基于Kmeans聚类对14个新疆陆地棉萌发期耐碱性评价

为了解新疆陆地棉品种萌发期的耐碱性差异,本研究采用沙培法对14个新疆陆地棉品种萌发期进行不同浓度(0(ck)、25 mmol/L、50 mmol/L、75 mmol/L、100 mmol/L)Na_(2)CO_(3)胁迫处理,测定了与棉花耐碱性相关的指标,并利用主成分分析、隶属函数综合评价和Kmeans聚类分析等方法对其萌发期耐碱性进行排序。结果表明,各品种棉花种子的发芽率、发芽势、发芽指数、株高、根长、干质量、鲜质量、相对含水量均随着碱浓度的增大而呈下降趋势。利用隶属函数和权重系数方法对14个新疆陆地棉花品种萌发期的耐碱性进行综合评价,基于D值进行Kmeans聚类分析,将14个棉花品种划分为四类:第Ⅰ类有2个棉花品种,D值为0.296,属于碱敏感型材料;第Ⅱ类有3个棉花品种,D值为0.535,属于弱耐碱型材料;第Ⅲ类有5个棉花品种,D值为0.684,属于中度耐碱型材料;第Ⅳ类有4个棉花品种,D值为0.788,属于强耐碱型材料。

油菜苗期对盐碱胁迫的离子响应机制

为探究油菜苗期不同生长阶段(苗前期与苗后期)体内离子吸收及分配对复合盐碱胁迫的响应机制,以‘华油杂62号’为材料,采用盆栽方法,分析复合盐碱胁迫下离子(Na+、K+、Ca2+、Mg2+)在油菜苗期不同器官吸收及分布的变化。结果表明,油菜苗前期在中度、重度盐碱处理下,根冠比较轻度处理分别增加16.47%、48.83%,而苗后期分别降低9.06%、45.49%;随盐碱程度的增加,油菜苗期各部位Na+含量均呈增加趋势,重度盐碱处理下Na+含量均显著高于轻度和中度处理,且苗前期Na+主要积累于茎叶,苗后期主要积累于根部;根中Na+含量在苗后期显著大于苗前期,分别增加1.80(轻度)、1.80(中度)和1.17倍(重度);K+主要积累于根部,苗后期根中的K+含量显著低于苗前期,分别降低65.7%(轻度)、83.1%(中度)和67.3%(重度);选择性运输系数SCa2+,Na+表现为苗前期>苗后期,而SK+,Na+和SMg2+,Na+表现为苗前期<苗后期。由此可见,油菜苗前期与苗后期的离子平衡耐盐碱机制可能不同;苗前期根中Na+含量小于茎叶,优先促进根系生长发育,同时增加根部向茎叶选择性运输Ca2+以缓解盐碱胁迫;而苗后期根中Na+含量大于茎叶,茎叶Na+含量减少,同时增加根部对K+、Ca2+吸收以及根部向茎叶选择性运输K+、Mg2+,以提高其耐盐性,为油菜在盐碱地的种植提供理论依据。

有机液体肥对盐碱胁迫下油菜幼苗生理及光合特性的影响

以“华油杂62号”油菜为试材,通过盆栽试验,设置轻、中、重3个不同盐碱梯度,每个盐碱梯度下分别施用有机液体肥2、4、6 mL·kg^(-1),研究了盐碱胁迫下有机液体肥不同施用浓度对油菜幼苗生理特性及光合参数的影响,以期为新疆地区盐碱地饲料油菜的种植提供参考依据。结果表明:施用有机液体肥后,不同盐碱胁迫下油菜幼苗叶片中的可溶性糖、可溶性蛋白质含量以及净光合速率、蒸腾速率、胞间CO_(2)浓度、气孔导度均有所提升;过氧化物酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活性显著增加(P<0.05)。有机液体肥施用浓度为4、6 mL·kg^(-1)时,中度盐碱胁迫下油菜幼苗的生理及光合参数要优于轻、重度盐碱胁迫处理。有机液体肥在油菜苗前期的施用效果优于苗后期。综上,中度盐碱胁迫下,施用4 mL·kg^(-1)有机液体肥能够明显提高油菜幼苗生理特性及光合参数,使其适应盐碱环境,且苗前期比苗后期更加显著。

