CN109429970A - 一种促进盐碱地花生种子萌发的选种方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及盐碱地花生品种筛选技术领域，具体而言，涉及一种促进盐碱地花生种子萌发的选种方法。由以下步骤组成：(a)种子和土壤准备；(b)NaCl溶液配置、施入土壤、调节土壤含水量、播种；(c)花生种子特征参数，包括质量、长、宽、厚的测量；(d)不同花生品种吸水特性的测定分析；(e)选择适合盐碱地的花生品种。通过选用花生种子的粒型特征、吸水速率等特征作为选种标准，给出不同含盐量盐碱地选择花生种子的方法，改善盐碱地花生萌发迟、出苗慢和出苗不全不齐的问题，有效提高盐碱地花生出苗率，极大降低了生产成本，减少资源利用，提高盐碱地区土地利用效率，增加了花生产量和农民收益。
Description
技术领域
本发明涉及盐碱地花生品种筛选技术领域，具体而言，涉及一种促进盐碱地花生种子萌发的选种方法。
背景技术
我国是世界上土地盐碱化面积最大的国家之一，耕地盐碱化面积占全国耕地面积的6.62％，目前尚有80％左右尚未得到利用，土壤盐碱化严重制约了粮食生产和农业可持续发展。巨大潜在盐碱地资源的开发利用是进一步发展农业生产的重要举措之一。
花生是我国主要的油料作物和经济作物，与其他作物相比，投资小、用工少，效益高且较耐盐碱，是盐碱地区发展农业生产、优化种植结构适宜的替代作物。但是花生种子在盐碱地中受环境胁迫影响易遭遇萌发迟、苗小而弱和出苗不全不齐等问题，严重影响盐碱地花生苗期的生长。种子萌发从吸水开始，花生种子的吸水量要达到本身重量的35％～40％才能萌动。如果能筛选合适的花生品种，确保盐碱地播种的花生种子充分吸水并萌动，保证盐碱地花生全苗齐苗、对于提高花生产量，增加农民收入以及保障食用油脂安全均具有重要的意义。
内陆盐碱地播种适宜的花生品种，可以改善盐碱地花生萌发迟，出苗不全不齐的问题，有效提高盐碱地花生出苗率，极大降低了生产成本，提高内陆盐碱地区土地利用效率，建立盐碱地花生高产栽培技术体系。
现有技术中选育盐碱地播种适宜的品种往往是采用模拟盐碱地环境播种，筛选能够发芽的种子留用，但是这样选出来的品种仅能保证在盐碱地能够萌发，其萌发速度、生长情况、产量、种子质量等均不可控，还远远达不到在盐碱地大规模播种的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有技术中选育盐碱地播种适宜的品种往往是采用模拟盐碱地环境播种，筛选能够发芽的种子留用，但是这样选出来的品种仅能保证在盐碱地能够萌发，却不能解决萌发迟、苗小而弱和出苗不全不齐问题，还远远达不到在盐碱地大规模播种的要求。
为解决上述技术问题，本发明提供一种促进盐碱地花生种子萌发的选种方法，通过选用花生种子的粒型特征、吸水速率等特征作为选种标准，给出不同含盐量盐碱地选择花生种子的方法，改善盐碱地花生萌发迟、出苗慢和出苗不全不齐等问题，有效提高盐碱地花生出苗率，极大降低了生产成本，减少资源利用，提高盐碱地区土地利用效率，增加了花生产量和农民收益。
为达到上述目的，本发明由以下技术方案具体实现，一种促进盐碱地花生种子萌发的选种方法，包括以下步骤：
(a)种子和土壤准备；
(b)NaCl溶液配置、施入土壤、调节土壤含水量、播种；
(c)花生种子特征参数，包括质量、长、宽、厚的测量；
(d)不同花生品种吸水特性的测定分析；
(e)选择适合盐碱地的花生品种。
进一步的，所述步骤(a)具体包括：准备供试的花生品种，为HY25花育25号、HY36花育36号、JH13冀花13号和HY20花育20号；其中，记录HY25、HY36、JH13和HY20各品种百仁重依次为98g、98g、77.5g和68.6g，HY25和HY36属于大粒型花生品种，JH13属于中粒型花生品种，HY20属于小粒型花生品种。
进一步的，所述步骤(a)中供试土壤为0～30cm的表层土壤，风干、过3mm筛后装入塑料盆中，每盆装入750g。具体，本发明的供试土壤采自莱西试验站。
