一种提高盐碱地土壤结皮条件下甜高粱种子顶土能力的方法

技术领域

本发明属于植物栽培技术领域，具体涉及一种提高盐碱地土壤结皮条件下甜高粱种子顶土能力的方法。

背景技术

甜高粱(Sorghum bicolor)为禾本科高粱属一年生植物，是草食畜牧业生产中使用较为广泛的饲草作物。生物量大，产草量高，品质优良，适口性好，制成青贮后牛羊等草食家畜皆喜爱食用；甜高粱含糖量高，是很好的糖料来源，可用于制作高粱糖等甜制品；同时，甜高粱在酿酒工艺以及发展乙醇燃料产业等方面具有广泛的应用前景。甜高粱对土壤的适应能力强，具有抗旱、耐涝、耐盐碱等特性。

盐渍化是半干旱和干旱地区面临的主要问题之一，能对作物造成离子毒害，使其代谢紊乱，抗氧化系统失调，体内激素水平下降，水解酶浓度和活性降低，根系活力和光合能力下降，营养失衡等，严重影响作物产量。同时，含盐度高的表层土壤往往容易结皮和硬化，土壤结皮是盐碱地区的一个常见问题，特别是当大雨过后随着蒸发量增大和暴晒导致的迅速干燥时在土壤表面形成的致密土壤结皮，结皮强度受土壤水分状况、降雨条件、蒸发量及光照强度等的影响。

田间观察发现，甜高粱萌发时顶土能力较弱，尤其是盐碱地表层土壤结皮时，加剧了出苗难度。其次，不同的播种深度直接影响着种子出苗率，播种太浅，由于蒸发量太大，土壤水分丧失较多，种子发芽缺水，发芽率低；播种太深，高粱种子出苗时消耗能力过多，不能顶土出苗。最后，由于盐碱地对植物的毒害作用，甜高粱苗期建植能力比较差，这在一定程度上限制了甜高粱在盐碱地大规模推广种植。

种子引发是通过控制种子缓慢吸水，使种子进入预发芽，启动生理生化代谢和细胞膜、细胞器修复，但其胚根不突破种皮阶段，然后再缓慢回干的种子处理技术。种子引发具有改善种子萌发状态；促进同步、均匀发芽；促进苗期建成，促进植株生长、成熟，增加作物产量以及提高植物对非生物胁迫的耐受性等作用。种子引发处理因其操作简便，生产成本低，目前已在多种园艺作物、药用植物、粮食作物和经济作物中广泛应用，但在最适播种深度时提高甜高粱盐碱地种子萌发出苗种子顶土能力、苗期建植及其在盐碱地的田间产量中的研究与应用较少。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高盐碱地土壤结皮条件下甜高粱种子顶土能力的方法，提高现有甜高粱种子在盐胁迫逆境中出苗率及作物的盐胁迫耐受性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种提高盐碱地土壤结皮条件下甜高粱种子顶土能力的方法：通过赤霉素对甜高粱种子进行引发，种子的播种深度为3-7cm。

优选地，甜高粱种子播种深度为3-5cm。

优选地，在20℃条件下甜高粱种子在10mg·L

本发明采用赤霉素和去离子水对甜高粱种子进行引发处理，表明10mg·L

附图说明

图1是在不同引发处理及不同播种深度下甜高粱“品05206”幼苗第七天的生长情况。

图2是在不同引发处理及不同播种深度下甜高粱“品05206”幼苗第七天的出苗率。

图3是在不同引发处理及不同播种深度下甜高粱“品05206”幼苗第七天的出苗指数变化。

图4是在不同引发处理及不同播种深度下甜高粱“品05206”幼苗第七天的平均出苗天数。

图5是田间播种后盐碱地土壤结皮情况。

图6是不同处理下田间盐碱地土壤结皮条件下种子出苗情况。

具体实施方式

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到；下述实施例中的定量试验，均为重复实验，结果取平均值。

