摘 要：為驗(yàn)證室內(nèi)棉花苗期耐鹽性鑒定結(jié)果的可靠性，在大田條件下對5個(gè)棉花品種在3個(gè)鹽脅迫水平下的出苗率，3個(gè)生育期的葉綠素含量、光合速率、鈉鉀離子含量以及產(chǎn)量進(jìn)行測定。結(jié)果顯示，低鹽濃度對棉花種子發(fā)芽影響較小，高鹽濃度下的發(fā)芽勢、發(fā)芽率才能較準(zhǔn)確地反映棉花苗期的耐鹽性，耐鹽品種的篩選需要進(jìn)行全生育期生理數(shù)據(jù)和終產(chǎn)量的綜合評價(jià)才更可靠。本試驗(yàn)中仁和39號和中棉44號較其它3個(gè)品種在苗期有較好的耐鹽性，泗棉3號耐鹽性最差；重度鹽堿相對輕度鹽堿條件下產(chǎn)量下降比例，仁和39號、魯棉研28號、中棉49號、泗棉3號和中棉44號分別為25.2%、26.7%、31.9%、32.2%和26.4%，說明仁和39號受鹽脅迫影響最小，中棉44號和魯棉研28號次之，中棉49號和泗棉3號耐鹽性較差。

關(guān)鍵詞：棉花；苗期；耐鹽性鑒定；產(chǎn)量

中圖分類號：S562.037 文獻(xiàn)標(biāo)識號：A 文章編號：1001-4942（2013）10-0051-05

棉花是較耐鹽的作物之一，是鹽堿地的先鋒作物^{[ 1，3]}。一般來說，含鹽量在0.3% 以下的鹽堿地均可植棉，但土壤含鹽量過高時(shí)就會(huì)影響棉花生產(chǎn)^[1]，尤其是在重度鹽堿地，棉花出苗率低、產(chǎn)量不高是影響鹽堿地棉花生產(chǎn)的重要因素^[4]。雖然通過改進(jìn)栽培技術(shù)措施也可提高棉花的耐鹽性，但篩選利用耐鹽棉花品種是促進(jìn)鹽堿地棉花生產(chǎn)最經(jīng)濟(jì)有效的方法。

在棉花品種耐鹽鑒定方面，前人已進(jìn)行過許多研究^[5～10]。由于種子萌發(fā)和出苗階段是棉花對鹽分最敏感的時(shí)期，所以于室內(nèi)進(jìn)行單鹽脅迫下的發(fā)芽勢、發(fā)芽率測定成為鑒定棉花品種耐鹽性最常用的指標(biāo)。該方法主要存在以下3個(gè)問題：①由于是單鹽脅迫，棉花的鹽脅迫程度易受環(huán)境條件和操作方法因素的影響，結(jié)果準(zhǔn)確性差；②單鹽溶液條件下耐鹽性好的品種， 在大田鹽堿條件下未必表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐鹽能力和適應(yīng)性；③不同棉花品種的不同發(fā)育階段對鹽堿敏感程度不同，苗期耐鹽性未必能代表其全生育期的耐鹽性。

本研究針對以上問題，在大田條件下對目前山東濱海鹽堿地區(qū)主栽品種的出苗率，3個(gè)生育期的葉綠素含量、光合速率、鈉鉀離子含量及終產(chǎn)量進(jìn)行調(diào)查與室內(nèi)苗期鑒定，探討室內(nèi)苗期鑒定結(jié)果的可靠性，并對該結(jié)果及其原因進(jìn)行分析討論，以期為耐鹽品種的篩選及耐鹽棉花育種提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料

供試棉花品種5個(gè)，分別為中棉44號、泗棉3號、魯棉研28號、中棉49號和仁和39號。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 室內(nèi)鑒定參考張國偉等^[11]的方法 取玻璃培養(yǎng)皿（直徑為15 cm）12只，均內(nèi)鋪2層濾紙，挑選飽滿的種子放置于濾紙中間，分別加入濃度為50、100、150、200 mmol/L NaCl溶液各10 ml，后置入28℃、相對濕度80%的人工氣候室內(nèi)催芽。每個(gè)處理150粒，重復(fù)3 次， 以蒸餾水處理為對照。

1.2.2 大田試驗(yàn) 在東營山東棉花原原種場進(jìn)行。選擇3個(gè)地勢平坦、澇可排旱可澆、鹽分分布均一的地塊，一塊為輕度鹽堿地（含鹽量為0.2%～0.3%），一塊為中度鹽堿地（含鹽量為0.3%～0.4%），一塊為重度鹽堿地（含鹽量為0.4%～0.5%）。小區(qū)長30 m，寬20 m。0.75 m等行距種植，密度為6萬株/hm2。裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)置隔離行和小路，重復(fù)3次。

