Plt;0.05）。4‰和6‰鹽脅迫處理下，‘賽沃7’和‘甘農(nóng)5號(hào)’的相對(duì)發(fā)芽勢(shì)和相對(duì)發(fā)芽率均表現(xiàn)較好，‘WL377HQ’雖相對(duì)發(fā)芽勢(shì)較低，但相對(duì)發(fā)芽率較高，而‘清水苜蓿’‘甘農(nóng)9號(hào)’和‘甘農(nóng)12號(hào)’的相對(duì)發(fā)芽率低于50%。8‰鹽脅迫濃度下，僅‘WL377HQ’‘中苜6號(hào)’和‘公農(nóng)5號(hào)’的相對(duì)發(fā)芽率高于50%，其余品種相對(duì)發(fā)芽率均低于50%，其中‘清水苜?！兽r(nóng)12號(hào)’‘甘農(nóng)9號(hào)’和‘前景’相對(duì)發(fā)芽率低于10%（圖2）。

2.3 不同鹽脅迫處理對(duì)紫花苜蓿品種胚芽和胚根長(zhǎng)度的影響

隨著鹽濃度的上升，紫花苜蓿幼苗胚芽和胚根長(zhǎng)度明顯下降，其中胚根長(zhǎng)度下降的更為明顯，根芽比降低。2‰鹽脅迫處理下，16個(gè)品種的胚根長(zhǎng)度均高于胚芽長(zhǎng)度，其中‘WL377HQ’胚根最長(zhǎng)，顯著高于‘甘農(nóng)9號(hào)’‘甘農(nóng)1號(hào)’‘甘農(nóng)6號(hào)’‘甘農(nóng)7號(hào)’‘甘農(nóng)8號(hào)’‘甘農(nóng)3號(hào)’‘北極熊’‘前景’和‘賽沃7’等品種（Plt;0.05）；‘前景’的胚芽最長(zhǎng)，顯著高于其他15個(gè)品種（Plt;0.05）。4‰鹽脅迫處理下，‘WL377HQ’胚根最長(zhǎng)，顯著高于除‘甘農(nóng)5號(hào)’‘甘農(nóng)12號(hào)’和‘清水苜蓿’外其他12個(gè)品種（Plt;0.05）；‘莎莎’的胚芽長(zhǎng)度最高，且與‘賽沃7’和‘前景’無(wú)顯著差異。6‰鹽脅迫處理下，除‘WL377HQ’‘公農(nóng)5號(hào)’‘甘農(nóng)5號(hào)’‘甘農(nóng)12號(hào)’以外，其他品種胚根長(zhǎng)度均低于胚芽長(zhǎng)度。8‰鹽脅迫處理下，16個(gè)紫花苜蓿品種胚根長(zhǎng)度均低于胚芽長(zhǎng)度（圖3）。

2.4 不同鹽脅迫處理對(duì)紫花苜蓿品種百株干重的影響

與CK處理相比，2‰鹽脅迫處理下‘甘農(nóng)5號(hào)’‘甘農(nóng)12號(hào)’‘北極熊’‘公農(nóng)5號(hào)’的百株干重分別顯著提高了37.1%，44.2%，7.4%和31.3%（Plt;0.05）；4‰鹽脅迫處理下‘甘農(nóng)5號(hào)’和‘甘農(nóng)12號(hào)’百株干重分別顯著提高了23.8%和39.1%，而‘甘農(nóng)6號(hào)’和‘甘農(nóng)7號(hào)’百株干重則分別顯著下降54.6%和40.2%（Plt;0.05），其他品種無(wú)顯著變化；6‰鹽脅迫處理下除‘甘農(nóng)5號(hào)’‘甘農(nóng)12號(hào)’‘甘農(nóng)3號(hào)’‘莎莎’和‘前景’無(wú)顯著變化外，其他品種百株干重均顯著下降；8‰鹽脅迫下16個(gè)品種百株干重均顯著下降（Plt;0.05）（圖4）。

2.5 紫花苜蓿品種的耐鹽閾值分析

將鹽脅迫濃度與紫花苜蓿種子的相對(duì)發(fā)芽率進(jìn)行擬合后發(fā)現(xiàn)，比起一元線性回歸方程，其趨勢(shì)更符合二元一次曲線方程。由表3可知，適合在4‰鹽濃度以上土壤栽培的紫花苜蓿品種是‘WL377HQ’和‘中苜6號(hào)’；而‘公農(nóng)5號(hào)’‘賽沃7’‘莎莎’‘甘農(nóng)8號(hào)’‘甘農(nóng)5號(hào)’和‘北極熊’等更適合在3‰～4‰左右鹽堿地栽培；‘清水苜蓿’‘甘農(nóng)12號(hào)’‘甘農(nóng)9號(hào)’不適合在中重度鹽堿地栽培（表3）。

