CN105830915B - 一种筛选耐盐向日葵品种的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种筛选耐盐向日葵品种的方法，所述方法从不同品种的向日葵种子中挑选出饱满、整齐无损伤的种子分别用同样的种植基质进行沙培种植，播种一段时间之后选取长势一致的幼苗移栽至盛有1/2Hoagland营养液的气雾栽培周转箱中培育成向日葵植株，选出长势一致、单个花盘的植株记录下花盘直径X1并分成盐处理组和空白对照组两组，空白对照组仍采用1/2Hoagland营养液进行气雾栽培，盐处理组采用加入了120mmol/L的NaCl的1/2Hoagland营养液进行气雾栽培。过预定时间之后，分别对盐处理组和空白对照组的向日葵花盘的直径进行测定，通过花盘直径数据的分析对比即可筛选出更耐盐的向日葵品种。该方法成本不高，易于操作便于在各个地方推广实施。

Description

一种筛选耐盐向日葵品种的方法
技术领域
本发明涉及一种筛选向日葵品种的方法，尤其涉及一种筛选耐盐向日葵品种的方法。
背景技术
向日葵具有耐盐碱、耐瘠薄、抗干旱适应性强等特性,籽实含油率高,油质优良,许多国家广泛种植,现已成为世界第4大油料作物(仅次于大豆、油菜、花生),也是内蒙古自治区中西部群众的主要食用植物油来源,在内蒙古农业生产中占有重要地位。向日葵作为我国主要的油料经济作物，在国民经济发展中占有举足轻重的地位。由于粮油争地矛盾突出，向日葵的种植受到严重影响。由于向日葵本身具有耐盐碱特性，可作为改良利用盐碱土、发展盐碱地区经济的先锋作物。
长期以来，对耐盐碱向日葵的筛选或鉴定，均是采用田间盐碱地、人工盐池进行试验，或室内测定一些生理生化的参数，作为比较参考。现有方法是根据向日葵材料在盐碱地或者盐池中生长状况进行盐害调查进行判断是否对盐碱具有耐性。虽然该方法是直接在田间鉴定的，鉴定结果相对较直接，但每年向日葵只有一个生长季节，即每年只能进行一批试验；对检定场所要求较高，如盐浓度要有一定的梯度，盐池或盐碱地场所无法更换，因为经过这类鉴定试验的盐碱地或盐池不可以用来种植其他植物，以防对其他作物带来盐害，占地面积大，鉴定效率低；而且盐害症状是个定性的范围，没有具体的数字量化，不同的检定人员观察的结果差异较大，得出的结论具有差异和不稳定；田间盐碱地是自然状态的，且土壤的混匀程度及盐碱度不易统一，盐池的盐分虽然是人工撒入的NaCl，但进入土壤后，土壤的成分、PH值以及天气降雨等因素均会引起盐分水平的随时变化，年度间及平行间试验结果的可比性较差。
现有技术还有一种水培耐盐筛选方法，以人工创造的根系环境取代了土壤环境，由于其在耐盐鉴定中有许多优势，特别它提供了一个均一的根系生态环境，因而可以准确测定出植物对盐害的反应，所以在植物耐盐鉴定中得到了广泛应用。但是水培由于植物根系进行无氧呼吸容易出现烂根的情况。
因此缺少一种栽培环境易控制且植株不易烂根、易操作的筛选耐盐向日葵品种的方法。
发明内容
为了解决上述问题，本发明采用气雾栽培向日葵植株选育耐盐向日葵品种。该方法的栽培环境容易统一控制、成本更低、检测周期更短、耐盐检测的准确度更高、植株根系环境好不易烂根并易于操作便于在各个地方推广实施。
一种筛选耐盐向日葵品种的方法，包括以下步骤：
步骤一：将预定盐浓度的培养液灌注到容器中；
步骤二：将不同品种的向日葵种子浸泡在培养液里；
步骤三：播种预定时间后，选出长势一致的向日葵植株，测量并记录花盘直径；
