CN104604554B - 一种耐盐甜高粱种质鉴定的方法 - Google Patents

一种耐盐甜高粱种质鉴定的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种耐盐甜高粱种质鉴定的方法，本发明涉及农业技术领域。在沿海滩涂选择土壤耕作层盐分轻(盐度＜3.0‰)、中(盐度在3.0‰~6.0‰)、重(盐度＞6.0‰)的地块。播种每待鉴定的材料于轻、中、重盐分土壤的地块中。成苗与乳熟期根据单株盐害程度分成四个等级，利用土壤盐份计测定各材料不同盐害程度单株根部土壤耕作层5cm、10cm、15cm、20 cm处的盐分平均值。以各材料四个盐害等级的采样植株平均土壤耕作层的盐分为依据，计算耐盐指数，结合成苗期与乳熟期耐盐性鉴定,筛选耐盐偏强的材料。本发明方法能够在短期内完成甜高粱耐性强弱鉴定，操作容易，直观，成本低，可靠性强。

Description

一种耐盐甜高粱种质鉴定的方法
技术领域
本发明涉及农业技术领域，尤其是一种耐盐甜高粱种质鉴定的方法。
背景技术
栽培甜高粱(Sorghum bicolor(Linn.)Moench subsp.bicolor)隶属于禾本科高粱族高粱属甜高粱种下的一个亚种。甜高粱籽粒可食用、饲用、酿酒；茎秆可做饲料、制糖、酿酒、做饮料，秆渣还可饲用、制纸、制板、人造纤维等，甜高粱作为饲料、糖料、能源作物，极具开发价值。随着我国规模养牛和养羊产业发展，甜高粱作为饲料的应用价值更具前景。为盐碱地快速改良增添了新的选择。甜高粱生长迅速、糖分积累快、生物学产量高，适应性广，抗旱耐涝性强、具有一定的耐盐性，管理简单，因而甜高粱被认为是最适宜沿海滩涂发展的高效经济作物之一。
不同的甜高粱种质材料耐盐性差异较大，鉴定与筛选耐盐甜高粱种是沿海滩涂发展甜高粱产业一项基本技术。现有甜高粱耐盐鉴定方法主要是采用实验室芽苗期的耐盐性鉴定、盐池内种植或者含盐土壤实地种植鉴定。由于土壤、气候等因素的影响，芽苗期、盐池内种植耐盐性鉴定与沿海滩涂地实地结果有往往很大的差异；而已有含盐土壤实地种植鉴定费时费事，效率低，或者未考虑到沿海滩涂盐渍地的盐分相当不均衡性，实践效果差。另外，作物在不同生育期耐盐敏感性有很大的差异的，因而仅利用单一时期对甜高粱品种耐盐性判定也是不全面的。
江苏沿海滩涂是受海水浸渍发育形成的滨海盐土，在围垦以后土壤中残留大量的盐分，在江苏沿海季风湿润气候条件下，土壤总体向着自然脱盐方向发展。但受地形、耕作、母质、植被等多种因素的影响，在降水-蒸发作用下，土壤中不断进行着盐分再分配的水盐运动，导致土壤脱盐不均匀，在江苏沿海滩涂同一田块普遍存在着轻、中、重盐分，直至盐斑光板地的土壤(陈宏友。江苏沿海地区盐斑地的形成及其改良途径。江苏农业料学，1992，1：41～43)。本发明利用沿海滩涂土壤盐分不平衡性与梯度分布特性，通过沿海滩涂实地种植，于甜高粱生长发育关键期(成苗期，立苗关键时期；乳熟期，收获关键时期)鉴定甜高粱耐盐性，从而使得鉴定结果准确、操作性强、鉴定效率高、实用、依据全面。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种耐盐甜高粱种质鉴定的方法。
技术方案
一种耐盐甜高粱种质鉴定的方法，包括以下方面：
(1)地块的选择
在沿海滩涂盐渍地参照前茬作物或者植被的盐害程度，选择盐害梯度大的大田，将这些地块按照土壤耕作层所测每个点盐分平均值，分成，盐度轻：地块每个点盐分平均值＜3.0‰；盐度中：地块每个点盐分平均值在3.0‰～6.0‰；盐度重：地块每个点盐分平均值＞6.0‰三种类型。播种每待鉴定的甜高粱材料于轻、中、重盐分土壤的地块中，甜高粱田间农艺措施与管理参照正常水平；
