根据耐盐作物的三个分类方法和检测对耐盐的某些假设91.doc

根据耐盐作物的三个分类方法和检测对耐盐的某些假设摘要： 该项目是对先前的关于耐盐性分类的项目的补充。三个分类之理论与方法分别以饱和糊状提取物的电导率,相对蒸发量不足和水分胁迫指数为基础进行了对比。在实验期间生长的八种作物中，通过基于相对蒸赤字和水分胁迫指数的方法 ，黄豆、大豆和番茄被明显区分，因为比硬质粗粒小麦、玉米、土豆、甜菜和向日葵更敏感。他们更大的敏感性可以用通过程度渗透性调整或开花时期的延长来影响氮供应的根瘤菌的盐敏感性来解释。关键词:作物耐盐;土壤含盐量;水分胁迫天指标;黄豆;硬质粗粒小麦,玉米,土豆;大豆、糖甜菜;向日葵,番茄1.引言 在文献中已经提出了几个简单的模型来描述由于干旱(De Wit, 1958; Hanks, 1974; Feddes, 1985)或盐度(Shalhevet and Bernstein, 1967; Childs and Hanks, 1975; Meiri, 1984)所产生的水胁迫对作物产量的影响。大多数使用的模型是Stewart提出的（1977），它通过下列等式将相对产量的下降和相对蒸发量的不足联系： 1-Ya/Ym=b(1-ETa-ETm) 其中Ya是真实的作物产量，Ym是最大作物产量，ETa是真实的蒸发量，ETm是最大蒸发量。B是有实验所决定的产量的反应因素或斜率系数。 根据等式(1)斜率系数越高,在相同的相对蒸散量不足时有。Doornenbos和Kassam(1979)计算了26农作物的边坡系数和将庄稼从耐旱干旱敏感分成四组。这种分类被广泛应用,但事实如此也被批评为几个原因： 对于相同的作物边坡系数显示一种由于实验缺点(Doornenbos和Kassam,1979)和土壤蒸发导致的一种分布。 边坡系数对气候条件敏感。Stegman(1985)提到随着空气湿度的下降，玉米的斜率系数是从1.25到1.67。 斜率系数对叶面积指数(Katerji等,1991)敏感。在相同的相对蒸发量不足时，植物有一个更高的叶面积指数 ，那么水分胁迫和产量的下降较高。因为等式(1)没有将叶面积指数考虑在内,它可能导致分类错误。因此几位作者(Hiler和陈军,1983分;Katerji等问题,1991)提出基于植物水分胁迫的直接测量的分类方法。最近被 Katerji等(2000)提出的方法是基于这个假设即农作物对于由干旱或盐度所导致的水分不足的耐性被试验确定为强加给生长季节的植物得到内部的水分不足所引起的产量下降。在产量下降和水分胁迫之间的关系由下列等式表达： 1-Ya/Ym=a +bWSDI WSDI= (c-s)/N其中WSDI是水压力天指数、cc是从叶片生长的开始到衰老的开始的无胁迫控制的处理的黎明前叶子水分潜能的每日值，是胁迫处理的等同值,n是从叶片生长的开始到衰老的开始的天数，b是产量反应的系数或斜率系数，a是初始值，应当大约在0左右(Katerji et al., 2000). 该方法已应用于以前的出版物(Katerji等问题,2000年)来对在由盐度引起的水分胁迫下生长的八种作物进行分类。这种分类被与根据饱和糊状提取物的电导率进行的分类进行比较。分类上的差异生长季节的后者发放的敏感性：小麦和甜菜生长在凉爽的季节(冬季和春季)此时蒸发的需求量比在夏天生长的的玉米和向日葵低. 在这份出版物,我们提出延伸并完成以前的研究的基础上,运用相同的实验数据,旨在回答以下三个问题: 如何根据与根据WSDI和ECe的分类比较的相对蒸发量不足的概念进行分类? 哪些作物能由于对水分胁迫有更大的敏感性而能用三种方法中的其中一种被分类 哪个假说能够解释这些作物敏感性?2. 实验过程 对实验过程,我们参考以前的出版物(Katerji等问题,2000年),它提出了一种设置和表格的描述：提到了庄稼,品种、生育期、农业用水管理参考刊物。3. 结果和讨论表1提出了产量和在浓度计试验中的相应的作物蒸发量。三列土壤质地是指增加盐度的三种水平，它不随着水的加入和滤去从一年到另一年不同。以前的出版物（Katerji等,2000)的表3中盐水平被规定。统计分析总是显示出显著(p 0.05)的盐度对产量和蒸发量的效果在相对产量下降和相对蒸发量不足之间的关系线性回归分析的结果呈现在图1。不同的斜率系数的三组可以被辨识出来。硬质粗粒小麦(边坡0.57);玉米、土豆、甜菜、向日葵(平均坡度1.36);黄豆，大豆，西红柿（平均坡度2.28）相同组的作物的斜率系数无明显差异，但在其他作物的斜率系数上显示了一个显著差异 (p0.05)。图2 显示了相对产量下降和水分胁迫日值间的关系，在这个案例中，两组应为不同的斜率系数被区分：硬质大麦，玉米，土豆，甜菜，向日葵黄豆，大豆，西红柿 两种分类对于三种敏感作物给出了相同结果。其他的五种作物如果用等式（2）计算，属于一个组，如果用等式（1）计算，属于两个组。