一种紫花苜蓿耐盐性鉴定的盐胁迫方法

专利检索2024-11-16  9


本发明涉及耐盐性鉴定,具体来说,涉及一种紫花苜蓿耐盐性鉴定的盐胁迫方法。


背景技术:

1、我国盐碱地分布广泛,大致有东部沿海、黄淮海平原、东北平原、西北内陆以及新疆青海地区五片盐碱区,超过30%的盐碱地分布于西北、东北以及滨海地区。轻度盐碱地经过多年治理与种植利用,大多数改做农田利用,剩余的中度和重度盐碱地,土壤含盐量高、结构性差,地下水埋深浅且矿化度高,加上大部分地区淡水资源严重缺乏,导致中度和重度盐碱地利用率低,传统农作物产能差。

2、紫花苜蓿为多年生草本豆科植物,是当今世界分布最广的栽培牧草,在我国已有两千多年的栽培历史,主要产区在西北、华北、东北、江淮流域。紫花苜蓿根系发达,固氮能力强,具有耐盐碱、耐旱、耐瘠薄等特性,同时营养价值丰富,是各种畜禽均喜欢的优质牧草,被称为“牧草之王”。利用中度和重度盐碱地种植紫花苜蓿,不仅可以有效解决“草粮争地”的矛盾,还能改良盐碱地提高土壤肥力,显著改善生态环境,促进农业提质增效和农民增收,实现盐碱地高效利用。

3、中度和重度盐碱地种植紫花苜蓿,要想获得高产稳产高效,首先就是筛选耐盐碱能力强的品种,紫花苜蓿对盐碱胁迫的敏感期主要是萌发期-苗期,因此,紫花苜蓿品种耐盐性鉴定就尤为重要,尤其是萌发期-苗期的耐盐性鉴定。目前国际和国内几乎所有的紫花苜蓿品种苗期室内耐盐性鉴定,均是采用人工配置的单盐氯化钠溶液或氯化钠+硫酸钠的复合盐溶液。实际上,紫花苜蓿等植物在盐碱地上的盐害主要来自于土壤淋溶液,而盐碱地土壤淋溶液盐分组分较为复杂,对紫花苜蓿的盐胁迫是多盐组分共同作用的结果。因此,室内单盐氯化钠溶液或氯化盐、硫酸盐的复合盐溶液鉴定的结果,往往与田间实际耐盐性存在较大的差异,也就是说人工模拟的单盐或复合盐的盐胁迫方法并不是十分精准,这给耐盐碱紫花苜蓿品种的精准筛选造成了困扰。另外,通过盐碱地田间种植进行紫花苜蓿品种苗期耐盐性鉴定,结果较为准确,但时间较长,一般至少需要2年以上,因此往往不能更及时地为生产提供急需的耐盐碱紫花苜蓿品种。

4、针对相关技术中的问题,目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足,本发明提供了紫花苜蓿耐盐性鉴定的盐胁迫方法,具备快速实现对紫花苜蓿品种苗期耐盐性的精准鉴定的优点,进而解决人工模拟的单盐或复合盐的盐胁迫方法不够精准的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述快速实现对紫花苜蓿品种苗期耐盐性的精准鉴定的优点,本发明采用的具体技术方案如下:

5、一种紫花苜蓿耐盐性鉴定的盐胁迫方法,该紫花苜蓿耐盐性鉴定的盐胁迫方法包括以下步骤:

6、s1、分别从不同盐碱程度的盐碱地地块中采集土壤淋溶液,并测定各土壤淋溶液的全盐含量及ph值;

7、s2、在预设规格的盆栽容器内装入不同盐浓度的土壤淋溶液和栽培基质,播种紫花苜蓿;

8、s3、监测盐胁迫下紫花苜蓿的生长发育,测定不同品种的紫花苜蓿的指标参数;

9、s4、对紫花苜蓿的指标参数进行分析,并基于指标参数分析结果对每个品种紫花苜蓿的耐盐性进行综合评价。

10、优选的,分别从不同盐碱程度的盐碱地地块中采集土壤淋溶液,并测定各土壤淋溶液的全盐含量及ph值包括以下步骤:

11、s11、从紫花苜蓿计划种植地域中选取不同盐碱程度的盐碱地,并从各盐碱地中采用棋盘式布点法选取若干组代表性的盐碱地地块;

