油葵对沼液灌溉引起的盐碱胁迫响应

摘要

为解决养殖业废弃物沼液长期灌溉引起农田盐渍化风险问题,本研究选择油葵作为沼液消纳作物研究其耐盐碱性并进行大田验证。通过室内模拟沼液中盐分主要的胁迫类型,配制不同浓度盐、碱离子进行油葵种子发芽胁迫实验,明确油葵发芽期对沼液中盐、碱胁迫的耐受阈值,同时大田实验设置不同沼液灌溉量灌溉油葵,观测生长状况和农艺性状,综合分析油葵对盐、碱胁迫的响应机制。结果表明,油葵发芽对中性盐耐受阈值在180~240 mmol∙L^(-1)之间,对碱性盐离子耐受阈值在60~120 mmol∙L^(-1)之间。发芽过程中,碱性盐离子浓度为60 mmol∙L^(-1)时,细胞膜相对透性为24%,与中性盐(22%)相近,但相对盐害率为32.36%,显著高于中性盐处理(1.45%),K^(+)/Na^(+)下降91.11%~92.81%,中性盐处理下K^(+)/Na^(+)下降79.90%~87.33%。大田试验利用Na^(+)浓度约为35 mmol∙L^(-1)沼液长期灌溉油葵,在低灌溉量(150 m^(3)∙hm^(-2))下,油葵各农艺性状变化不大,且K^(+)/Na^(+)差异不显著,但在高灌溉量(600 m^(3)∙hm^(-2))下,油葵生长各农艺指标受到抑制,各组织K^(+)/Na^(+)下降57%~88%。研究表明,碱性盐产生的高pH危害高于盐离子渗透胁迫,且碱性盐会更大程度破坏油葵离子稳态,影响油葵发芽与生长。利用养殖业废弃物中沼液作为再生水资源灌溉农田,应控制其HCO_(3)^(-)、CO_(3)^(2-)的含量,调控废水pH,以降低对农作物的伤害。