步骤四：比较测量的各品种向日葵。
一种筛选耐盐向日葵品种的方法，包括以下步骤：
步骤S1，从不同品种的向日葵种子中挑选出饱满、整齐无损伤的种子，分别进行沙培种植，其中种植基质为细沙和过筛的农田土壤2:1混合；
步骤S2，播种3～7天后，选取长势一致的幼苗，移栽至气雾栽培周转箱中，每个气雾栽培周转箱内倒入1/2Hoagland营养液，所述1/2Hoagland营养液的PH值为6.0，采用定时开关控制气雾栽培周转箱中的超声波雾化器，每工作5～15分钟，休息3～5分钟，每过20～24小时更换1/2Hoagland营养液；
步骤S3，培育30～50天后，选出长势一致、单个花盘的向日葵植株并记录下花盘直径X1，将选出的向日葵植株分成盐处理组和空白对照组两组，空白对照组仍采用步骤S2进行培育，盐处理组移栽至另一气雾栽培周转箱中，该盐处理组的气雾栽培周装箱内倒入NaCl浓度为120mmol/L的1/2Hoagland营养液，采用定时开关控制气雾栽培周转箱中的超声波雾化器每工作10～20分钟，休息5～10分钟，每过10～15小时更换含有NaCl的1/2Hoagland营养液；
步骤S4，按照步骤S3的培育步骤再培育15～25天，分别对盐处理组和空白对照组的向日葵花盘的直径进行测定，将盐处理组的向日葵花盘直径记为X2，空白对照组的向日葵花盘直径记为X3，测量直径时从至少3个不同的角度进行测量然后求平均值得到该向日葵花盘的直径；
步骤S5，计算每一株向日葵花盘直径变化幅度Y1，其中Y1＝X2-X1，Y1值越大，表明经过盐处理后的向日葵花盘直径增加的幅度越大，对应品种的向日葵种子的耐盐性越好；
步骤S6，若Y1数值相同，则比较同一品种的向日葵盐处理组和空白对照组的花盘直径增量Y2，其中Y2＝X3-X2，
Y2值为正值时，其他培养条件相同时，数值越小，则表明盐处理同空白对照相比，该向日葵品种的花盘直径下降的幅度越小，说明对应品种的耐盐性越好，
Y2值为负值时，其他培养条件相同时，该负值的绝对值越大，则表明盐处理同空白对照相比，该向日葵品种的花盘直径增加的幅度越大，说明对应品种的耐盐性越好，
Y2值为负值时对应品种的耐盐性，比Y2值为正值时对应品种耐盐性要好。
进一步地，步骤S2和/或S3中的气雾栽培周转箱包括多孔泡沫板和箱体，每孔插入1株幼苗或植株，该多孔泡沫板置于周转箱的箱体中。更进一步地，所述多孔泡沫板为多孔聚苯乙烯泡沫板。
进一步地，步骤S3和S4中用游标卡尺对向日葵花盘进行直径测定。
进一步地，步骤S3中盐处理组和空白对照组的向日葵植株每个品种都至少包括3株植株。
本发明的筛选耐盐向日葵品种的方法，从不同品种的向日葵种子中挑选出饱满、整齐无损伤的种子分别用同样的种植基质进行沙培种植，保证了向日葵种子的发芽率和排除了品种之外的其他因素的影响。播种3～7天之后选取长势一致的幼苗移栽至盛有1/2Hoagland营养液的气雾栽培周转箱中，每过20～24小时更换1/2Hoagland营养液直至幼苗培育成向日葵植株，选出长势一致、单个花盘的向日葵植株记录下花盘直径X1，并将选出的各品种向日葵植株都分成盐处理组和空白对照组两组，空白对照组仍采用1/2Hoagland营养液进行气雾栽培，盐处理组采用加入了120mmol/L的NaCl的1/2Hoagland营养液进行气雾栽培。过15～25天之后，分别对盐处理组和空白对照组的向日葵花盘的直径进行测定，将盐处理组的向日葵花盘直径记为X2，空白对照组的向日葵花盘直径记为X3，最后计算每一株向日葵花盘直径变化幅度Y1和同一品种的向日葵盐处理组和空白对照组的花盘直径增量Y2，分析Y1和Y2的数据进行对比即可筛选出更耐盐的向日葵品种。该方法相比于现有技术而言，栽培环境容易统一控制、成本更低、检测周期更短、耐盐检测的准确度更高、植株根系环境好不易烂根并易于操作便于在各个地方推广实施。