12、s12、利用土壤淋溶液采集装置分别从各盐碱地地块中采集土壤淋溶液,将采集到的土壤淋溶液分别装入容器内收集并标记;

13、s13、将从相同盐碱程度的盐碱地地块收集到的各容器内的土壤淋溶液混合均匀,并测定各土壤淋溶液的全盐含量及ph值。

14、优选的,盐碱地的盐碱程度包括轻度、中度及重度;

15、其中,轻度盐碱地的耕层土壤易溶性盐总含量为0.1%~0.2%,中度盐碱地的耕层土壤易溶性盐总含量为0.2%~0.4%,重度盐碱地的耕层土壤易溶性盐总含量为0.4%~0.6%。

16、优选的,在预设规格的盆栽容器内装入不同盐浓度的土壤淋溶液和栽培基质,播种紫花苜蓿包括以下步骤:

17、s21、选取预设规格的盆栽容器;

18、s22、将盆栽容器分为胁迫组和对照组,其中,胁迫组添加若干组盐分梯度的土壤淋溶液,对照组添加蒸馏水;

19、s23、在各盆栽容器中装满蛭石,并分别在各盆栽容器中添加土壤淋溶液和蒸馏水使蛭石含水量达到20~25%;

20、s24、选取不同品种的紫花苜蓿种子在盆栽容器内部进行播种。

21、优选的,在各盆栽容器中装满蛭石,并分别在各盆栽容器中添加土壤淋溶液和蒸馏水使蛭石含水量达到20~25%,包括以下步骤:

22、s231、在各盆栽容器中装满蛭石;

23、s232、向胁迫组的盆栽容器内部添加若干组盐分梯度的土壤淋溶液,向对照组的盆栽容器内部添加蒸馏水,使蛭石的含水量达到20%~25%;

24、s233、在无外流水分的前提下每天根据盆栽容器内蛭石水分的蒸发情况,采用重量法补充蒸馏水,以保证蛭石含水量维持在20%~25%和土壤淋溶液浓度不变。

25、优选的,监测盐胁迫下紫花苜蓿的生长发育,测定不同品种的紫花苜蓿的指标参数包括以下步骤:

26、s31、监测盐胁迫下紫花苜蓿的生长发育情况,在5叶期时测定不同品种的紫花苜蓿的指标参数;

27、s32、分别从对照和每个盐胁迫处理的紫花苜蓿幼苗中自顶端向下选取第三片中间叶片,测定各个叶片的荧光参数后,采集该叶片及邻近叶片0.3g并测定各个叶片的抗氧化酶活性;

28、s33、分别从对照和每个盐胁迫处理中随机选取10株紫花苜蓿幼苗测量株高;

29、s34、叶片指标和植株指标测定结束后,统计对照和每个盐胁迫处理的活苗数,并剪取对照和每个盐胁迫处理的紫花苜蓿全部地上植株,放入烘箱中105℃杀青30min后,置于70℃的环境下烘干称重。

30、优选的,叶片指标包括spad值、叶绿素荧光仪测定荧光参数、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性和过氧化氢酶活性;植株指标包括株高、活苗数和地上部生物量。

31、优选的,对紫花苜蓿的指标参数进行分析,并基于指标参数分析结果对每个品种紫花苜蓿的耐盐性进行综合评价包括以下步骤:

32、s41、判断紫花苜蓿的测定指标与耐盐性之间的关联性,测定指标包括叶片指标及植株指标;

33、s42、若紫花苜蓿的测定指标与耐盐性为正相关,则利用正相关隶属函数计算各测定指标的隶属函数值;

34、s43、若紫花苜蓿的测定指标与耐盐性为负相关,则利用负相关隶属函数计算各测定指标的隶属函数值;

35、s44、采用标准差系数法计算各测定指标的标准差系数,并基于标准差系数计算各测定指标的权重系数;

36、s45、基于各测定指标的权重系数计算各测定指标的综合评价值;

37、s46、根据综合评价值判断每个品种的紫花苜蓿的耐盐性,并对紫花苜蓿的耐盐性进行等级划分。

38、优选的,标准差系数的计算公式为:

39、

40、式中,vj表示第j个测定指标的标准差系数;

41、xij表示第i个品种的紫花苜蓿的第j个测定指标的隶属函数值;

42、表示第j个测定指标的平均值;