下述实施例中，供试的“品05206”种子由山西省农业科学院提供。低温保存于-20℃冰箱，试验时取出使用，于室温醒种24小时，备用。

下述实施例中所使用的化学引发剂赤霉素(GA

下述实施例中的数据分析处理采用SPSS统计分析软件对数据进行方差分析，采用LSD法进行显著性分析。

实施例1盆栽盐碱土壤表层结皮条件下不同引发剂及播种深度对“品05206”种子萌发及顶土能力的影响

实验组1：GA

实验组2：去离子水(ddH

采用多因素试验设计，设1个供试品种“品05206”，5种引发处理方式，即CK(对照组，未引发处理种子)、Ⅰ组(10mg·L

选取引发处理和对照的甜高粱种子各160粒种子，3％ H

每日观察种子出苗情况，并记录发芽数，直至连续三天不出苗即出苗完成，共计7天，第4天计算种子发芽势，第7天计算出苗率、出苗指数、平均出苗天数。

出苗率＝Gt/G×100％

发芽势＝G4/G×100％

平均出苗天数＝∑(D×n)/∑n

出苗指数＝∑Gt/Dt

其中，Gt为在t天的发芽种子数，G指供试发芽总数。D指发芽天数，n为相应各天的发芽数，Dt为相应种子发芽天数。

出苗率的高低由种子的质量和种子所在的外部环境决定。不同引发处理对种子出苗指数的影响，参见表1。结果显示，不同引发处理可提高甜高粱品种“品05206”的出苗率、发芽势、出苗指数，降低平均出苗天数。其中，出苗率、发芽势、出苗指数是检测种子质量的重要指标。出苗率高、发芽势强、出苗指数大表示种子出苗快而整齐。平均出苗天数是衡量种子出苗快慢的指标，时间越短，指该批种子出苗能力越强。结果显示：GA3引发处理可在提高种子出苗率同时对其它指标产生影响。其中引发效果较优的处理为10mg·L

表1不同引发处理对甜高粱“品05206”种子出苗的影响

注：表中小写字母代表各处理及不同播深间的显著性差异(P<0.05)。

图1为不同引发剂及不同播种深度下“品05206”幼苗第七天的生长情况。综合分析发现：10mg·L

图2为不同引发剂及不同播种深度下“品05206”幼苗第七天的出苗率，出苗率是检测种子质量的重要指标，也是盐碱地甜高粱栽培中重要的指标，出苗率高，表示种子出苗整齐，也为作物的收获提供了基本的保障。试验结果显示，三个处理组中，GA

出苗指标统计完成后，将幼苗从土中小心挖出，洗净后测量株高、中胚轴长、胚芽鞘长、叶数、根长、干重、相对指标等苗期表型指标。

其中，株高、根长使用直尺测量；

其中，中胚轴、胚芽鞘使用游标卡尺(Pro’skit,Taiwan,China)测定；

其中，叶数通过直接数数测定；

其中，干重通过将样品于烘箱105℃杀青40min，65℃烘干40h后测定；

其中，相对指标＝各处理指标测定值/对照组测定值。

引发剂处理对种子苗期表型指标的影响，参见表2。结果表明：不同引发处理可促进甜高粱品种“品05206”种子苗期建植，加快生长。中胚轴伸长长度随着覆土深度的增加显著增加，且中胚轴长度与覆土深度成正比，说明这些种子出土动力主要来自中胚轴的伸长，说明种子引发能提高土壤结皮条件下的顶土能力。10mg·L

表2不同引发处理对甜高粱“品05206”苗期表型指标的影响

注：表中小写字母代表各处理及不同播深间的显著性差异(P<0.05)。

图3为不同引发处理及不同播种深度下“品05206”幼苗第七天的出苗率指数变化，出苗率越高，斜率越大说明出苗越快，试验结果显示，三个播种深度中，GA

图4为不同引发剂及不同播种深度下“品05206”幼苗第七天的平均出苗天数，平均出苗天数数值越小说明出苗速度越快，实验结果显示，三组处理中GA

不同引发处理对苗期表型相对指标的影响，参见表3，显示种子发芽各指标相对值结果。数值高于1则指相应处理该指标实际值高于对照实际值。结果显示：不同引发剂对株高、中胚轴长、胚芽鞘长、叶数、根长、干重效果优于对照组，其中GA

表3不同引发处理对甜高粱“品05206”苗期表型相对指标的影响

注：表中小写字母代表各处理及不同播深间的显著性差异(P<0.05)。

实施例2田间盐碱地土壤结皮条件下不同引发剂及播种深度对“品05206”种子萌发及顶土能力的影响

以实验例1中筛选到的浓度为10mg·L

种子引发处理同实验例1。

发芽情况统计同实验例1。

不同引发处理对种子的影响的计算过程同实验例1。

试验采用完全随机区组设计，小区长5m，宽3m，行距60cm，株距20cm，各小区间间隔1m。甜高粱品种“品05206”，2个播种深度(3、5cm)，4个处理组，即CK(对照组)、Ⅰ组(10mg·L

注：表中小写字母代表各处理及不同播深间的显著性差异(P<0.05)。

图6是田间盐碱地土壤结皮条件下种子出苗情况。图中显示经10mg·L

综合分析可知，上述引发剂对提高甜高粱品种“品05206”盐碱地土壤结皮条件下种子顶土能力、苗期建植效果最好的是浓度为10mg·L

尽管本发明的内容已经通过上述优选实验例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。