附图说明
图1为本发明筛选耐盐向日葵品种的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种筛选耐盐向日葵品种的方法，具体包括以下步骤：
种子的选育：从不同品种的向日葵种子中挑选出饱满、整齐无损伤的种子分别进行沙培种植，其中种植基质为细沙和过筛的农田土壤2:1混合。从不同品种的向日葵种子中挑选出饱满、整齐无损伤的种子分别用同样的种植基质进行沙培种植，保证了向日葵种子的发芽率和排除了品种之外的其他因素的影响。种植基质的选用也经过了大量的实验，由于各地的土壤环境的复杂性和多样性，发明人发现采用细沙和过筛的农田土壤2：1混合形成的种植基质能够更好好地模拟自然种植条件下的土壤环境。直接采用未过筛的农田土壤受到取样地的土壤环境的局限性很大，过筛之后直接采用也会受到取样地的土壤环境的局限，优选采用细沙和过筛之后的农田土壤混合形成的种植基质，不同比例的细沙和过筛农田土壤对种植基质的肥力和透气性也有很大的影响。表1是发明人试验的不同种植基质间土壤肥力、透气性和与不同地区土壤环境的契合度的试验统计结果。
表1
幼苗的培育：播种预定时间后(一般为3～7天，优选5天)，选取长势一致的幼苗，移栽至气雾栽培周转箱中，该气雾栽培周转箱包括盛有营养液的周转箱和置于周转箱中的多孔泡沫板，优选采用40孔的聚苯乙烯泡沫板，每孔插入1株向日葵幼苗，每个容积为25L的气雾栽培周转箱中倒入10L的1/2Hoagland营养液，该营养液PH值为6.0。在此需要特别指出，土壤酸碱性划分为9等级。PH值小于4.5为极强酸性，4.5-5.5为强酸性，5.5-6.0为酸性，6.0-6.5为弱酸性，6.5-7.0为中性，7.0-7.5为弱碱性，7.5-8.5为碱性，8.5-9.5为强碱性，大于9.5为极强碱性。虽然向日葵对土壤要求不严格,在PH值位于5-8之间的各类土壤上均能生长，有较强的耐酸碱能力，但是发明人在大量实验的基础上，发现若将1/2Hoagland营养液的PH值调整为6.0-6.5等弱酸性范围，试验向日葵成活率会大大提高且烂根率都会大大降低，具体效果对比参见下表：
表2
PH值 土壤酸碱性 向日葵成活率 向日葵烂根率 向日葵结实率
5.0 强酸性 20％ 70-80％ 10-20％
6.0 弱酸性 85％ 15-20％ 80-90％
7.0 中性 70-75％ 25％ 70％
8.0 碱性 25％ 80-85％ 15-20％
本发明优选的1/2Hoagland营养液在使用前将PH值调整为6.0。同时采用定时开关控制气雾栽培周转箱中的雾化器间歇式工作，产生营养液气雾供植株根系吸收，优选采用超声波雾化器，超声波雾化器使用时方便快捷，且无噪音、震动等因素影响，超声波雾化器工作5～15分钟然后休息3～5分钟交替进行，经过实验验证工作10分钟然后休息4分钟为最佳的间歇工作频率，也是本发明的超声波雾化器的优选工作频率，不同工作频率下的超声波雾化器对实验结果的影响如表3所示。
表3
综合来看，营养液消耗越慢、对雾化器的损耗越小、幼苗生长状态和幼苗对营养液的吸收率越好的方案越符合本发明的要求，其中工作10分钟休息4分钟的方案效果最好。