1.3 鑒定指標(biāo)與測試方法

1.3.1 室內(nèi)試驗(yàn) 第3天、第7天分別統(tǒng)計(jì)種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率。相對發(fā)芽勢（%）=（處理發(fā)芽勢/對照發(fā)芽勢）×100，相對發(fā)芽率（%）=（處理發(fā)芽率/對照發(fā)芽率）×100。

1.3.2 大田試驗(yàn) 出苗率（%）= （出苗株數(shù)/供試種子數(shù)）×100。調(diào)查出苗率后，通過移栽補(bǔ)苗將所有處理密度調(diào)整為6萬株/hm2。產(chǎn)量以各小區(qū)實(shí)收記產(chǎn)。利用火焰原子吸收法測定樣品中鈉、鉀離子含量^[12]，參照鄒琦^[13]的方法測定各時(shí)期棉株主莖倒三葉的葉綠素含量。選晴天于9～11時(shí)用LI-6400光合作用測定系統(tǒng)（LI-COR Inc.，USA）測定各時(shí)期棉株主莖倒三葉的凈光合速率，每個(gè)小區(qū)測5株棉花，取平均值。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用DPS數(shù)據(jù)處理軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用SSR法測驗(yàn)顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 鹽脅迫對棉花種子相對發(fā)芽勢的影響 隨鹽濃度的增加，所有棉花品種相對發(fā)芽勢均降低，但品種間表現(xiàn)出一定差異（圖1）。在50 mmol/L NaCl脅迫下，泗棉3號的相對發(fā)芽勢最高，和其它品種之間差異達(dá)顯著水平，100 mmol/L時(shí)其發(fā)芽勢也最高，這說明低鹽濃度對該品種的發(fā)芽有一定的促進(jìn)作用。當(dāng)NaCl濃度為150、200 mmol/L時(shí)，仁和39號和中棉44號的相對發(fā)芽勢顯著高于其它3個(gè)品種。

2.1.2 鹽脅迫對棉花種子相對發(fā)芽率的影響 從圖2可以看出，5個(gè)棉花品種種子萌發(fā)時(shí)的耐鹽性存在較大差異，在50 mmol/L NaCl處理下仁和39號和泗棉3號的相對發(fā)芽率均高于對照，隨著鹽濃度升高，各品種相對發(fā)芽率明顯下降，增至200 mmol/L時(shí)仁和39號的相對發(fā)芽率顯著高于除中棉44號外的其它3個(gè)品種。

2.2 大田試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 大田鹽脅迫下供試品種的出苗率 在大田條件下，輕度鹽堿下各品種的出苗率都在85%以上，各品種間差異不明顯；隨著土壤含鹽量的增加，所有品種的出苗率均呈下降趨勢；在重度鹽堿條件下，仁和39號和中棉44號的出苗率明顯高于其它3個(gè)品種（表1）。

3 結(jié)論與討論

棉花是較耐鹽作物，苗期是棉花對鹽脅迫最敏感的時(shí)期。前人的研究結(jié)果表明，低鹽濃度對耐鹽型棉花種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢影響較小，卻提高了鹽敏感品種的發(fā)芽勢^[14]，進(jìn)一步增加鹽濃度，發(fā)芽率才受到抑制^[15]。本試驗(yàn)也得出類似結(jié)論。泗棉3號在低鹽（50 mmol/L）條件下相對發(fā)芽勢顯著高于其它品種，隨著鹽分濃度的升高，各品種的相對發(fā)芽勢、發(fā)芽率都呈下降趨勢，但下降程度不同品種之間存在差異，泗棉3號下降幅度最大。當(dāng)鹽濃度為（150 mmol/L和200 mmol/L）時(shí)仁和39號和中棉44號的耐鹽性明顯高于泗棉3號和其它兩個(gè)品種，說明仁和39號和中棉44號較其它3個(gè)品種在苗期有較好的耐鹽性，泗棉3號耐鹽性最差。大田試驗(yàn)出苗率結(jié)果和這一結(jié)論相符，說明可以將該方法用于苗期耐鹽性鑒定。

鹽脅迫下，鈉離子毒害是作物面對的重要脅迫之一。面對脅迫作物也具有相應(yīng)的應(yīng)答機(jī)制以減輕脅迫傷害。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)對鉀有高吸收、對鈉有排斥的作物品種具有好的耐鹽性^{[16，17]}，也就是說作物葉片中k+/Na+值越高耐鹽性就越好。本試驗(yàn)結(jié)果可以看出，土壤含鹽量越高，K+/Na+值越低，但品種間的差異越明顯，仁和39號和中棉44號在3個(gè)生育時(shí)期和3個(gè)鹽脅迫水平下都有較好的耐鹽性。