(2)成苗期耐盐性测定
成苗后根据单株盐害程度分成四个等级，即：1级：植株正常生长，叶片无盐害黄化；2级：生长发育受到轻度影响，1～2片叶片边缘盐害黄化；3级：生长发育受到严重影响，1/3～1/2叶片枯黄卷曲，但仍然成活；4级：生长发育严重受阻，大于1/2叶片失水干枯状，植株的株高不及正常的一半。依据各材料四个等级盐害程度分别采样60株，在每单株根围2cm处每隔90度均匀取4个点，利用土壤盐分计测定每个点土壤耕作层5cm、10cm、15cm、20cm处的盐分；计算每个点的土壤耕作层盐分平均值后，再计算每个植株4个点的土壤耕作层盐分平均值，然后再计算每个等级盐害程度所测60个植株的土壤耕作层盐分平均值。
(3)乳熟期耐盐性测定
乳熟期根据单株盐害程度分成四个等级，即：1级：植株正常生长；2级：生长发育受到影响，植株地上部鲜重在正常75-50％之间；3级：生长发育受到严重影响，植株地上部鲜重小于正常50％、大于等于正常的25％，4级：生长发育严重受阻，地上部鲜重小于正常的25％。各材料四个等级盐害程度分别采样60株，在每单株根围2cm处每隔90度均匀取4个点，利用土壤盐分计测定每个点土壤耕作层5cm、10cm、15cm、20cm处的盐分；计算每个点的土壤耕作层盐分平均值后，再计算每个植株4个点的土壤耕作层盐分平均值，然后再计算每个等级盐害程度所测60个植株的土壤耕作层盐分平均值。
(4)耐盐性评价鉴定
每个材料在成苗期与乳熟期耐盐指数按下列公式计算而得：耐盐指数＝∑(盐害级别×相应盐害级别植株土壤耕作层的盐分平均值)；成苗期与乳熟期鉴定耐盐性等级与评价如下：
将成苗期与乳熟期鉴定耐盐性等级都在II级以上，包括都为I级；或者一个I级和一个II级；或者都为II级确定为耐盐材料。其余成苗期与乳熟期鉴定耐盐性等级中有III等以下的均确定为非耐盐材料。
所述的一种耐盐甜高粱种质鉴定的方法，其特征在于，按照盐害程度划分10～40m2大小的地块若干，对划分地块采用棋盘式取样方式，取样每个点间隔50cm，利用土壤盐分计测定土壤耕作层每个点5cm、10cm、15cm、20cm处的盐分平均值，计算每个点的土壤耕作层盐分平均值，再将每个地块所有点的土壤耕作层盐分平均值平均所得值对每个地块进行盐度等级划分，分成，盐度轻：地块每个点盐分平均值＜3.0‰；盐度中：地块每个点盐分平均值在3.0‰～6.0‰；盐度重：地块每个点盐分平均值＞6.0‰三种类型，每种土壤类型地块累计种植面积大于90m2。
所述的一种耐盐甜高粱种质鉴定的方法，甜高粱耐盐鉴定的方法其特征在于，所述土壤盐分计为美国产便携式土壤盐分计，型号：Spectrum 2265FS。
所述的一种耐盐甜高粱种质鉴定的方法，其特征在于，所述步骤(1)甜高粱田间农艺措施与管理参照正常水平如下：基施腐熟农家肥1000kg/亩，尿素8kg/亩，过磷酸钙33kg/亩，耕翻后迅速耙耪保墒，整平田块后作3m左右的宽畦，每隔20m，开一横墒，利于灌排；5月20日播种，大小行种植，行距40、70cm，穴距10cm，每穴2～3粒，密度控制在8500-9000穴/亩，播种覆土后立即亩用40％阿特拉津胶悬液300毫升兑水25kg喷施，出苗后间苗成每穴1苗。甜高粱拔节期追施尿素15kg/亩，硫酸钾7kg/亩，施肥深度8-10cm。甜高粱4～5叶期，亩用40％阿特拉津胶悬液250mL兑水35kg，均匀喷雾杂草茎叶；难以化除的杂草，结合2次中耕，人工清除杂草。