43、n表示测定指标的总数。

44、优选的,综合评价值的计算公式为:

45、

46、式中,d表示综合评价值;

47、μ(xj)表示第j个测定指标的隶属函数值;

48、xj表示第j个测定指标参数;

49、wj表示第j个测定指标的权重系数;

50、n表示测定指标的总数。

51、(三)有益效果

52、与现有技术相比,本发明提供了紫花苜蓿耐盐性鉴定的盐胁迫方法,具备以下有益效果:

53、本发明提供的紫花苜蓿耐盐性鉴定的盐胁迫方法能够实现紫花苜蓿品种苗期耐盐性精准快速鉴定,且品种鉴定准确率达到96%以上,相对于人工模拟的单盐和复合盐的盐胁迫方法具有显著提高鉴定准确性的效果,从而有力支撑了紫花苜蓿耐盐碱品种的准确和快速筛选,对保障盐碱地紫花苜蓿高产稳产高效种植具有重要的应用价值和推广价值。


技术特征:

1.一种紫花苜蓿耐盐性鉴定的盐胁迫方法,其特征在于,该紫花苜蓿耐盐性鉴定的盐胁迫方法包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种紫花苜蓿耐盐性鉴定的胁迫方法,其特征在于,所述分别从不同盐碱程度的盐碱地地块中采集土壤淋溶液,并测定各土壤淋溶液的全盐含量及ph值包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种紫花苜蓿耐盐性鉴定的盐胁迫方法,其特征在于,所述盐碱地的盐碱程度包括轻度、中度及重度;

4.根据权利要求1所述的一种紫花苜蓿耐盐性鉴定的胁迫方法,其特征在于,所述在预设规格的盆栽容器内装入不同盐浓度的土壤淋溶液和栽培基质,播种紫花苜蓿包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的一种紫花苜蓿耐盐性鉴定的胁迫方法,其特征在于,所述在各盆栽容器中装满蛭石,并分别在各盆栽容器中添加土壤淋溶液和蒸馏水使蛭石含水量达到20~25%,包括以下步骤:

6.根据权利要求1所述的一种紫花苜蓿耐盐性鉴定的胁迫方法,其特征在于,所述监测盐胁迫下紫花苜蓿的生长发育,测定不同品种的紫花苜蓿的指标参数包括以下步骤:

7.根据权利要求6所述的一种紫花苜蓿耐盐性鉴定的盐胁迫方法,其特征在于,所述叶片指标包括spad值、叶绿素荧光仪测定荧光参数、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性和过氧化氢酶活性;

8.根据权利要求7所述的一种紫花苜蓿耐盐性鉴定的盐胁迫方法,其特征在于,所述对紫花苜蓿的指标参数进行分析,并基于指标参数分析结果对每个品种紫花苜蓿的耐盐性进行综合评价包括以下步骤:

9.根据权利要求8所述的一种紫花苜蓿耐盐性鉴定的盐胁迫方法,其特征在于,所述标准差系数的计算公式为:

10.根据权利要求9所述的一种紫花苜蓿耐盐性鉴定的盐胁迫方法,其特征在于,所述综合评价值的计算公式为:


技术总结
本发明公开了一种紫花苜蓿耐盐性鉴定的盐胁迫方法,涉及耐盐性鉴定技术领域,该紫花苜蓿耐盐性鉴定的盐胁迫方法包括以下步骤:分别从不同盐碱程度的盐碱地地块中采集土壤淋溶液,并测定各土壤淋溶液的全盐含量及pH值;在预设规格的盆栽容器内装入不同盐浓度的土壤淋溶液和栽培基质,播种紫花苜蓿;监测盐胁迫下紫花苜蓿的生长发育,测定不同品种的紫花苜蓿的指标参数;基于指标参数分析结果对每个品种紫花苜蓿的耐盐性进行综合评价。本发明相对于人工模拟的单盐和复合盐的盐胁迫方法具有显著提高鉴定准确性的效果,从而有力支撑了紫花苜蓿耐盐碱品种的准确和快速筛选,对保障盐碱地紫花苜蓿高产稳产高效种植具有重要的应用价值。

技术研发人员:刘忠宽,刘振宇,石嘉琦,谢楠,秦文利,冯伟,潘璇,张立锋,智健飞,孙国通,刘志伟,于合兴
受保护的技术使用者:河北省农林科学院农业资源环境研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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