脱硫石膏不同施用量对盐碱地改良安全性评价

【目的】以新疆玛纳斯流域盐碱土壤为材料,对施用脱硫石膏改良盐碱土壤进行安全性评价。【方法】通过脱硫石膏不同施用量设置:0t/667m^2(CK)、1t/667m^2(1T)、3t/667m^2(3T)、5t/667m^2(5T),4个处理,分析土壤及植株各器官中重金属累积含量。【结果】施用脱硫石膏后土壤pH显著降低,1T、3T、5T处理分别较CK降低20.4%、20.8%、21.3%,而土壤电导率、盐分均有所增加。土壤中As、Cr、Cd含量随着脱硫石膏施用量的增加而增加,但各处理土壤中几种重金属含量均符合土壤环境质量标准。油菜各器官中As、Cd、Pb含量从大到小依次为根>叶>茎,各项重金属含量也均符合国家标准。【结论】3T的处理在改良盐碱土壤方面具有投入低,见效快,且对环境未造成不良影响,适宜推广应用。

脱硫石膏施用不同年限对土壤改良效果及安全性评价

以干旱区玛纳斯河流域盐碱地为研究对象,分析施用脱硫石膏后不同年限土壤改良效果并对其进行安全性评价。将脱硫石膏一次性施入盐碱农田,分别在第1、第3、第5年定点检测土壤pH值、电导率(EC)、有机质和重金属含量变化。结果表明,施用脱硫石膏后土壤pH值、电导率较未施用有所降低,而有机质含量高于未施用处理。随着施用年限增加,土壤pH值有所升高,但仍低于未施用处理。盐碱荒地复垦后第3年土壤电导率明显大幅度降低;施用脱硫石膏土壤EC第5年高于未施用处理,但仍低于复垦前。施用脱硫石膏后第1年和第3年土壤砷、镉、铜、铅的含量有所降低,变化差异不大,第5年有所升高,高于土壤背景值,但都低于GB 15618—2018中的限量。得出脱硫石膏施用5年内能够降低土壤pH值,增加土壤中有机质的含量,不会造成土壤重金属污染。

叶面喷施钙素对NaHCO3胁迫下油菜幼苗生长及生理特性的影响

以“华油杂62(耐盐型)”与“湘油15(敏盐型)”为试材,采用盆栽试验,研究了100 mmol·L-1NaHCO_(3)胁迫下,油菜幼苗叶面喷施不同浓度CaCl_(2)对其生长及生理特性的影响,以期为油菜在盐碱地的栽培提供参考依据。结果表明:叶面喷施1%和0.5%CaCl_(2)“华油杂62”与“湘油15”茎叶鲜质量,较NaHCO_(3)胁迫分别显著增加了117.58%与88.89%。叶面喷施2%CaCl_(2)显著(P<0.05)提高了“华油杂62”叶片潜在光化学效率(Fv/Fo),较NaHCO_(3)胁迫提高了35.58%,而“湘油15”在钙浓度为1%时,Fv/Fo的提高最为明显,较NaHCO_(3)胁迫提高了19.60%。叶面喷施0.5%CaCl_(2)显著(P<0.05)提高了“湘油15”茎叶组织中K^(+)/Na^(+),较NaHCO_(3)胁迫增加了58.76%;“华油杂62”叶面喷施1%CaCl_(2),K^(+)/Na^(+)增加最为明显,较NaHCO_(3)胁迫增加了7.12%。叶面喷施0.5%CaCl_(2),显著提高了“湘油15”的叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性,较NaHCO_(3)胁迫提高了66.21%,“华油杂62”叶面喷施1%CaCl_(2),SOD活性较NaHCO_(3)胁迫提高了19.36%。综上,叶面喷施适宜浓度CaCl_(2)可以显著促进NaHCO_(3)胁迫下不同耐盐性油菜幼苗的生长,提高其抗逆性,适宜的CaCl_(2)浓度范围为0.5%~1%。

不同留茬高度对油菜叶片光合特性及非结构性碳水化合物的影响

以“华油杂62”油菜为试材,采用单因素随机区组法,研究了刈割对油菜叶片光合特性及非结构性碳水化合物的影响,以期为合理刈割饲料油菜提供参考依据。结果表明:适度刈割处理(L20、L30、L40)在刈割后一段时间内能显著提高油菜叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr),而过度刈割(L10)降低了Pn、Tr;随着刈割后植物生长的恢复(刈割处理后期,35 d),刈割较CK均显著提高了油菜叶片Pn、Tr。与CK相比,适度刈割(L20、L30、L40)能促进非结构性碳水化合物(淀粉、蔗糖、可溶性总糖)在油菜叶片器官内的积累。