不同柳枝稷在盐碱地的适应性研究
作者： 李懿轩 杨航 李强 刘小铭 罗竹梅 杨涛 高琳
摘要 ［目的］探索12个品种柳枝稷对榆林地区盐碱环境的适应性，为榆林地区盐碱地引种柳枝稷提供理论指导。［方法］通过对品种PB-1、PB-2、PB-3、PB-4、PB-5、PB-6、PB-7、PB-8、PB-9、PB-10、PB-11、PB-12进行大田试验，共12个小区，研究不同柳枝稷的植物农艺指标及土壤理化性质。［结果］PB-4的出苗率最高，为46.53%；PB-1的长势最好，株高达到160 cm。 PB-10的生物量显著高于其他品种，为217.80 g/kg。9和10月PB-2的叶面积均较高，分别为47.48和53.31 cm2。土壤含水率会因天气产生变化，8月PB-4的含水率最高，达16.59%，9月PB-3的含水率最高，达19.99%，10月PB-2的含水率最高，达11.09%。PB-4的土壤容重下降了2.29%。［结论］主成分分析表明，PB-2的得分为2.994，适应性最强，为12个品种中最适合在陕北榆林盐碱地种植推广。
关键词 柳枝稷；盐碱地；适应性；品种
中图分类号 S543+.9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2025）03-0108-06
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.03.022
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Adaptability of Different Panicum virgatum in Saline alkali Soil
LI Yi xuan， YANG Hang， LI Qiang et al
（Yulin University/Key Laboratory of Ecological Restoration in Northern Shaanxi Mining Area， Yulin， Shaanxi 719000）
Abstract ［Objective］To explore the adaptability of 12 varieties of Panicum virgatum to the saline alkali environment in Yulin area， in order to provide theoretical guidance for the introduction of Panicum virgatum in saline alkali land in Yulin area. ［Method］A total of 12 plots were tested in the field of PB 1， PB 2， PB 3， PB 4， PB 5， PB 6， PB 7， PB 8， PB 9， PB 10， PB 11 and PB 12. The plant agronomic indexes and soil physicochemical properties of different Panicum virgatum were analyzed. ［Result］PB 4 had the highest emergence rate， which was 46.53%. PB 1 grows best， reaching a height of 160 cm. The biomass of PB 10 was significantly higher than that of other varieties， which was 217.80 g/kg. The leaf area of PB 2 was relatively high in September and October， at 47.48 cm2 and 53.31 cm2， respectively.The soil moisture content may vary due to weather conditions， with PB 4 having the highest moisture content in August， reaching 16.59%; the moisture content of PB 3 was the highest in September， reaching 19.99%; the moisture content of PB 2 was the highest in October， reaching 17.58%. The soil bulk density of PB 4 decreased by 2.29%. The results indicated that the planting of PB 4 had a significantly better effect on the improvement of bulk density of saline alkali land than other varieties. ［Conclusion］Principal component analysis showed that PB 2 had the strongest adaptability with a score of 2.994， and was the most suitable among the 12 varieties for planting and promotion in the saline alkali land of Yulin， northern Shaanxi.
