抗盐立苗基质对油莎豆生长与生理特性的影响

管永祥+吴昊+王子臣

摘要：为寻找有利于油莎豆抗盐立苗的新途径以及形成有针对性的栽培技术体系，本研究通过盆栽模拟试验，探索抗盐立苗基质对油莎豆耐盐性的提升效果。结果表明，在0.3%沙性盐土中，施用抗盐立苗基质有利于油莎豆种子的萌发和群体分株的生长，萌发率高出施用商品有机肥处理17.65%，高出施用化肥处理81.81%。群体分株数量与常规黏性土壤+化肥组合处理数量持平，显著高于0.3%沙性盐土+化肥、0.3%沙性盐土+有机肥组合。经生理指标分析显示，0.3%沙性盐土中施用抗盐立苗基质处理与施用化肥处理相比，能够显著降低叶片总氮、总磷含量，并降低叶片水分含量、叶片SPAD值和叶片相对电导率，增加总钾含量。

关键词：油莎豆；抗盐立苗基质；滩涂开发；盐碱地；生理特性

中图分类号： S565.901 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2016）11-0236-02

油莎豆（Cyperus esculentus L.）别称油莎草、油莎果、铁荸荠、洋地栗，属禾本目莎草科莎草属多年生草本植物，以经济生产为目的时作一年生作物栽培。原产于亚热带的埃及和热带的东印度[1]，性喜温暖，适应性强。1952年，我国从前苏联引进栽培，现已分布20多个省、市、自治区种植[2]。有研究表明，油莎豆含油率20%～32%、淀粉25%～30%、糖分12%～20%、树脂7%及纤维素2.5%～3%[1]，因此又被称为“地下核桃”。油莎豆油脂中含亚油酸38%、油酸29%、棕桐油酸23%、亚麻油酸2%，是优质的非转基因食用油原料，同时也是重要的非粮生物柴油原料[3]。江苏省滩涂面积约占全国的1/4，且分布相对集中，尚有80%左右的盐碱土尚未得到开发利用，现仍以2 000～3 333 hm2/年的速度淤涨。将油莎豆在沿海滩涂上种植，具有较大的发展前景[4]，但须进一步了解油莎豆的生长特性及耐盐性。已有文献报道，NaCl胁迫对油莎豆块茎萌发与幼苗生长的影响程度随盐分浓度的升高而增大[5]。江苏海域盐度介于2.00%～3.99%，pH值介于 7.45～8.96，寻找有利于油莎豆抗盐立苗的新途径以及形成有针对性的栽培技术体系已成为油莎豆在滩涂利用的当务之急。本研究基于江苏省农业废弃物资源化高效利用创新团队研发的抗盐立苗基质，设置不同肥料的施用对比，探索其对油莎豆耐盐性的提升效果，以期为沿海滩涂开发及油莎豆种植提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2015年3—7月在江苏省农业科学院院内阳光棚进行，常规黏性土壤取自江苏省农业科学院院内试验大田，沙性盐土（含盐量0.3%）取自江苏省东台市弶港镇弶港农场，供试油莎豆为河南圆粒；商品有机肥总养分≥5%，有机质≥45%；抗盐立苗基质取自江苏省农业废弃物资源化高效利用创新团队研发基地。

1.2 试验设计

設置4个处理：（1）常规黏性土壤+化肥（CSF），基施尿素195 kg/hm2，复合肥600 kg/hm2；（2）0.3%沙性盐土+化肥（SSF），基施尿素195 kg/hm2，复合肥600 kg/hm2；（3）0.3%沙性盐土+有机肥（SSOF），基施商品有机肥15 t/hm2；（4）0.3%沙性盐土+抗盐立苗基质（SSM），基施抗盐立苗基质 15 t/hm2。

采用盆栽模拟试验，盆钵规格：长×宽×高为25 cm×18 cm×6.5 cm，每盆装2 kg土，挑选大小均匀的油莎豆种子，每盆播10粒。播种前，浸种1.5 d，遮光催芽1.5 d。每个处理重复3次，共计12盆。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 种子发芽率及分株生长情况 播种后观察并记录种子出苗情况，试验结束时记录分株生长情况。种子发芽率=发芽粒数/播种粒数×100%。

1.3.2 叶片养分含量 总氮、总磷含量用全自动流动分析仪（SKALAR San++）测定，总钾含量用火焰光度计FP6410测定。

1.3.3 叶片SPAD值、相对电导率 用便携式叶绿素计SPAD-502测定叶片SPAD值，用电导率仪DDS-307A测定叶片相对电导率[6]。

1.4 数据处理

采用Microsoft Office Excel 2010软件对数据进行汇总、作图，SPSS 13.0软件Duncans法进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 对种子萌发及分株生长的影响