蚜虫发病初期用20％病毒克星和500倍液绿叶宝400-500倍液混合喷治。高粱蚜虫点片发生时，用10％吡虫啉可湿性粉剂或者50％抗蚜威可湿性粉剂3000-3500倍液防治。玉米螟危害心叶时，亩用5％锐劲特悬浮剂30～40mL兑水30～50kg，或2.5％敌杀死20mL兑水30～50kg喷雾进行心叶防治。粟穗螟防治在高粱扬花末至灌浆初期，亩用18％杀虫双水剂200～250mL，兑水40～60kg喷雾。
有益效果
现有甜高粱耐盐鉴定方法主要是采用实验室芽苗期的单盐(NaCl、NaHCO3和Na2CO3)耐盐性鉴定、盐池内种植或者含盐土壤实地种植鉴定。由于土壤、气候等因素的影响，实验室和盐池人工模拟与沿海滩涂盐渍地实地条件差异很大，因而采用沿海滩涂盐渍地直接实地耐盐性鉴定可提高筛选可靠性；但已有含盐土壤实地种植鉴定费时费事，效率低。本发明利用沿海滩涂土壤盐分不均衡性，通过实地种植甜高粱，于甜高粱生长发育关键期(成苗期，立苗关键期；乳熟期，收获关键期)对甜高粱耐盐性强弱进行鉴定筛选，避免了单一时期判定甜高粱耐盐性强弱的不足，建立的耐盐指数公式计算方法简单、实用。从而使得该鉴定筛选方法准确全面、成本低、直观、操作性强、效率高。
具体实施方式(一)
(1)地块的选择。2013年于南通如东沿海滩涂盐渍地依据前茬作物大麦盐害程度，选择盐害梯度大的大田，按照盐害程度划分10～40m2大小的地块若干，对划分地块采用棋盘式取样方式，取样每个点间隔50cm，利用土壤盐分计测定土壤耕作层每个点5cm、10cm、15cm、20cm处的盐分平均值，计算每个点的土壤耕作层盐分平均值，再将每个地块所有点的土壤耕作层盐分平均值平均，所得值对每个地块进行盐度等级划分，分成，盐度轻：地块每个点盐分平均值＜3.0‰；盐度中：地块每个点盐分平均值在3.0‰～6.0‰；盐度重：地块每个点盐分平均值＞6.0‰三种类型。
待鉴定甜高粱品种：SN006、SN008、SN009、SN010、YT002、ST008、辽甜1号、和非耐盐对照品种YT3(均为公知公用：见施庆华等，江苏沿海滩涂甜高粱新品种适应性研究。大麦与谷类科学，2011，4：32-34；邱晓等。不同含盐量的田间自然土下甜高粱耐盐性初探。中国农学通报，2012，28(03)：66-70；张培通等。甜高粱新品系YT002在江苏种植的产量形成和器官建成动态特征分析。江西农业学报，2013，25(4)：1-4；王永慧等。滨海滩涂盐碱地甜高粱生长和地上部干物质积累特性的研究中国农学通报2013，29(24)：49-53)。
播种每待鉴定的材料于轻、中、重盐分土壤的地块中，每种土壤类型地块累计面积大于90m2。甜高粱田间农艺措施与管理参照正常水平。
(2)成苗期耐盐性测定。成苗后根据小区中单株盐害程度分成四个等级，即：1级：植株正常生长，叶片无盐害黄化；2级：生长发育受到轻度影响，1-2片叶片边缘盐害黄化；3级：生长发育受到严重影响，1/3-1/2叶片枯黄卷曲，但仍然成活；4级：生长发育严重受阻，大于1/2叶片失水干枯状，植株的株高不及正常的一半。各材料四个等级盐害程度分别采样60株，在每单株根围2cm处每隔90度均匀取4个点，利用土壤盐分计(型号：Spectrum2265FS，美国)测定每个点土壤耕作层5cm、10cm、15cm、20cm处的盐分，计算每个点的土壤耕作层盐分平均值后，再计算每个植株4个点的土壤耕作层盐分平均值，然后再计算每个等级盐害程度所测60个植株的土壤耕作层盐分平均值。