进一步的，所述步骤(b)中以分析纯NaCl配置质量体积比为0％、0.15％、0.30％、0.45％不同浓度的NaCl溶液，于播种前施入各组盆栽土壤中，使土壤含盐量分别达到预定浓度；依据田间持水量计算每盆的浇水量，使其刚好达到田间持水量的90％，人工气候室内自然蒸发至土壤含水量为60％～70％时进行播种。
进一步的，所述步骤(c)中随机选取各品种，每个品种各72粒种子依次编号，逐粒调查编号种子的粒型特征，用游标卡尺分别于子叶纵向最大长度、子叶横向最大长度和子叶最大厚度处测量每粒种子的长度、宽度和厚度，电子天平称量每粒种子的质量。
进一步的，所述步骤(d)中种子编号后播入各盆中相应位置，每盆播种12粒，播种深度3cm，间距控制在5cm；按不同胁迫浓度下的土壤水分含量适时补水，重量法控制补水量以确保土壤含水量一致；每隔4h检测一次各粒种子吸水增重情况，种子吸水12h后其吸水率变小、重量趋于稳定之后，每隔8h检测一次，直至吸胀饱满至恒重。
吸水率和吸水速率的计算方式如下：吸水率＝(种子吸水至恒重时的质量－种子初始质量)/种子初始质量×100％，吸水速率＝(种子吸水后质量－前一个阶段种子质量)/间隔时间。
进一步的，所述步骤(e)为采用SPSS 17.0对数据进行统计分析，根据不同含盐量盐碱地选择不同花生品种。
本发明的有益效果在于：
(1)采用了不同品种在不同盐环境下种子各粒型指标与吸水率和吸水速率间的相关程度作为评价标准进行筛选，根据不同含盐量盐碱地选择不同花生品种，可以改善盐碱地花生萌发迟、出苗慢和出苗不全不齐的问题，有效提高盐碱地花生出苗率，提高盐碱地区土地利用效率，增加了花生产量和农民收益。
(2)根据本发明方法进行选种，能够选取种子萌发及出苗所需时间相对较短的品种，还可以有效节约水资源，为减少盐碱地的资源利用作出贡献。
附图说明
图1是不同盐处理下各花生品种的吸水速率图；
图2是不同盐处理下各花生品种的吸水率图；
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例1：
一种促进盐碱地花生种子萌发的选种方法，包括以下步骤：
(1)种子和土壤准备：分别准备供试的花生品种，为HY25花育25号、HY36花育36号、JH13冀花13号和HY20花育20号；其中，记录HY25、HY36、JH13和HY20各品种百仁重依次为98g、98g、77.5g和68.6g，HY25和HY36属于大粒型花生品种，JH13属于中粒型花生品种，HY20属于小粒型花生品种。供试土壤采自莱西试验站0～30cm表层土壤，风干、过筛(3mm)后装入塑料盆中，每盆装入750g。
(2)NaCl溶液配置：以分析纯NaCl配置0％、0.15％、0.30％、0.45％(W/V)不同浓度的NaCl溶液，于播种前施入各组盆栽土壤中，使土壤含盐量分别达到预定浓度。依据田间持水量计算每盆的浇水量，使其刚好达到田间持水量的90％，人工气候室内自然蒸发至土壤含水量为60％～70％时进行播种。
(3)花生种子特征参数(质量、长、宽、厚)测量：分别随机选取HY25种子、HY36种子、JH13种子和HY20种子各72粒进行编号，逐粒调查编号种子的粒型特征，用游标卡尺分别于子叶纵向最大长度、子叶横向最大长度和子叶最大厚度处测量每粒种子的长度、宽度和厚度，电子天平称量每粒种子的质量。
(4)不同花生品种吸水特性测定分析：HY25播入各盆中相应位置，每盆播种12粒；HY36播入各盆中相应位置，每盆播种12粒；JH13播入各盆中相应位置，每盆播种12粒；HY20播入各盆中相应位置，每盆播种12粒；播种深度均保持3cm，间距控制在5cm。按不同胁迫浓度下的土壤水分含量适时补水，重量法控制补水量以确保土壤含水量一致。每隔4h检测一次各粒种子吸水增重情况，种子吸水12h后其吸水率变小、重量趋于稳定之后，每隔8h检测一次，直至吸胀饱满至恒重。重复3次，随机排列。
