2023年盐碱胁迫对不同作物种子萌发和幼苗生长的影响.doc

长春师范学院本科毕业论文〔设计〕 分院名称:城市与环境科学学院 学生学号：09091402 长春师范学院 本科毕业论文(设计) (理工类) 题 目： 盐碱胁迫对不同作物种子萌发 及幼苗生长的影响 专 业： 地理科学〔师范类〕 作 者 姓 名： 温 雪 莹 指导教师姓名： 许 振 文 指导教师职称： 副 教 授 2023年4月 V 长春师范学院本科毕业论文〔设计〕作者承诺保证书 本人郑重承诺：本篇毕业论文〔设计〕的内容真实、可靠。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人愿承当全部责任。 论文作者签名：温雪莹 日期： 年 月 日 长春师范学院本科毕业论文〔设计〕指导教师承诺保证书 本人郑重承诺：我已按有关规定对本篇毕业论文〔设计〕的选题与内容进行指导和审核，坚持一人一题制，确认由作者独立完成。如果存在学风问题，本人愿意承当指导教师的相关责任。 指导教师签名：许振文 日期： 年 月 日 选用小麦和高粱为试验材料，将盐碱土和黑土按5种不同比例分别是10：0，6：4，4：6，2：8，0：10混合。采用光照培养法来探究不同程度的盐碱胁迫对小麦和高粱种子的萌发和幼苗生长状况的影响，目的是研究小麦和高粱的种子及幼苗在盐碱胁迫下的变化规律以及它们的耐盐碱程度。结果说明： 关键词：小麦 高粱 盐碱胁迫 种子萌发 幼苗生长 Abstract Selected wheat and sorghum as the test materials, mixing saline -alkali soil and black soil by five different proportions, they are 10：0，6：4，4：6，2：8，0：10. Lighting culture method is used to explore different levels of salinity stress on wheat and sorghum seeds germination and seedling growth conditions, the purpose is to study the seeds and seedlings of wheat and sorghum under salt stress change rule and their degree of salinity tolerance. The results show that Keywords: wheat sorghum salinity-alkalinity stress seed germination seedling growth 目录 长春师范学院本科毕业论文〔设计〕作者承诺保证书 I II Abstract III 目录 IV 1 引言 6 1.1 土壤盐碱化 6 1.2 吉林西部大安市土壤盐碱化现状 7 2 材料与方法 8 2.1 试验材料 8 2.2 试验设计 8 2.3 测定指标与方法 9 2.3.1 试验土壤相关性质的测定 9 2.3.2 发芽指标测定 9 2.3.3 芽期和苗期盐害指数的计算 9 2.3.4 幼苗株高、鲜重和干重的测定 10 3 结果与分析 11 3.1 试验土壤的性质测定结果 11 3.2 不同盐碱胁迫对小麦和高粱种子萌发的影响 11 3.3 盐碱胁迫对小麦和高粱幼苗生长的影响 12 3.3.1 不同盐碱胁迫对株高的影响 12 3.3.2 不同盐碱胁迫对幼苗鲜重和干重的影响 12 4 结论与讨论 13 参考文献 14 致 谢 15 1 引言 1.1 土壤盐碱化 1.1.1 土壤盐碱化概念 土壤盐碱化〔土壤盐渍化〕是指盐分不断向土壤表层聚积形成盐渍土的自然地质过程。盐渍土是在一定的气候、地形、土地、水文地质等自然条件下形成的。人类活动、历史上的洪、涝、旱灾害，河道变迁，以及土地利用、农业、水利技术措施等，又对土壤盐渍化的发生、开展产生重大影响。 一般将土壤层0.2 m厚度内可溶盐含量大于0.1%的土壤称为盐渍土。土壤盐渍化分盐化与碱化两种类型，故又称为土壤盐碱化。当土壤表层中的中性盐含量超过0.2%时，称为盐化土〔盐土〕；以碳酸盐为主的盐渍土，土中代换性钠含量大，通常称为碱化土〔碱土〕。然而，在自然环境中，盐碱胁迫对作物的抑制作用通常是同时存在的。 1.1.2 土壤盐碱化分布及影响 盐碱化主要发生在干旱、半干旱、半湿润气候区及受海水侵灌的海滨低地区域[1]。我国盐渍土地总面积14.87亿亩，其中现代盐渍土壤5.54亿亩，潜在盐渍化土壤2.60亿亩;中国受盐碱化危害的耕地达1.4亿亩，主要分布在新疆、河西走廊、柴达木盆地、河套平原、银川平原、黄淮海平原、东北平原西部，以及滨海地区。其中西北内陆地区盐碱化耕地面积占总耕地总面积的15%[2]。我国盐碱化土地主要分布在华北平原,东北平原,西北内陆地区及滨海地区。 在中国的盐碱耕地中，大约73%属轻度盐碱化，对农业生产影响不严重，其余27%为中强度盐碱化，对农业生产影响较大[3]。土壤盐碱化不仅对农作物生长发育产生危害,而且使土壤物理性恶化,地下水矿化度提高,水变苦,地下水源不能充分利用。同时使大片土地荒芜,农耕地减少,土壤中水、肥等因素互不协调,影响农作物产量。 