每过20～24小时更换周转箱中的营养液，防止营养液挥发或者被吸收导致的浓度差异过大，从而保持营养液新鲜足量以及浓度足够向日葵生长。周转箱的容积和营养液的体积可以自行选定，本发明部对此做限定，本发明优选用25L的周转箱中加入10L的营养液只是一个示例。
植株的分组处理：培育30～50天后(优选40天)，选出长势一致、单个花盘的向日葵植株记录下花盘直径X1，并将选出的各品种向日葵植株都分成盐处理组和空白对照组两组，其中盐处理组和空白对照组的向日葵植株每个品种都至少包括3株植株，更好地保证了不同植株个体对实验结果的影响。空白对照组仍采用上述“幼苗的培育”步骤进行培育，盐处理组移栽至另一气雾栽培周转箱中，该盐处理组的气雾栽培周装箱内倒入NaCl浓度为120mmol/L的1/2Hoagland营养液，采用定时开关控制气雾栽培周转箱中的雾化器间歇式工作，优选采用超声波雾化器，超声波雾化器使用时方便快捷，且无噪音、震动等因素影响，由于植株的分组处理步骤中的向日葵植株比幼苗培育步骤中的植株的株龄大，因此向日葵植株对营养液的吸收效率和吸收量更大，相应地超声波雾化器产生的营养液气雾要更充足，此时的雾化器每工作10～20分钟，休息5～10分钟交替进行，且每过10～15小时(优选12小时更换一次营养液便于时间控制，可每天早晚各更换一次)更换周转箱中的营养液，保持营养液新鲜足量以及浓度足够向日葵生长。发明人经过大量的试验之后优选每工作15分钟，休息7分钟。不同工作频率下超声波雾化器对处于生长期的向日葵植株的影响如表4所示。
表4
由于向日葵植株比幼苗期对营养液的吸收效率和吸收量更大，不同的工作频率对植株的影响也不尽相同，相应地超声波雾化器产生的营养液气雾就需要更充足，而长时间工作或者频繁开关机也对雾化器的损耗较大。综合来看，营养液消耗越慢、对雾化器的损耗越小、植株生长状态和植株对营养液的吸收率越好的方案越符合本发明的要求，其中工作15分钟休息7分钟的方案效果最好。
其中，选出长势一致、单个花盘的向日葵植株是为了控制初始条件一致，不至于干扰试验结果。对于NaCl的浓度的选用，发明人通过对常见的盐碱化土壤进行研究发现NaCl浓度为120mmol/L的1/2Hoagland营养液更为契合常见的盐碱地环境。过高则超过了盐碱化土壤对向日葵的生长的影响，一般向日葵在过高的盐碱化土壤中不能成活或者不结实。过低则没有很好的筛选作用，盐处理组和空白对照组之间的差异不明显。表5是发明人试验的不同浓度的含NaCl的1/2Hoagland营养液对向日葵的影响。其中，NaCl浓度过低则起不到应有的盐处理效果，过高则大大超出了现有耐盐植物的耐盐承受力而没有参考性。
表5
花盘直径测定：处理后再培育15～25天(优选20天，时间太短没有明显差距，太长向日葵花盘熟透之后产生其他误差)，分别对盐处理组和空白对照组的向日葵花盘的直径进行测定，将盐处理组的向日葵花盘直径记为X2，空白对照组的向日葵花盘直径记为X3；对向日葵花盘X1、X2和X3的直径测定优选采用游标卡尺从3个不同的角度测量向日葵花盘直径后求平均值。
耐盐性初步对比：计算每一株向日葵花盘直径变化幅度Y1，其中Y1＝X2-X1，Y1值越大，表明经过盐处理后的向日葵花盘直径增加的幅度越大，对应品种的向日葵种子的耐盐性越好；