吸水率和吸水速率的计算方式如下：吸水率＝(种子吸水至恒重时的质量－种子初始质量)/种子初始质量×100％，吸水速率＝(种子吸水后质量－前一个阶段种子质量)/间隔时间。
(5)数据处理：采用SPSS 17.0对数据进行统计分析等，其中相关性分析采用Pearson相关系数法。
结果与分析：
1.盐胁迫下各品种种子吸水速率、吸水率变化
如图1表明，在吸胀的0～44h内，各处理下，各品种种子吸水速率均呈急速降低-缓慢降低-平稳的变化规律，在0～4h时吸水最快，吸水速率急剧下降，4～36h缓慢降低，其下降速率较最初4h低了81.63％～95.25％，之后均趋于平稳，其下降速率几近为零。在初始吸水的4～8h内，0.15％NaCl处理下HY36和HY25的种子吸水速率变化甚微，其下降速度很小，而HY20相对于其它品种下降较快，但JH13略有上升，可能因为低盐环境下此时花生种子内部与周围土壤中还存在一定的水势差，较大粒型品种与土壤接触面积较大，吸水相对较多，吸水速率下降较慢。吸胀吸水前期，各花生品种种子吸水速率均随盐胁迫浓度增加而不同程度地降低，各品种对照处理下的吸水速率均最高，0.45％NaCl胁迫下的吸水速率均表现最低。吸水12h时，各品种种子吸水速率在0.15％、0.30％和0.45％各盐浓度胁迫处理下分别较对照降低17.38％～38.86％、32.53％～40.73％和49.91％～60.79％。吸水的12～20h内，0.15％NaCl处理下HY36、HY25和JH13的种子吸水速率略有上升，之后各品种种子吸水逐渐变慢，36h后在各盐胁迫处理下均趋于0。其中HY20的吸水过程停止较早，其次是JH13，HY36和HY25最晚。吸胀过程结束后，细胞内酶类逐渐被激活，种子开始萌动发芽，进入后萌发阶段，说明小粒型花生品种种子萌发及出苗所需时间可能相对较短。
如图2表明，同一花生品种的种子吸水率随盐胁迫浓度的升高而显著降低，各品种种子吸水率在0.15％、0.3％和0.45％NaCl胁迫处理下均显著低于对照，分别较对照降低16.07％～22.39％、23.97％～34.44％和44.02％～49.87％，其中HY36和JH13种子吸水率在不同处理间均存在显著差异。0％和0.15％NaCl胁迫处理下，HY20种子吸水率最小，JH13次之，说明从吸水开始到吸胀吸水结束，小粒型花生品种吸水量相对较少，但足以达到萌动所需水量，从节水的角度考虑，非盐或低盐环境中选用粒型较小的花生种子较适宜；0.30％NaCl胁迫处理下HY25、HY36和JH13的种子吸水率达36％以上，而HY20则小于35％，低于萌动所需吸水量，为保证萌发，该盐环境中选用大、中粒型花生品种较为合适；0.45％NaCl处理下，各品种种子吸水率均低于30％，说明高盐环境中，各粒型种子吸水和萌发出苗均较为困难。
2.花生种子粒型与吸水率、吸水速率和吸水量间的相关性分析
相关性分析是衡量两变量间的线性相关程度。如表1所示，不同品种种子粒型特征与其吸水率、吸水速率间相关性关系不同。0％NaCl处理下，各品种种子宽度和质量与吸水速率间均呈极显著正相关；除HY25外，其它品种种子厚度与吸水速率间均呈极显著正相关；HY20种子各粒型指标与吸水速率间均表现极显著正相关。0.15％NaCl处理下，除JH13外，其它品种种子宽度与吸水率间均呈极显著负相关，其长度与吸水速率间均呈显著正相关。0.30％NaCl处理下，JH13和HY20种子长度与吸水速率间均呈极显著正相关。0.45％NaCl处理下，各品种种子宽度与吸水率间均呈显著或极显著负相关；JH13和HY20种子宽度与吸水速率间均呈极显著正相关。表明不同盐胁迫环境下，各品种种子吸水率及吸水速率受不同粒型特征的影响。
综合来看，0％和0.15％低盐浓度处理下，大粒型品种中质量较大的种子和小粒型品种较为浑圆饱满的种子吸水率相对较小；0.45％高盐浓度处理下，种子越细长其吸水率越大。非盐或低盐地区选用吸水率较小的种子便于节水，高盐环境下选用吸水率较大的相对细长的种子利于萌发。
表1不同盐处理下各花生品种种子粒型与吸水率和吸水速率间的相关性分析