(3)乳熟期耐盐性测定。乳熟期根据单株盐害程度分成四个等级，即：1级：植株正常生长；2级：生长发育受到影响，植株地上部鲜重在正常75-50％之间；3级：生长发育受到严重影响，植株地上部鲜重小于正常的50％、大于等于正常的25％，4级：生长发育严重受阻，地上部鲜重小于正常的25％。各材料四个等级盐害程度分别采样60株，在每单株根围2cm处每隔90度均匀取4个点，利用土壤盐分计(型号：Spectrum2265FS，美国)测定每个点土壤耕作层5cm、10cm、15cm、20cm处的盐分，计算每个点的土壤耕作层盐分平均值后，再计算每个植株4个点的土壤耕作层盐分平均值，然后再计算每个等级盐害程度所测60个植株的土壤耕作层盐分平均值。
(4)耐盐性评价鉴定。每个材料在成苗期与乳熟期耐盐指数按下列公式计算而得：耐盐指数＝∑(盐害级别×相应盐害级别的植株土壤耕作层的盐分平均值)；苗期与乳熟期鉴定耐盐性等级与评如下：
将成苗期与乳熟期鉴定耐盐性等级都在II级以上，包括都为I级；或者一个I级和一个II级；或者都为II级确定为耐盐材料。其余成苗期与乳熟期鉴定耐盐性等级中有III等以下的均确定为非耐盐材料。
苗期与乳熟期耐盐指数及鉴定结果显示(见表1、2)：只有品种SN010、YT002苗期与乳熟期耐盐性都偏强，为耐盐品种。
表1待鉴定材料在成苗期四个盐害等级的平均土壤耕作层的盐分及耐盐性鉴定(南通如东)
表2待鉴定材料在乳熟期四个盐害等级的平均土壤耕作层的盐分及耐盐性鉴定(南通如东)
具体实施方式(二)
(1)地块的选择。2013年于连云港灌云沿海滩涂盐渍地依据植被盐害程度，选择盐害梯度大的大田，按照盐害程度划分10～40m2大小的地块若干，对划分地块采用棋盘式取样方式，取样每个点间隔50cm，利用土壤盐分计测定土壤耕作层每个点5cm、10cm、15cm、20cm处的盐分，计算每个点的土壤耕作层盐分平均值，再将每个地块所有点的土壤耕作层盐分平均值平均，所得值对每个地块进行盐度等级划分，分成，盐度轻：地块每个点盐分平均值＜3.0‰；盐度中：地块每个点盐分平均值在3.0‰～6.0‰；盐度重：地块每个点盐分平均值＞6.0‰三种类型。
待鉴定甜高粱品种：SN006、SN008、SN009、SN010、YT002、ST008、辽甜1号、和非耐盐对照品种YT3。播种每待鉴定的材料于轻、中、重盐分土壤的地块中，每种土壤类型地块累计面积大于90m2。甜高粱田间农艺措施与管理参照正常水平。
(2)成苗期耐盐性测定。成苗后根据小区中单株盐害程度分成四个等级，即：1级：植株正常生长，叶片无盐害黄化；2级：生长发育受到轻度影响，1-2片叶片边缘盐害黄化；3级：生长发育受到严重影响，1/3-1/2叶片枯黄卷曲，但仍然成活；4级：生长发育严重受阻，1/2以上叶片失水干枯状，植株的株高不及正常的一半。各材料四个等级盐害程度分别采样60株，在每单株根围2cm处每隔90度均匀取4个点，利用土壤盐分计(型号：Spectrum2265FS，美国)测定每个点土壤耕作层5cm、10cm、15cm、20cm处的盐分，计算每个点的土壤耕作层盐分平均值后，再计算每个植株4个点的土壤耕作层盐分平均值，然后再计算每个等级盐害程度所测60个植株的土壤耕作层盐分平均值。
