利用近海水溶液筛选耐盐碱水稻品种

时间:2022-02-14 05:32:59

利用近海水溶液筛选耐盐碱水稻品种

[摘 要] 白城自古有“八百里旱海”之称,据研究白城地区盐碱地的主要盐碱成分与海洋所含盐碱成分相似,即碳酸钠和碳酸氢钠。在实验室利用近海水溶液筛选耐盐碱水稻品种,并在田间进行复合实验,为筛选耐盐碱水稻品种提供新方法。

[关键词] 近海水溶液 耐盐碱水稻

[中图分类号] S517 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2013)10-0108-02

吉林省盐碱地是世界三大苏打盐碱土分布区之一,盐碱地面积96.90万公顷,其中轻度盐碱地6.07万公顷,占盐碱地面积的6.26%,中度盐碱地46.41万公顷,占盐碱地面积的47.90%,重度盐碱地面积为44.42万公顷,占盐碱地面积的45.84%。本区盐碱地具体分布于白城市的洮南、洮北、镇赉、通榆、大安;松原市的长岭、乾安、扶余、前郭、宁江;四平市的双辽、梨树;长春市的农安等13个市县。盐碱地面积最大的分布在白城地区,占吉林省总面积的65%以上。大面积的盐碱地严重制约着吉林省西部农业持续发展及人民生活水平的提高。据测定,这里的盐碱土,可溶性盐含量高,其电导率 4 毫姆欧/厘米(25℃) ,碱化度 15,pH 8 以上,地下矿化度 1~1.5 克/升,地下水和土壤中含大量的碳酸钠和碳酸氢钠,约占全盐量的 80~90,主要盐碱成分与海洋所含盐碱成分相似。本研究通过配制类似成分构成的近海水溶液,在实验室筛选出可在盐碱地种植具有极强耐盐碱特性的水稻品种,对盐碱地改良,改善西部生态环境,乃至对吉林省增产百万斤粮食具有重要的意义。

一、近海水溶液含盐成分的配制及供试材料的选择

1.近海水溶液含盐成分的配制

依据上一项研究结果,我们可以确定Na+的含量、CO32-的含量、pH 值三项指标作为土壤盐碱性评价的主要指标,另根据样本无机元素测定分析,我们参照Sverdrup,H.U.1942使用的盐分构成,制成接近海水成分构成的含盐母液(见表1)。

2.用于种子发芽处理的溶液配制

取150 mL配制好的海水母液,加入蒸馏水,用电导仪测定其电导率,分别配制成电导率为0、2.2、3.2、4.2、5.2和6?2 mΩ/cm的溶液处理种子,共计6种浓度,即6个处理。将6种不同电导率的处理溶液200 mL分别装在塑料盆中,以便供给种子萌动发芽。

3.供试材料

该试验选用长白9号,长白10号,白粳1号,白稻6,白2029,农大10,通790,通育313,绥粳4,0506,0529,0530, 0541,0552, 0561 ,0569,0590,0592,0997等19个品种或品系参加试验。

二、种子发芽试验

1.实验条件及结果

将每个试验材料的种子随机选取100粒,3次重复,用3%NaOCl溶液灭菌10 min后,分别装入培养皿中,试验用的培养皿、滤纸、纱布等均用高压灭菌锅在121℃、1个大气压下灭菌20 min。已灭菌的培养皿底部用2层滤纸铺垫,种子上面用长条形纱布的一端盖好,在实验室利用不同浓度的近海水溶液,通过加入不同剂量Na2CO3以调节溶液的PH值,模拟碱胁迫水稻的发芽和生长。

以水稻发芽期的发芽势和发芽率的相对碱害率以及幼苗前期的根数、根长和苗高的相对碱害率为鉴定评价指标,研究水稻发芽期和幼苗前期耐碱性鉴定的碱胁迫条件,同时筛选出耐盐碱的水稻品种(品系)。

2.种子发芽试验结果与分析

从表2可以看出,电导率在2.2~4.2mΩ/cm之间时,水稻种子发芽率与对照比,基本上没有什么变化,当超过电导率4.2mΩ/cm时,种子发芽率有了明显的变化,而当电导率在4.2~5.2mΩ/cm之间时,则发芽率都会受到抑制而不能正常发芽。因此,说明电导率在2.2~6.2 mΩ/cm之间,各试验材料对盐分的应力区别较大,我们将发芽率划分为4个级别,分别代表极弱:发芽率90%,则筛选出2个在盐胁迫下具有极强发芽能力的品种,即为长白9号和白2029;选出白粳1号等7个具有强发芽能力的品种。

三、耐盐碱水稻品种田间鉴定

1.参试材料

本试验对利用盐胁迫发芽率试验筛选出来的2个具有极强发芽能力,7个强发芽能力,以及中等和较弱的10个品种,合计19个试验材料(品种名称见表2),在田间进行复核检验其耐盐碱性。

2.田间耐碱性鉴定方法

2.1选择一小块盐碱稻田修成小池子(检测pH=8.9),将PH值调制9.0。根据试验所需的灌水量,准备一定容积的水桶,以淡水和碱(Na2CO3)混合调配至pH=9.0(20℃)。用此水灌溉,2~3d更换一次,以防止蒸发或降雨而引起水层碱浓度变化。若水层碱浓度无大变化,换水时间可延长,碱水深度保持3~5cm。

2.2移栽和管理:经种子消毒和浸种,将催芽的种子播在育苗盘育苗。插秧前施足基肥,用混合好的碱水泡田。在3~4叶龄期,将秧苗单本移栽到试验区中。行株距20×10cm,单本插秧,每个试验材料5行,每行栽20株,顺序排列,不设重复。每5个品种设一个对照品种(长白9号)。

2.3调查时间:碱胁迫处理第30天和第60天调查碱害症状。

2.4调查项目:碱胁迫处理区平均死亡率。

四、结论

通过实验可以看出,参试材料田间复核鉴定与盐胁迫下的种子发芽能力具有一致性。综合两种方法,耐盐碱强弱根据死叶率判定,某一级别中若在中值前,定为和目视法鉴定结果一致(0552试材,目测结果中,死叶率测定弱,但在中值前,故判定为中);某一级别中若在中值之后,定为和死叶率鉴定结果一致(0561试材,目测结果中,死叶率测定弱,但在中值之后,故判定为弱)。所有参试19份耐盐碱极强2份,占10.5%;强7份,占36.8%;中6份,占31.6%;弱3份,占15.8%;极弱1份,占5.3%。其中长白9号、白2029具有极强耐盐碱性;白粳1号、白稻6、长白10号、0506、0529、0997、0541,具有强的耐盐碱性;农大10、通790、通育313、绥粳4、0590、0552,具有中等强度的耐盐碱性; 0530、0561、0569,具有较弱的耐盐碱性;0592的耐盐碱性很差。

参考文献

[1] 吉林省盐碱地生态经济发展十一五规划.

[2] 王参.根据吉林西部盐碱土的成因来创新盐碱地改良模式[J].吉林农业,2012(12)

[3] 时东方, 赵骥民.吉林省西部地区盐碱地土壤成分研究[J].贵州:贵州农业科学,2010年(8).

[4] 隋朋举.吉林省西部水稻耐盐碱品种筛选试验报告[J].北方水稻,2010年 (2).

作者简介:郝玉梅,女,1966年出生,白城师范学院化学学院,教授,研究方向,应用化学。

刘兴球,男,1966年出生,白城医学高等专科学校,讲师,研究方向,化学实验。

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