葉綠素含量和光合速率是反映棉株生理狀態(tài)的重要指標(biāo)，光合速率決定最終的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。本試驗(yàn)中魯棉研28號雖然在苗期抗鹽鑒定中表現(xiàn)并不突出，但盛花期和吐絮期卻有著較高的光合速率，特別是輕度鹽堿條件下，其光合作用高于仁和39號；終產(chǎn)量也表明，魯棉研28號在后期有著較好的耐鹽性，重度鹽堿條件下皮棉產(chǎn)量僅次于仁和39號。重度鹽堿相對輕度鹽堿條件下產(chǎn)量下降比例，仁和39號、魯棉研28號、中棉49號、泗棉3號和中棉44號分別為25.2%、26.7%、31.9%、32.2%和26.4%，說明仁和39號受鹽脅迫影響最小，中棉44號和魯棉研28號次之，中棉49號和泗棉3號耐鹽性較差。

總之，室內(nèi)苗期鑒定結(jié)果表明，棉花作為較耐鹽作物在低鹽濃度下發(fā)芽勢、發(fā)芽率受影響較小，高鹽濃度（150 mmol/L和200 mmol/L）能準(zhǔn)確地反映棉花苗期的耐鹽性強(qiáng)弱。大田試驗(yàn)結(jié)果也表明輕度鹽堿條件下品種間差異不大，重度鹽堿條件下品種間抗鹽性差異明顯。綜合全生育期來看，由于不同品種不同發(fā)育時(shí)期的生理特性不同，如有些品種苗期長勢弱，但中后期長勢強(qiáng)，僅看苗期鑒定結(jié)果容易得出錯(cuò)誤的結(jié)論。因此耐鹽品種的選育不僅需要室內(nèi)苗期鑒定還需要結(jié)合全生育期的調(diào)查數(shù)據(jù)以及產(chǎn)量來綜合評價(jià)。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所. 中國棉花栽培學(xué)[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1983，1-6.

[2] 謝德意，王惠萍，王付欣，等. 鹽脅迫對棉花種子萌發(fā)及幼苗生長的影響[J]. 中國棉花，2000，27（9）：12-13.

[3] Levitt J. Responses of plants to environmental stress：water， radiation， salt and other stresses （2ed）[M]. New York：Academic Press，1980，365-434.

[4] 董合忠. 鹽堿地棉花栽培學(xué)[M]. 北京：科學(xué)出版社，2010，151-156.

[5] 李付廣，李秀蘭，李鳳蓮. 離體快速鑒定棉花耐鹽性初報(bào)[J]. 中國棉花，1992，19（6）：16-17.

[6] 沈法富，于元杰，劉鳳珍. 棉花植株和花粉耐鹽性的鑒定[J]. 作物學(xué)報(bào)，1997，25（3）：620-625.

[7] Khan A N，Qureshi R H，Ahmad N. Salt tolerance of cotton cultivars in relation to relative growth rate in saline environments[J]. International of Agrculture Biology，2004，6（5）：786-787.

[8] 王俊娟，樊偉莉，葉武威，等. 陸地棉萌發(fā)出苗期耐鹽鑒定方法的研究及應(yīng)用[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，2：87-88.

[9] 劉國強(qiáng)，魯黎明，劉金定. 棉花品種資源耐鹽性鑒定研究[J]. 作物品種資源，1993，2：21-22.

[10]孫小芳，劉友良，陳 沁. 棉花耐鹽性研究進(jìn)展[J]. 棉花學(xué)報(bào)，1998，10（3）：118-124.

[11]張國偉，路海玲，張 雷，等. 棉花萌發(fā)期和苗期耐鹽性評價(jià)及耐鹽指標(biāo)篩選[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2011，22（8）：2045-2053.

[12]中國土壤學(xué)會(huì)農(nóng)業(yè)化學(xué)專業(yè)委員會(huì). 土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)常規(guī)分析方法[M]. 北京：科學(xué)出版社，1983.

[13]鄒 琦.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[14]王俊娟，葉武威，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(bào)，2007，19（4）：315-317.

[15]Helal A L. Germination response of cassiasenna seeds to sodium salts and temperature[J]. Journal of the University of Kuwait， Science，1989，16（2）：281- 287.

[16]Rana M，Richard A.Screening methods for salinity： a casestudy with tetraploid wheat[J].Plant and Soil，2003，253：201-218.

[17]Tracey A C，Stewart A. A root’s ability to retain K+ correlates with salt tolerance wheat[J].Journal of Experimental Botany，2008，59：2697-2706.