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文檔簡介
1、當前,化石能源引起的環(huán)境問題日益嚴重,發(fā)展可再生并且清潔的生物質(zhì)能源受到廣泛關注。而我國鹽堿地資源十分豐富,利用鹽堿地發(fā)展能源作物是一種理想的雙贏概念。甜高粱是一種理想的能源作物之一,雖然其具有一定的耐鹽能力,但在鹽分較高的土壤上仍面臨著萌發(fā)難、出苗難、成苗率低以及后期生長受到抑制等問題。近年來研究發(fā)現(xiàn),水楊酸作為一種植物激素,具有緩解鹽分脅迫對作物生長的影響。本文以雅津13號甜高粱品種為試驗材料,研究了在不同鹽分濃度與不同外源水楊酸濃
2、度條件下的該品種甜高粱的吸水萌發(fā)與幼苗生長生理特性。并在此基礎上,選擇調(diào)節(jié)效果較好的水楊酸濃度水平,通過盆栽試驗,研究了鹽分脅迫對甜高粱生長特性及理論產(chǎn)量的影響。
1.鹽分脅迫及外源水楊酸調(diào)節(jié)對甜高粱種子吸水萌發(fā)的影響
種子萌發(fā)是作物立苗建立理想群體的基礎,外源水楊酸浸種可能是減輕鹽分脅迫對種子萌發(fā)影響的有效手段之一。試驗設置了不同濃度的NaCl溶液(0、50、100 mM),不同濃度的水楊酸濃度(0、0.362、0
3、.724 mM),研究了雅津13號甜高粱的吸水與萌發(fā)過程的特點。結(jié)果表明,種子在8h前吸水率與吸水速率迅速降低,12h后趨于穩(wěn)定,8-12h可能是種子萌發(fā)吸水的關鍵窗口,此階段種子由吸脹吸水轉(zhuǎn)入生理吸水,種子內(nèi)物質(zhì)開始水解轉(zhuǎn)運,種子開始萌動。鹽分濃度對種子吸水和萌發(fā)有顯著影響,通過水楊酸浸種可以緩解鹽分對種子的影響。50mM NaCl未能抑制甜高粱種子的發(fā)芽率,且在一定程度上促進了種子胚芽胚根的生長,100mM NaCl顯著抑制了甜高粱
4、種子的發(fā)芽率及胚芽胚根的生長,且0.362 mM與0.724 mM水楊酸均顯著促進了種子的發(fā)芽率與幼苗生長。隨著鹽分濃度的增加,種子的發(fā)芽指數(shù)與種子活力指數(shù)均顯著下降,通過水楊酸浸種來處理種子均能提高甜高粱種子的發(fā)芽指數(shù)與種子活力指數(shù),其中以0.724mM水楊酸處理的效果最好。
2.鹽分脅迫及外源水楊酸調(diào)節(jié)對甜高粱幼苗生長生理的影響
鹽分脅迫是影響作物生長的重要非生物限制因子之一,通過外源激素的合理使用可以減輕鹽分脅
5、迫的負面影響。試驗設置了不同濃度的NaCl溶液(0、50、100 mM),不同濃度的水楊酸濃度(0、0.362、0.724 mM),研究了雅津13號甜高粱幼苗生長與生理的特點。結(jié)果表明,50 mM NaCl水平對該品種甜高粱基本無影響,并促進了其幼苗的生長,提高了地上部與根部的鮮重與干重。100 mM NaCl水平下,鹽分脅迫對甜高粱幼苗產(chǎn)生負面影響,降低了出苗率,影響了地上部與根部的鮮重與干重。隨著鹽分濃度的增加,可溶性蛋白含量,超氧
6、化物歧化酶(SOD)與過氧化氫酶(POD)的活性均呈先上升后下降的趨勢。說明該品種甜高粱對鹽分脅迫具有一定的適應性,但隨著鹽濃度的增加,鹽脅迫效應開始顯現(xiàn)。水楊酸處理可以顯著提高甜高粱的出苗率,提高POD與CAT的活性,但其調(diào)節(jié)效果并不十分顯著,相比0.362 mM水楊酸的調(diào)節(jié)效果較好。
3.鹽分脅迫與外源水楊酸調(diào)節(jié)對甜高粱生長及產(chǎn)量的影響
甜高粱莖稈中汁液豐富,榨汁率可達80%,榨汁發(fā)酵轉(zhuǎn)化酒精產(chǎn)量比玉米籽粒莖稈要
7、多30%-40%,是我國鹽堿地能源作物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的理想作物之一。試驗為盆栽試驗,設置了不同土壤含鹽量0、2.0和4.0 g/kg NaCl(對應土壤電導率為0.3,2.3 and4.7 dS/m),外源水楊酸濃度為0.362 mM,在播種后第30天開始每15天噴施一次,研究了雅津13號甜高粱在鹽分脅迫與外源水楊酸調(diào)節(jié)下的生長的特點以及理論產(chǎn)量。結(jié)果表明,在4.7 dS/m鹽分濃度下,甜高粱的株高、莖粗、葉數(shù)、葉面積指數(shù)以及各部分鮮干重顯著
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