Table 1Yield (kg/m2) and evapotranspiration (mm) of the crops grown during the lysimeter experiment Loam ClayDurum wheat, 1991Yield, grain 0.90 0.82 0.80 0.78 0.78 0.64ET 883 800 721 733 648 563Potato, 1992Yield, tuber 8.62 6.54 5.40 5.80 5.00 4.84ET 415 382 328 3 63 327 304Maize, 1993Yield, grain 0.678 0.674 0.533 0.548 0.486 0.414ET 607 578 494 644 552 505Sunower, 1994Yield, grain 0.351 0.291 0.263 0.216 0.193 0.154ET 1450 1310 1157 1 215 1040 994Sugar beet, 1995Yield, beet 6.56 5.84 5.53 4.47 3.57 3.68ET 836 753 734 731 642 657Soybean, 1995Yield, grain 0.334 0.294 0.180 0.311 0.221 0.106ET 410 376 306 430 361 300Tomato, 1996Yield, fruit 6.12 4.46 2.42 5.31 3.85 2.29ET 708 631 540 667 628 522Broadbean, 1998Yield, grain 0.468 0.339 0.236 0.706 0.572 0.337ET 409 354 322 448 398 345可能，根据相对蒸发量不足的分类暗示了对于气候变化和作物生长的斜率系数的敏感性。通过选择黎明前叶片水分潜能作为水分胁迫的指标，斜率系数便得对于气候条件和作物生长较为不敏感。根据的分类将作物分为两组： ECe (Katerji et al., 2000)一方面硬质大麦和甜菜较为耐盐性，剩下的六种较为盐敏感性，尽管第二个组的斜率系数没有明显差异：黄豆，大豆和西红柿显示了更高的值。使用相对蒸发量不足或水分胁迫日指数或ECe 的分类总是暗示黄豆，大豆和西红柿对盐度引起的水分胁迫更敏感。所以问题出现了：那一种假说能够解释这些作物的高敏感性。 黄豆是冬天作物；大豆和西红柿是夏天作物。它们的敏感性好像和季节无关黄豆和大豆是豆类植物。在先前的出版物中(Katerji et al., 1998a),已经显示了根据Stewart 等的模型，测得的大豆产量很大的偏离估计的产量。这归因于大豆种类大的差异性或根瘤菌的盐敏感性。大豆和黄豆的氮平衡在植物的摄取的氮和从施肥，土壤水，和除去排水的灌溉中供给的氮之间显示出差异性。随着盐度增加，摄取减少。氮摄取的减少可能是由盐度对植物生长的直接影响和对根瘤的影响导致的。它反过来会影响植物的氮供给。根据Bernstein and Ogata (1966)在大豆的案例中肿瘤的干重减少，因为肿瘤数量的减少。没有施肥的接种大豆比氮供给的没有接过种的大豆更受盐度影响。Wilson (1970)承认对于多年生的大豆的之歌观察，并且注意到肿瘤数目的下降，特别超过大约 4.5 dS/m的 ECe。Tu (1981)注意到了在盐都增长是根瘤生长的下降和肿瘤数目的下降超过6 dS/m的ECe。这些作者暗示的范围和盐度计实验中一致。影响植物氮供给的根瘤菌的盐敏感性至少部分能解释大豆和黄豆的敏感性，但不能解释西红柿的敏感性。 用盐度计实验中得到的实验数据可能检验这个假说：是否在水胁迫案例中控制气孔电导率更有效率的作物更加抵制干旱 (Ludlow, 1980) ，通过比较气孔电导率和黎明前叶片水分潜能的关系。 Fig. 3显示了对于更多敏感性的作物的关系几乎和更多的耐性作物相同。比如说大豆和向日葵，西红柿和土豆。在水分胁迫的案例中气孔电导率的控制对于解释作物敏感性好像不是很重要。 在由干旱(Berg and Turner, 1976)或盐度 (Shalhevet and Hsiao, 1986) 引起的水分胁迫案例中渗透性调节对于增加作物的耐性可能是一个重要的机制。 两个以前的论文(Katerji et al., 1997, 1998b)展示了在相同盐度条件下生长的甜菜和西红柿的渗透性调节的数据。根据更早提到的分类，作物属于两组，这两组在耐盐性方面有显著差异。两种作物显示了渗透性调节，但是对于甜菜在生长季节(3.74 bar)末期观察到的适应性比西红柿(1.52.7 bar)强，这暗示了甜菜自身能更好的适应盐度的条件。但是在作物暴露在水分胁迫的期间也会影响渗透性调节的过程。这个时期甜菜持续214天，而西红柿仅有83天。 西红柿在果实形成时结合一个高的温度对盐度更敏感。这个结合导致花朵末端腐烂，钙质缺少，并且最终导致市场产量降低。晚季节的西红柿对于盐度较为不敏感(UNESCO, 1970). 但是在盐度试验中花朵末端腐烂不发生。 黄豆，大豆和西红柿都是不确定开花的作物。和确定开花的作物想比较开花时期较长。一些研究(Salter and Goode, 1967; Mouhouche et al., 1998)暗示了在开花期间最大的敏感性。在这个时期十分压迫的影响可被归结为几个原因： 在水分胁迫期间观察到的由干物质生长减少(Meynard and Sebillotte, 1994)或氮数去的干扰 (Jeuffroyand Sebillotte, 1997)所引