RWV、RTV、RMV分别表示吸水12h时种子长、宽、厚、重与吸水速率间的相关系数。*表示在0.05水平上显著相关，**表示在0.01水平上显著相关
3.结果
非盐或低盐地区选用小粒型花生种子，便于节水；高盐环境下更适宜选用吸水率较大的相对细长的种子利于萌发。试验表明低盐胁迫环境下，不同品种花生均能够吸水萌发，但小粒型花生品种吸水率较低，吸水量少，种子萌发及出苗所需时间可能相对较短，可以有效节约水资源；高盐胁迫环境中种子越细长其吸水率越大，萌发率越高，能够保证盐碱地出苗，提高花生产量。因而不同含盐量盐碱地选择不同花生品种，高效节约资源的同时提高萌发率，获得较高花生产量。
该筛选方案，可以改善内陆盐碱地花生萌发迟，出苗不全不齐的问题，有效提高盐碱地花生出苗率，极大降低了生产成本，减少资源利用，提高内陆盐碱地区土地利用效率，增加了花生产量，增加了农民收益。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。不同品种在不同盐环境下种子各粒型指标与吸水率和吸水速率间的相关程度存在差异，花生选种时应综合考虑土壤环境和品种等因素。
Claims (8)
1.一种促进盐碱地花生种子萌发的选种方法，其特征在于由以下步骤组成：
(a)种子和土壤准备；
(b)NaCl溶液配置、施入土壤、调节土壤含水量、播种；
(c)花生种子特征参数，包括质量、长、宽、厚的测量；
(d)不同花生品种吸水特性的测定分析；
(e)选择适合盐碱地的花生品种。
2.如权利要求1所述的促进盐碱地花生种子萌发的选种方法，其特征在于：所述步骤(a)具体包括：准备供试的花生品种，为HY25花育25号、HY36花育36号、JH13冀花13号和HY20花育20号；其中，记录HY25、HY36、JH13和HY20各品种百仁重依次为98g、98g、77.5g和68.6g，HY25和HY36属于大粒型花生品种，JH13属于中粒型花生品种，HY20属于小粒型花生品种。
3.如权利要求1所述的促进盐碱地花生种子萌发的选种方法，其特征在于：所述步骤(a)中供试土壤为0～30cm的表层土壤，风干、过3mm筛后装入塑料盆中，每盆装入750g。
4.如权利要求1所述的促进盐碱地花生种子萌发的选种方法，其特征在于：所述步骤(b)中以分析纯NaCl配置质量体积比为0％、0.15％、0.30％、0.45％不同浓度的NaCl溶液，于播种前施入各组盆栽土壤中，使土壤含盐量分别达到预定浓度；依据田间持水量计算每盆的浇水量，使其刚好达到田间持水量的90％，人工气候室内自然蒸发至土壤含水量为60％～70％时进行播种。
5.如权利要求1所述的促进盐碱地花生种子萌发的选种方法，其特征在于：所述步骤(c)中随机选取各品种种子，每个品种各72粒，依次编号，逐粒调查编号种子的粒型特征，用游标卡尺分别于子叶纵向最大长度、子叶横向最大长度和子叶最大厚度处测量每粒种子的长度、宽度和厚度，电子天平称量每粒种子的质量。
6.如权利要求1所述的促进盐碱地花生种子萌发的选种方法，其特征在于：所述步骤(d)中种子编号后播入各盆中相应位置，每盆播种12粒，播种深度3cm，间距控制在5cm；按不同胁迫浓度下的土壤水分含量适时补水，重量法控制补水量以确保土壤含水量一致；每隔4h检测一次各粒种子吸水增重情况，种子吸水12h后其吸水率变小、重量趋于稳定之后，每隔8h检测一次，直至吸胀饱满至恒重。
7.如权利要求1所述的促进盐碱地花生种子萌发的选种方法，其特征在于：所述步骤(d)中吸水率和吸水速率的计算方式如下：吸水率＝(种子吸水至恒重时的质量－种子初始质量)/种子初始质量×100％，吸水速率＝(种子吸水后质量－前一个阶段种子质量)/间隔时间。
8.如权利要求1所述的促进盐碱地花生种子萌发的选种方法，其特征在于：所述步骤(e)为采用SPSS 17.0对数据进行统计分析，根据不同含盐量盐碱地选择不同花生品种。
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