(3)乳熟期耐盐性测定乳熟期根据单株盐害程度分成四个等级，即：1级：植株正常生长；2级：生长发育受到影响，植株地上部鲜重在正常75-50％之间；3级：生长发育受到严重影响，植株地上部鲜重在正常50-25％之间，4级：生长发育严重受阻，地上部鲜重在正常25％以下。各材料四个等级盐害程度分别采样60株，在每单株根围2cm处每隔90度均匀取4个点，利用土壤盐分计(型号：Spectrum 2265FS，美国)测定每个点土壤耕作层5cm、10cm、15cm、20cm处的盐分，计算每个点的土壤耕作层盐分平均值后，再计算每个植株4个点的土壤耕作层盐分平均值，然后再计算每个等级盐害程度所测60个植株的土壤耕作层盐分平均值。
(4)耐盐性评价鉴定。每个材料在成苗期与乳熟期耐盐指数按下列公式计算而得：耐盐指数＝∑(盐害级别×相应盐害级别植株土壤耕作层的盐分平均值)；苗期与乳熟期鉴定耐盐性等级与评价如下：
将成苗期与乳熟期鉴定耐盐性等级都在II级以上，包括都为I级；或者一个I级和一个II级；或者都为II级确定为耐盐材料。其余成苗期与乳熟期鉴定耐盐性等级中有III等以下的均确定为非耐盐材料。
苗期与乳熟期耐盐指数及鉴定(见表3、4)结果显示：只有品种SN010、YT002苗期与乳熟期耐盐性都偏强，为耐盐品种。此结果也与南通如东耐盐性鉴定基本一致。该鉴定方法较全面、直观、实用、可靠性强。
表3待鉴定材料在成苗期四个盐害等级的平均土壤耕作层的盐分及耐盐性鉴定(连云港灌云)
表4待鉴定材料在乳熟期四个盐害等级的平均土壤耕作层的盐分及耐盐性鉴定(连云港灌云)

Claims (5)

1.一种耐盐甜高粱种质鉴定的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)地块的选择
在沿海滩涂盐渍地参照前茬作物或者植被的盐害程度，选择盐害梯度大的大田，将这些地块按照土壤耕作层所测所有点盐分平均值，分成，盐度轻：地块所有点盐分平均值<3.0‰；盐度中：地块所有点盐分平均值在3.0‰～6.0‰；盐度重：地块所有点盐分平均值＞6.0‰三种类型；播种每待鉴定的甜高粱材料于轻、中、重盐分土壤的地块中，甜高粱田间农艺措施与管理参照正常水平；
(2)成苗期耐盐性测定
成苗后根据单株盐害程度分成四个等级，即：1级：植株正常生长，叶片无盐害黄化；2级：生长发育受到轻度影响，1～2片叶片边缘盐害黄化；3级：生长发育受到严重影响，1/3～1/2叶片枯黄卷曲，但仍然成活；4级：生长发育严重受阻，大于1/2叶片失水干枯状，植株的株高不及正常的一半；依据各材料四个等级盐害程度分别采样60株，在每单株根围2cm处每隔90度均匀取4个点，利用土壤盐分计测定每个点土壤耕作层5cm、10cm、15cm、20cm处的盐分；计算每个点的土壤耕作层盐分平均值后，再计算每个植株4个点的土壤耕作层盐分平均值，然后再计算每个等级盐害程度所测60个植株的土壤耕作层盐分平均值；
(3)乳熟期耐盐性测定
乳熟期根据单株盐害程度分成四个等级，即：1级：植株正常生长；2级：生长发育受到影响，植株地上部鲜重在正常75-50％之间；3级：生长发育受到严重影响，植株地上部鲜重小于正常50％、大于等于正常的25％，4级：生长发育严重受阻，地上部鲜重小于正常的25％；各材料四个等级盐害程度分别采样60株，在每单株根围2cm处每隔90度均匀取4个点，利用土壤盐分计测定每个点土壤耕作层5cm、10cm、15cm、20cm处的盐分；计算每个点的土壤耕作层盐分平均值后，再计算每个植株4个点的土壤耕作层盐分平均值，然后再计算每个等级盐害程度所测60个植株的土壤耕作层盐分平均值；
(4)耐盐性评价鉴定
每个材料在成苗期与乳熟期耐盐指数按下列公式计算而得：耐盐指数＝∑(盐害级别×相应盐害级别植株土壤耕作层的盐分平均值)；成苗期与乳熟期鉴定耐盐性等级与评价如下：