Key words Panicum virgatum;Saline alkali land;Adaptability;Variety
基金项目 陕西省教育厅服务地方专项（SXJYT-30）；陕西省特支计划人才项目（2022TZRC04）。
作者简介 李懿轩（2000—），男，陕西西安人，硕士研究生，研究方向：固废生态农业利用。
*通信作者，教授，博士，从事固废协同矿山生态修复研究。
收稿日期 2024-04-15；修回日期 2024-05-15
柳枝稷（Panicum virgatum），是一种起源于北美落基山脉以东、55°N以南大草原的多年生草本C4作物，其植株高大，生长速度快，产量大，适应性强，抗寒，抗旱及耐盐碱等优点，能够适应不同土壤环境，且其根系可与真菌互惠共生形成菌根，对其应对干旱、病原菌、贫瘠、重金属污染等恶劣环境具有调节功能［1-2］，通常被用于水土保持、牧草等领域。柳枝稷作为能源作物，通过燃烧、气化和液化等方式进行能源生产［3］。同时，具有在各种贫瘠土壤环境能保持高产的特点，且抗病虫害能力较强［4］。目前，国内外学者对柳枝稷品种选择、耐盐生理、栽培管理、种植方式、肥料施用等方面做了大量研究，但对柳枝稷在盐碱地的生长特性研究报道较少。此外，柳枝稷在盐碱地种植产量较高，可增加土壤生物多样性，从而改善盐碱地等劣质土地［5］。作为外来物种并未表现出生物入侵等不良特征，对周边生物影响较小［6］。
土壤盐碱化在世界范围内广泛存在，土壤盐碱化已严重影响粮食安全及土地可持续利用。根据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计，全世界盐碱土面积为 9.54亿hm2，我国盐碱地总面积约0.37亿 hm2［7］，且盐碱地面积随时间变化呈不同程度的增加，大量盐碱地荒滞，种植耐盐碱植物迫在眉睫［8］。作为非生物胁迫之一的盐胁迫，可能会导致土壤渗透性差、离子毒性及离子分布不平衡，阻止植物对矿物质营养的吸收和拾取，从而严重影响植物的生长发育，严重降低作物产量［9-10］。目前利用相关技术对盐碱地进行改良、修复，以及如何同时有效利用盐碱地也成为研究热点之一。充分利用盐碱地种植耐盐碱能源类作物，符合我国“不与粮争地、不与人争粮”大力发展非粮生物质能源的政策导向［11］，对提高盐碱地的利用率、发展农村经济等具有重要意义。
为此，笔者利用大田试验，通过种植不同品种的柳枝稷，探讨不同柳枝稷品种在榆林地区盐碱地的适应性，寻找适宜榆林地区盐碱地的柳枝稷品种，旨在为该地区柳枝稷科学合理的引种管理提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地位于陕西省榆林市榆阳区芹河镇黄沙七墩村（109°54′84″E，38°20′57″N），海拔1 131 m。试验地多年平均降水量为414 mm，年平均气温8.1 ℃，年无霜期151 d，年平均光照辐射量为139.23 kJ/cm2，日照充分，光能资源充足。雨量多集中于 7—9月［12］。土壤水解氮、有效磷、速效钾含量分别为18.07、14.50和 67.00 mg/kg，有机质含量为5.1 g/kg，土壤总盐分为2.3 g/kg，属于中度盐碱地，春季地下水位上升，地温低，容易翻浆，春夏之交容易受盐碱胁迫。试验期间气温和降水量变化见图1、2。
1.2 试验设计
该引种试验共有柳枝稷品种12个，分别为德单1266（PB-1）、华农887（PB-2）、甘鑫217（PB-3）、先正达408（PB-4）、树地2016（PB-5）、先玉252（PB-6）、大民899（PB-7）、雷润609（PB-8）、五谷568（PB-9）、西蒙青贮707（PB-10）、九圣禾（PB-11）、不知名（PB-12）。共设12个小区（图3），于2023年5月13日播种，大田面积为130.68 m2，小区面积为10.89 m2。采用人工开沟进行条播，行距40 cm，播种深度为1.5 cm。柳枝稷种子施用量为1.0 g/m2。出苗后每隔30 d测定相应指标并记录。不施用肥料，以便观测柳枝稷在自然盐碱条件下的生长情况。
1.3 试验材料
12种柳枝稷种子、电子秤、环刀、铝盒、小型翻耕机等。
1.4 指标测试
待柳枝稷出苗7 d后观测出苗情况，每月中旬观测植物生物学性状及盐碱土特性指标。
土壤容重：利用环刀采土样，将土样放置105 ℃烘干5 h，自然降至恒温后测量。
土壤含水率：铝盒+烘干法测定，五点法取样。
土壤pH：采用pH测定仪现场测定pH。每个小区均按照五点法采样10株进行测量。
出苗率：每小区取同样位置的2列进行测量。
株高：使用卡尺测量每株从地面至顶端生长点的高度。
叶面积：取植物中部叶片测量叶长和叶宽。
生物量：将采集到的柳枝稷分成地上和地下2个部分，放入同规格信封中，75 ℃杀青后恒温烘干24 h，获得恒质量后称量干重，再将鲜重与干重对比，获得生物量。
1.5 数据分析
数据处理采用Excel 2019，数据分析采用IBM SPSS Statistics 25，作图使用OriginPro 2021完成。
2 结果与分析
2.1 不同品种柳枝稷在盐碱地的农艺指标