2.6 紫花苜蓿品種耐鹽能力綜合評(píng)價(jià)

由表4可知，按照綜合評(píng)價(jià)D值排序，2‰鹽脅迫處理下，耐鹽性排名前3的品種是‘甘農(nóng)5號(hào)’‘甘農(nóng)12號(hào)’和‘莎莎’；4‰鹽脅迫處理下‘甘農(nóng)12號(hào)’‘賽沃7’和‘甘農(nóng)5號(hào)’表現(xiàn)較好；6‰鹽脅迫處理下，‘甘農(nóng)5號(hào)’‘WL377HQ’和‘莎莎’表現(xiàn)較好，‘甘農(nóng)12號(hào)’不適合在重度鹽脅迫條件下栽培；8‰鹽脅迫處理下，‘甘農(nóng)5號(hào)’‘WL377HQ’和‘甘農(nóng)6號(hào)’表現(xiàn)較好（表4）。

2.7 紫花苜蓿品種耐鹽性聚類分析

以5種鹽脅迫濃度下紫花苜蓿品種耐鹽性的綜合評(píng)價(jià)D值為基礎(chǔ)，對(duì)16份紫花苜蓿種質(zhì)材料進(jìn)行聚類相關(guān)分析，可將其劃分為強(qiáng)、中、弱3個(gè)等級(jí)。第1類群為強(qiáng)耐鹽材料，包括2個(gè)紫花苜蓿品種，分別是‘甘農(nóng)5號(hào)’和‘WL377HQ’；第Ⅱ類群為中等耐鹽材料，包括‘甘農(nóng)12號(hào)’‘前景’‘莎莎’和‘賽沃7’；剩下的10個(gè)品種為弱耐鹽材料（圖5）。

3 討論

鹽分脅迫對(duì)植物種子的萌發(fā)具有明顯的抑制作用，通常表現(xiàn)在降低種子的發(fā)芽率、延長(zhǎng)種子的萌發(fā)時(shí)間以及抑制幼苗生長(zhǎng)等。種子發(fā)芽率越高，表示種子活力越強(qiáng)，增產(chǎn)潛力也越大［19］。本研究發(fā)現(xiàn)‘甘農(nóng)5號(hào)’和‘甘農(nóng)12號(hào)’在2‰和4‰鹽脅迫處理下發(fā)芽率表現(xiàn)均較好，耐鹽性強(qiáng)，增產(chǎn)潛力大；而當(dāng)鹽脅迫濃度增加至4‰和6‰后，‘甘農(nóng)12號(hào)’的耐鹽性降低發(fā)芽率低于50%，說(shuō)明該品種僅適宜在輕中度鹽堿地栽培（圖1）。發(fā)芽勢(shì)反映了種子出苗的速度，一般條件下隨著土壤鹽濃度的增加，種子出苗時(shí)間會(huì)延遲［20］，‘莎莎’在4‰和6‰鹽脅迫處理下發(fā)芽率最高，但發(fā)芽勢(shì)較低，出苗時(shí)間長(zhǎng)（圖1）。種子萌發(fā)時(shí)首先突破種皮，生長(zhǎng)出具有吸收水分和養(yǎng)分的胚根，因此發(fā)達(dá)的根系是除發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)外衡量植物耐受脅迫能力的重要指標(biāo)［21］。王佳敏等［3］在對(duì)紫花苜蓿耐鹽品種篩選研究中發(fā)現(xiàn)紫花苜蓿種子幼苗根部對(duì)鹽脅迫更為敏感，李崇巍等［22］也提出將胚根胚芽長(zhǎng)度作為紫花苜蓿耐鹽性評(píng)價(jià)的指標(biāo)。本研究中隨著鹽濃度的上升，紫花苜蓿幼苗胚芽和胚根長(zhǎng)度明顯下降，其中胚根長(zhǎng)度下降的更為明顯，根芽比降低；在2‰～8‰鹽脅迫處理下，‘WL377HQ’的胚根為16個(gè)品種中最長(zhǎng)，耐鹽性較強(qiáng)（圖3），這與向雪純等在對(duì)4種藜科植物萌發(fā)期耐鹽性研究中結(jié)果相一致，植物胚根長(zhǎng)對(duì)NaCl脅迫的敏感程度高于胚芽長(zhǎng)［23］。本研究發(fā)現(xiàn)隨著鹽脅迫濃度的升高，紫花苜蓿種子的相對(duì)發(fā)芽率變化趨勢(shì)比起線性下降更符合先上升后下降的非線性曲線變化（表3），這是因?yàn)榈望}濃度能夠在一定程度上提高細(xì)胞膜的滲透調(diào)節(jié)能力，促進(jìn)植物從逆境中吸水，進(jìn)而加快種子萌發(fā)［24-26］。因而在本研究中多數(shù)紫花苜蓿品種在輕度鹽脅迫下的相對(duì)發(fā)芽率高于100%，中重度鹽脅迫下則明顯下降。生物量最能直觀地反映作物在鹽脅迫環(huán)境中的生長(zhǎng)情況［27］，本研究發(fā)現(xiàn)紫花苜蓿幼苗生物量隨著鹽脅迫濃度的變化也說(shuō)明了這一點(diǎn)，2‰鹽脅迫處理下‘甘農(nóng)5號(hào)’‘甘農(nóng)12號(hào)’‘北極熊’‘公農(nóng)5號(hào)’的百株干重較對(duì)照顯著提高了7.4%～37.1%（圖4）。可見(jiàn)，輕度鹽脅迫對(duì)部分紫花苜蓿品種的生長(zhǎng)起促進(jìn)作用。

