Alfalfa seeding root characteristics under complex saline-alkali stress

Abstract

为研究紫花苜蓿根系对混合盐碱胁迫的响应, 探索紫花苜蓿对混合盐碱的适应特点, 为紫花苜蓿在盐碱地的栽培实践提供理论依据。本试验以"甘农三号"紫花苜蓿为试验材料, 采用两种中性盐NaCl和Na₂SO₄及两种碱性盐NaHCO₃和Na₂CO₃, 按不同比例混合成为A(NaCl∶Na₂SO₄=1∶1)、B(NaCl∶NaHCO3=1∶1)、C(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃=1∶1∶1∶1)、D(Na₂SO₄∶Na₂CO₃=1∶1)、E(NaHCO₃∶Na₂CO₃=1∶1)5种混合盐, 分别以25 mmol·L^-1、50 mmol·L^-1、100 mmol·L^-1、150 mmol·L^-1 4种盐浓度, 模拟出20种盐度和碱度各不相同的混合盐碱条件对紫花苜蓿幼苗进行处理, 测定了根系总长度、根系平均直径、根表面积、根尖数等指标, 以了解紫花苜蓿根系在混合盐碱胁迫下的生长特性。结果表明, 盐浓度为影响紫花苜蓿根系生长的主要因素。混合盐碱对根尖数的影响表现出明显的负效应, 对根系平均直径的影响并不明显。随着混合盐浓度的升高, 根系总长度、根表面积呈现先增大后减小的趋势。A、B处理的根长分别在盐浓度为25 mmol·L^-1和50 mmol·L ^-1时达到最大值, 分别比对照(0 mmol·L^-1)增加50.7%和37.9%, 而且差异均达到显著水平(<i>P</i><0.05); 在盐浓度达到150 mmol·L^-1时, A、B、C、D、E的根系总长度分别比对照减少26.6%、37.7%、51.6%、37.0%和55.7%, 差异显著。A、C、D组处理下仅在25 mmol·L ^-1时, 根表面积显著增加, 分别比对照增加21.1%、43.4%和12.7%; 在浓度为150 mmol·L^-1时, E处理下根表面积显著减小, 比对照减少49.6%。表明低浓度混合盐碱对紫花苜蓿根系的生长影响不显著或具有一定的促进作用, 高浓度胁迫下抑制根系的生长; 在高盐浓度下随着碱性盐比例的增加, 对紫花苜蓿根系生长的抑制作用越明显。