耐盐性进一步对比：若Y1数值相同，则比较同一品种的向日葵盐处理组和空白对照组的花盘直径增量Y2，其中Y2＝X3-X2，Y2值为正值时，其他培养条件相同时，数值越小，则表明盐处理同空白对照相比，该向日葵品种的花盘直径下降的幅度越小，说明对应品种的耐盐性越好，Y2值为负值时，其他培养条件相同时，该负值的绝对值越大，则表明盐处理同空白对照相比，该向日葵品种的花盘直径增加的幅度越大，说明对应品种的耐盐性越好，Y2值为负值时对应品种的耐盐性，比Y2值为正值时对应品种耐盐性要好。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种筛选耐盐向日葵品种的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，从不同品种的向日葵种子中挑选出饱满、整齐无损伤的种子，分别进行沙培种植，其中种植基质为细沙和过筛的农田土壤2:1混合；
步骤S2，播种3～7天后，选取长势一致的幼苗，移栽至气雾栽培周转箱中，每个气雾栽培周转箱内倒入1/2Hoagland营养液，所述1/2Hoagland营养液的pH值为6.0，采用定时开关控制气雾栽培周转箱中的超声波雾化器，每工作10分钟，休息4分钟，每过20～24小时更换1/2Hoagland营养液；
步骤S3，培育30～50天后，选出长势一致、单个花盘的向日葵植株并记录下花盘直径X1，将选出的向日葵植株分成盐处理组和空白对照组两组，空白对照组仍采用步骤S2进行培育，盐处理组移栽至另一气雾栽培周转箱中，该盐处理组的气雾栽培周装箱内倒入NaCl浓度为120mmol/L的1/2Hoagland营养液，采用定时开关控制气雾栽培周转箱中的超声波雾化器每工作15分钟，休息7分钟，每过10～15小时更换含有NaCl的1/2Hoagland营养液；
步骤S4，按照步骤S3的培育步骤再培育15～25天，分别对盐处理组和空白对照组的向日葵花盘的直径进行测定，将盐处理组的向日葵花盘直径记为X2，空白对照组的向日葵花盘直径记为X3，测量直径时从至少3个不同的角度进行测量然后求平均值得到该向日葵花盘的直径；
步骤S5，计算每一株向日葵花盘直径变化幅度Y1，其中Y1＝X2-X1，Y1值越大，表明经过盐处理后的向日葵花盘直径增加的幅度越大，对应品种的向日葵种子的耐盐性越好；
步骤S6，若Y1数值相同，则比较同一品种的向日葵盐处理组和空白对照组的花盘直径增量Y2，其中Y2＝X3-X2，
Y2值为正值时，其他培养条件相同时，数值越小，则表明盐处理同空白对照相比，该向日葵品种的花盘直径下降的幅度越小，说明对应品种的耐盐性越好，
Y2值为负值时，其他培养条件相同时，该负值的绝对值越大，则表明盐处理同空白对照相比，该向日葵品种的花盘直径增加的幅度越大，说明对应品种的耐盐性越好，
Y2值为负值时对应品种的耐盐性，比Y2值为正值时对应品种耐盐性要好。
2.根据权利要求1所述的筛选耐盐向日葵品种的方法，其特征在于，步骤S2和/或S3中的气雾栽培周转箱包括多孔泡沫板和箱体，每孔插入1株幼苗或植株，该多孔泡沫板置于周转箱的箱体中。
3.根据权利要求2所述的筛选耐盐向日葵品种的方法，其特征在于，所述多孔泡沫板为多孔聚苯乙烯泡沫板。
4.根据权利要求1所述的筛选耐盐向日葵品种的方法，其特征在于，步骤S3和S4中用游标卡尺对向日葵花盘进行直径测定。
5.根据权利要求1所述的筛选耐盐向日葵品种的方法，其特征在于，步骤S3中盐处理组和空白对照组的向日葵植株每个品种都至少包括3株植株。
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