選擇適宜的方法對(duì)品種評(píng)價(jià)至關(guān)重要。植物的耐鹽表現(xiàn)是一個(gè)復(fù)雜的數(shù)量性狀，單一評(píng)價(jià)方法很難對(duì)其進(jìn)行全面準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)。目前常用的隸屬函數(shù)分析法、灰色關(guān)聯(lián)度法和綜合評(píng)價(jià)值法無(wú)法根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)的重要性確定其權(quán)重，且往往因選取指標(biāo)數(shù)量的不同導(dǎo)致各類指標(biāo)權(quán)重差異較大，進(jìn)而影響評(píng)價(jià)結(jié)果。層次分析法是美國(guó)學(xué)者薩蒂提出的一種層次權(quán)重決策分析法，目前在多種植物的種質(zhì)資源評(píng)價(jià)中得到運(yùn)用，武榮花等基于層次分析法對(duì)蘇州地區(qū)月季資源觀賞性狀進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)［28］，潘俊橋等對(duì)川西鳳仙花屬植物資源開(kāi)發(fā)利用性進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)［29］。本研究利用層次分析法構(gòu)建了7個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)16個(gè)紫花苜蓿品種的量化評(píng)價(jià)，通過(guò)成對(duì)比較指標(biāo)間的重要性進(jìn)而利用方根法計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重值，有效規(guī)避了評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重失衡問(wèn)題；再與綜合評(píng)價(jià)D值相結(jié)合，可以更加準(zhǔn)確地判定出各鹽脅迫等級(jí)下適合栽種的紫花苜蓿品種（表4）。聚類分析是作物品種篩選的重要方法之一，聚類熱圖不僅可以直觀地表現(xiàn)出單一品種多個(gè)表型性狀值的大小變化，也可以有效反映出多個(gè)品種耐鹽性的強(qiáng)弱的層次關(guān)系［30-31］。本研究以綜合評(píng)價(jià)D值為基礎(chǔ)對(duì)16個(gè)紫花苜蓿品種進(jìn)行聚類分析，進(jìn)一步將其劃分為3個(gè)耐鹽等級(jí)，其中‘甘農(nóng)5號(hào)’和‘WL377HQ’綜合耐鹽表現(xiàn)較好；‘甘農(nóng)12號(hào)’‘前景’‘莎莎’和‘賽沃’表現(xiàn)次之，其他品種耐鹽性較弱（圖5）。

4 結(jié)論

輕度鹽脅迫在一定程度上促進(jìn)了紫花苜蓿種子萌發(fā)生長(zhǎng)，增加幼苗生物量；而中重度鹽脅迫則顯著降低紫花苜蓿發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和百株干重。不同紫花苜蓿品種間耐鹽性差異較大，通過(guò)對(duì)不同紫花苜蓿品種的發(fā)芽指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和聚類分析，初步篩選出6個(gè)耐鹽性較強(qiáng)的紫花苜蓿品種，分別是‘甘農(nóng)5號(hào)’‘WL377HQ’‘甘農(nóng)12號(hào)’‘前景’‘莎莎’和‘賽沃7’。

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（責(zé)任編輯" 閔芝智）