柴达木盆地盐碱地禾谷类作物耐盐碱综合评价与筛选

摘要

为明确不同种类禾谷类作物耐盐碱能力并筛选出适宜在柴达木盆地盐碱地种植及适应性强的禾谷类作物种类，以‘昆仑15号’青稞（Hordeum vulgare var.nudum, HVN）、甜高粱（Sorghum bicolor, SB）、春小麦（Triticum aestivum, TA）、啤酒大麦（Hordeum vulgare, HV）、‘中饲1048’小黑麦（Triticosecale wittmack, TW）、‘青甜1号’燕麦（Avena sativa, AS）等6种禾谷类作物为试验材料，采用野外调查和室内分析相结合的方法探究一个种植周期（5—9月）内禾谷类作物的生长特性、产量性状、土壤理化性质及三者相关性的变化规律。结果表明：盐碱胁迫下，HV的盖度和密度分别为83.25%和68.25株·m^-2,AS的地上生物量（鲜重）为639.90 g·m^-2,显著高于其他禾谷类作物（P<0.05）;HVN、TW、AS的地上生物量（干重）分别为119.00、126.00、139.40 g·m^-2,均显著高于其他禾谷类作物（P<0.05）。HV的穗数、千粒重、产量分别为7 311.15穗·hm^-2、42.28 g、3 152.00 kg·hm^-2,TW的穗粒数为4.32粒·穗^-1,均显著高于其他禾谷类作物（P<0.05）。HV的土壤初始水量、饱和持水量、毛管持水量、田间持水量分别为8.21%、33.12%、32.81%、31.22%,显著高于其他禾谷类作物（P<0.05）;TA的土壤非毛管孔隙度和HV的土壤毛管孔隙度最高，分别为4.53%和46.77%;AS的土壤容重和HV的土壤pH最低，分别为1.17 g·cm^-3和8.71。HV的土壤有机质含量最高，为17.49 g·kg^-1;AS的土壤速效氮和速效磷含量最高，分别为40.83 mg·kg^-1和19.93 mg·kg^-1,均显著高于其他禾谷类作物（P<0.05）;AS的土壤速效钾含量最高，为403.98 mg·kg^-1,显著高于HVN、SB和TA（P<0.05）。Spearman相关检验和Mantel检验表明，在盐碱胁迫下禾谷类作物生长特性和产量性状与土壤特性之间存在显著关系，各土壤特性之间也存在显著关系。方差分解分析结果表明，土壤水分、土壤养分以及两者之间的相互作用是解释盐碱胁迫处理下禾谷类作物生长特性和产量性状变化的重要因素，解释率分别为28.0%、5.8%、28.1%和27.2%、9.8%、10.6%。通过随机森林分析进一步确定了6种禾谷类作物生长特性和产量性状的主要土壤特性影响因子，其中土壤初始水量是其最重要变量，其次是速效氮和速效磷。灰色关联度综合评价结果表明，HV、AS和TW表现优异，适宜在柴达木盆地盐碱地推广种植。

关键词

禾谷类作物 / 耐盐碱 / 综合评价 / 灰色关联度 / 柴达木盆地