土壤的盐碱化会导致土壤的板结和肥力的下降，同时也不利于农作物吸收养分从而阻碍作物的生长，给农业生产造成了严重的影响，这也使土壤盐渍化问题成为了国内外学者广泛关注的焦点之一。近年来，关于盐胁迫对农作物种子萌发以及苗期生长状况的响应机制已有大量研究，如随着NaCl浓度的增加，小麦种子发芽势、发芽率及活力指数下降，活力指数对盐害的反响最为敏感[4]；低盐浓度能促进地肤种子的萌发，而高浓度的盐分延缓了种子的萌发，使发芽时间的推迟、发芽率大大降低,更值得注意的是地肤胚根的部位出现明显的褐化、坏死；低盐浓度条件对番茄种子萌发、幼苗生长及根尖微核率影响不大 ,但盐浓度从0 .3%开始无论是对种子萌发或幼苗生长状况 ,还是根尖微核率 ,都有明显影响；但上述的研究都是单一盐胁迫对一种植物种子萌发及幼苗生长的影响，关于利用不同程度的盐碱土对不同作物种子萌发和幼苗生长的影响的报道较少[5]。 1.2 吉林西部大安市土壤盐碱化现状 近几年来，由于自然条件的恶化和人类不合理的活动,导致土壤盐碱化愈演愈烈,据调查和统计数据显示,吉林西部盐碱土的面积已达160.69×104hm2之多，现已成为我国土壤盐碱化最为严重的地区之一。大安市位于吉林省西北部,是土壤盐碱化程度比拟严重的地区,全市土地面积约为4879km2,而盐碱土的面积就已占62.2%。土壤盐渍化的类型有很多种，大安市主要以苏打盐碱土即碱斑土为主。土地盐碱化程度的加剧不仅危害农作物的生长降低了产量，而且制约了当地农业经济的开展，给当地农业的可持续化开展造成了严重的负面影响，因此也影响了人民生活水平的提高。 在盐碱胁迫的坏境中,作物种子的萌发和幼苗的生长是相对重要的阶段,因此,探究盐碱胁迫下种子萌发的响应机制，对物种的生存具有十分重要的意义。目前,大多数的研究集中于同种植物在不同盐碱胁迫下的生长状况,或者以不同植物在单一的盐胁迫下的生长状况为主进行的研究,而有关不同作物在不同程度的盐碱胁迫中对种子萌发和幼苗生长的影响研究报道还较少,本实验选用两种不同作物分别是小麦和高粱,研究在不同盐碱胁迫的条件下,对小麦和高粱种子的萌发情况以及幼苗生长等的影响,从而进一步探究小麦和高粱种子的耐盐碱程度,尝试为其在适应不同生态环境机制下的探讨与开发利用提供理论依据和参考。 2 材料与方法 2.1 试验材料 小麦是小麦属植物的统称，禾本科植物。高粱是禾本科高粱属。实验所选用的小麦为烟农19号,属半冬偏冬性品种，高粱为内杂5号,均于2023年3月21日购自于吉林省平安种业。 试验土壤为黑土和盐碱土。黑土采自于吉林省长春师范学院小树林,盐碱土采自于吉林省大安市碱斑土的表层土壤。黑土和盐碱土的土壤性质见表1。 表1 试验土壤性质 Table 1 Experimental soil properties 土样 PH值 电导率〔ms/cm〕 土壤养分含量〔PPM〕 N含量 P含量 K含量 黑土 7.06 0.250 145.30 12.59 251.80 盐碱土 10.2 4.631 42.32 26.20 71.77 2.2 试验设计 将12×12×4.5cm的培养盒用流水冲洗3遍，再用蒸馏水冲洗3遍晾干备用，将小麦和高粱种子用乙醇溶液浸泡5分钟后使用蒸馏水冲洗,在培养盒中放入2层滤纸，用蒸馏水浸湿，分别挑选籽粒饱满的小麦和高粱种子各30粒整齐的放在培养盒中进行发芽试验,其种子间距均为2×2cm，然后放入光照培养箱[15℃/25℃〔12h/12h〕]中进行催芽。 供试土壤采用盐碱土与黑土按重量比均匀混合配成5个不同盐碱梯度的土壤，其中小麦试验土壤的比例分别为X1: 10：0；X2: 6：4；X3: 4：6；X4: 2：8；X5:0：10,高粱试验土壤的比例分别为G1: 10:0;G2: 6:4;G3: 4:6;G4: 2:8;G5: 0:10。分别将配置好的土壤装入12×12×4.5cm的培养盒中,贴上标签备用,剩余土壤放入塑料桶中备用。小麦和高粱各3组重复。 待小麦和高粱种子经过发芽试验后，挑选大小一致，籽粒饱满的小麦和高粱各30粒分别放入装有10：0；6：4；4：6；2：8；0：10配置土壤的培养盒中,保持种子间距是2×2cm,覆盖约3mm的供试土壤，喷洒蒸馏水至土壤湿润封盖。将30个培养盒置于CZX-300BS-Ⅲ光照培养箱中, 白天25℃〔8:00——19:00〕，夜晚15℃〔20:00——7:00〕进行育苗。 2.3 测定指标与方法 2.3.1 试验土壤相关性质的测定 土壤PH值的测定：使用PHB—100式电子酸度计测量试验土样的PH值[6],测量方法如下：取30.000g的10：0；6：4；4：6；2：8；0：10配置土样置于100ml锥形瓶中，分别参加75ml蒸馏水摇晃均匀；放入盘旋式振荡仪中振荡5分钟后分别装入100ml烧杯中，静置15分钟；取上层清液进行测量。 土壤电导率的测定：使用CON1000台式电导率仪测量试验土样的电导率[7]。 土壤养分的测定：使用TFC—203PCA土壤养分速测仪测量[8]。 2.3.2 发芽指标测定 24小时后，开始观察记录出芽情况，以胚根突破种皮为准，统计发芽个数，以后每隔24小时记录发芽数，第4天计算发芽势，第7天计算发芽率，共观察7天。计算发芽势〔GT〕、发芽率〔GR〕、发芽指数〔GI〕、萌发活力指数〔GTI〕。以