施用抗盐立苗基质有利于油莎豆种子在0.3%沙性盐土（SSM）中的萌发，萌发率高出施用商品有机肥处理（SSOF）17.65%，高出施用化肥处理（SSF）81.81%。方差分析表明，各处理间差异显著。与常规黏性土壤处理（CSF）相比，0.3%沙性盐土+抗盐立苗基质组合更能促进油莎豆种子萌发（图1）。

播种后85 d，对各处理分株数统计结果显示，在0.3%沙性盐土中，施用抗盐立苗基质有利于油莎豆群体分株的生长，群体分株数量与常规黏性土壤+化肥组合处理（CSF）数量持平，显著高于0.3%沙性盐土+化肥、0.3%沙性盐土+有机肥组合（图2）。

2.2 对叶片养分含量的影响

在0.3%沙性盐土中种植油莎豆，化学肥料的投入有助于植株叶片氮磷吸收，有机肥和抗盐立苗基质的投入有助于总钾的吸收。SSF处理叶片总氮、总磷含量显著高于SSOF和SSM处理，其中，总氮含量分别高出33.43%、24.45%，总磷含量平均高出6.72%、27.64%；而叶片总钾含量显著低于SSOF和SSM处理，平均降低11.16%、11.65%。与施用有机肥处理（SSOF）相比，抗盐立苗基质处理增加了叶片总氮、总钾含量，分别高出7.22%、0.44%（表1）。

2.3 对叶片含水率、SPAD值及相对电导率的影响

与SSF、SSOF相比，抗盐立苗基质处理（SSM）降低了叶片水分含量、叶片SPAD值和叶片相对电导率。其中叶片含水率分别降低2.79%、1.77%，降低幅度达显著水平；叶片SPAD值分别降低8.59%、5.42%；叶片相对电导率分别降低54.22%、180.8%，降幅达显著水平。与CSF相比，SSM处理叶片含水率降低，叶片SPAD值和叶片相对电导率均有所增加，但增加幅度小于SSF和SSOF处理（表2）。

3 讨论

油莎豆适宜在沙性土壤中生长，土壤盐分含量影响了油莎豆种子的萌发及后续分株的生长。抗盐立苗基质具有保水保肥、增加土壤通透性的效果[7-8]，因此，施用后促进了油莎豆种子在盐土中的萌发，并增加了分株生长速度。植物叶片中氮磷的含量，与施肥量之间存在一定的相关关系，有研究表明，在一定的施肥水平范围内随化学肥料投入量的增加，植株氮磷吸收量增加[9]。本研究中施用抗盐立苗基质处理的叶片中氮磷含量低于施化肥处理，这可能与抗盐立苗基质以基质营养土及矿物质原料为主，氮磷投入量低于常规化肥处理有关；而叶片中氮低钾高，也可能是抗盐立苗基质的施用促进了油莎豆植株细胞中OsAKT1的表达[10-11]，增强了对K+的选择性吸收，降低了Na+/K+比，同时降低了对NH4+的选择性，进而增强了油莎豆的耐盐性，此方面作用机理尚须进一步研究。

植物叶片氮、磷、水分等含量偏高，导致叶片SPAD值较高，叶片贪青。抗盐立苗基质处理与化肥处理相比，有效降低了油莎豆叶片含水率和SPAD值，使其接近于常规黏性土壤处理，原因可能是抗盐立苗基质在提升油莎豆抗盐性的过程中，增加了叶片的细胞壁组分及碳含量[12]，降低了叶片水分含量、含氮量，进而降低了叶片SPAD值。叶片的相对电导率是衡量植物抗逆胁迫的重要指标之一[6]，盐土中盐分离子胁迫，使植物愈伤组织和叶片的细胞膜透性增加，叶片的相对电导率相应增大，而抗盐立苗基质的应用有效减轻了油莎豆叶片盐分胁迫程度，进而降低了叶片相对电导率，增强了油莎豆的耐盐性。

4 结论

抗盐立苗基质有利于油莎豆种子在0.3%沙性盐土中的萌发和分株的生长，萌发率高出施用商品有机肥处理17.65%，高出施用化肥处理81.81%。群体数量与常规黏性土壤+化肥组合处理数量持平，显著高于0.3%沙性盐土+化肥、0.3%沙性盐土+有机肥组合。生理指标分析显示，0.3% 沙性盐土中施用抗盐立苗基质处理与施用化肥处理相比，能够显著降低叶片总氮、总磷含量，并降低叶片水分含量、叶片SPAD值和叶片相对电导率，增加总钾含量。

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