2.根据权利要求1所述的一种耐盐甜高粱种质鉴定的方法，其特征在于，将成苗期与乳熟期鉴定耐盐性等级都在II级以上，包括都为I级；或者一个I级和一个II级；或者都为II级确定为耐盐材料，其余成苗期与乳熟期鉴定耐盐性等级中有III等以下的均确定为非耐盐材料。
3.根据权利要求1或2所述的一种耐盐甜高粱种质鉴定的方法，其特征在于，按照盐害程度划分10～40m2大小的地块若干，对划分地块采用棋盘式取样方式，取样每个点间隔50cm，利用土壤盐份计测定土壤耕作层每个点5cm、10cm、15cm、20cm处的盐分平均值，将这些地块按照土壤耕作层所测所有点盐分平均值，分成，盐度轻：地块所有点盐分平均值<3.0‰；盐度中：地块所有点盐分平均值在3.0‰～6.0‰；盐度重：地块所有点盐分平均值＞6.0‰三种类型，每种土壤类型地块累计种植面积大于90m2。
4.根据权利要求1或2所述的一种耐盐甜高粱种质鉴定的方法，其特征在于，所述步骤(1)甜高粱田间农艺措施与管理参照正常水平如下：基施腐熟农家肥1000kg/亩，尿素8kg/亩，过磷酸钙33kg/亩，耕翻后迅速耙耪保墒，整平田块后作3m左右的宽畦，每隔20m，开一横墒，利于灌排；5月20日播种，大小行种植，行距40、70cm，穴距10cm，每穴2～3粒，密度控制在8500-9000穴/亩，播种覆土后立即亩用40％阿特拉津胶悬液300毫升兑水25kg喷施，出苗后间苗成每穴1苗；甜高粱拔节期追施尿素15kg/亩，硫酸钾7kg/亩，施肥深度8-10cm；甜高粱4～5叶期，亩用40％阿特拉津胶悬液250mL兑水35kg，均匀喷雾杂草茎叶；难以化除的杂草，结合2次中耕，人工清除杂草；蚜虫发病初期用20％病毒克星400-500倍液和500倍液绿叶宝混合喷治；高粱蚜虫点片发生时，用10％吡虫啉可湿性粉剂或者50％抗蚜威可湿性粉剂3000-3500倍液防治；玉米螟危害心叶时，亩用5％锐劲特悬浮剂30～40mL兑水30～50kg，或2.5％敌杀死20mL兑水30～50kg喷雾进行心叶防治；粟穗螟防治在高粱扬花末至灌浆初期，亩用18％杀虫双水剂200～250mL，兑水40～60kg喷雾。
5.据权利要求3所述的一种耐盐甜高粱种质鉴定的方法，其特征在于，所述步骤(1)甜高粱田间农艺措施与管理参照正常水平如下：基施腐熟农家肥1000kg/亩，尿素8kg/亩，过磷酸钙33kg/亩，耕翻后迅速耙耪保墒，整平田块后作3m左右的宽畦，每隔20m，开一横墒，利于灌排；5月20日播种，大小行种植，行距40、70cm，穴距10cm，每穴2～3粒，密度控制在8500-9000穴/亩，播种覆土后立即亩用40％阿特拉津胶悬液300毫升兑水25kg喷施，出苗后间苗成每穴1苗；甜高粱拔节期追施尿素15kg/亩，硫酸钾7kg/亩，施肥深度8-10cm；甜高粱4～5叶期，亩用40％阿特拉津胶悬液250mL兑水35kg，均匀喷雾杂草茎叶；难以化除的杂草，结合2次中耕，人工清除杂草；蚜虫发病初期用20％病毒克星400-500倍液和500倍液绿叶宝混合喷治；高粱蚜虫点片发生时，用10％吡虫啉可湿性粉剂或者50％抗蚜威可湿性粉剂3000-3500倍液防治；玉米螟危害心叶时，亩用5％锐劲特悬浮剂30～40mL兑水30～50kg，或2.5％敌杀死20mL兑水30～50kg喷雾进行心叶防治；粟穗螟防治在高粱扬花末至灌浆初期，亩用18％杀虫双水剂200～250mL，兑水40～60kg喷雾。
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