鹽分脅迫下燕麥種子發(fā)芽特性的研究

周南镚　戎國增　范林潔　沈生初　許林英

【摘要】研究了NaCl和NaCl-KCl（mol比1：1，下同）兩種鹽脅迫對燕麥種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、根長、根重、鮮重的影響。結(jié)果表明，種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、根長、根重、鮮重與鹽濃度有顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。相同濃度下NaCl-KCl處理對燕麥的毒害作用小于NaC處理。

【關(guān)鍵詞】燕麥；鹽脅迫；種子發(fā)芽

目前我國有0.2億hm2以上鹽堿地和0.07億hm2以上的鹽漬地土壤，約占耕地面積的20%，未開發(fā)的鹽堿地有0.17億hm2左右。此外，由于不合理灌溉等原因?qū)е麓紊}漬化土壤在逐年增加。因此開發(fā)利用鹽堿地是今后我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展不可回避的問題。寧波慈溪擁有相當(dāng)大面積的灘涂資源，近期已圍墾土地10萬余畝，圍墾灘涂鹽堿土的改良和利用是農(nóng)業(yè)土地資源的一個重要來源。燕麥屬一年生禾本科草本植物，營養(yǎng)價值豐富，再生性強(qiáng)，是改良土壤的優(yōu)質(zhì)綠肥。有鑒于此，我們采用不同濃度的鹽溶液處理研究了鹽脅迫下燕麥種子的發(fā)芽特性，以期尋找鹽堿土改良和牧業(yè)的發(fā)展，兼用的優(yōu)質(zhì)綠肥、濕地公園的建立、鹽堿土的改良和利用，燕麥耐鹽性的研究提供理論依據(jù)。

1.材料和方法

1.1 供試材料

研究所用的燕麥種子由白城農(nóng)科院提供，Nacl為分析純，KCL分析純。

1.2 研究方法

選飽滿均勻的燕麥種子用0.1%Hgcl2溶液滅菌10分鐘，然后取出用清水沖洗干凈，晾干備用。Nacl和Nacl-kcl（mol比1：1）兩種溶液不同濃度進(jìn)行處理，處理濃度均在0、2、4、8、12g/l。將經(jīng)處理過的種子分別均勻放于鋪有兩層濾紙的滅過菌的培養(yǎng)皿（直徑12.5cm）中，蓋內(nèi)處再置一層濾紙，防止水分過快流失，每皿100粒種子，分別加入5ml不同濃度的Nacl和Nacl-kcl兩種溶液（以傾斜時皿底無溶液積聚為宜），以純凈水處理的種子為對照，重復(fù)4次。將培養(yǎng)皿放入光照培養(yǎng)室內(nèi)培養(yǎng)，條件為光照11h/d，濕度70%-80%，溫度25±1℃。每天9時補充蒸發(fā)水分，以維持鹽分濃度的穩(wěn)定。從第1天開始統(tǒng)計，5天后結(jié)束。每天觀察、記載發(fā)芽數(shù)，統(tǒng)計發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)，以胚根長達(dá)到種子長度的1/2時為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)芽率（%）=（發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)）*100；發(fā)芽勢（%）=n/N*100（n為規(guī)定4d內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)，N為種子總數(shù)）；發(fā)芽指數(shù)（Gi）=∑（Gt/Dt）（Gt為第5天種子發(fā)芽數(shù)，Dt為對應(yīng)種子發(fā)芽的天數(shù)；活力指數(shù)= Gi*S）（S為胚根的平均根重）。

2.結(jié)果與分析

2.1 發(fā)芽率、發(fā)芽勢

從表一、二中可知，種子的發(fā)芽率隨著鹽濃度的升高而降低，而2g/l時種子的發(fā)芽率無論單鹽、復(fù)鹽均要高于對照，說明低濃度的鹽分脅迫對燕麥種子發(fā)芽有一定的促進(jìn)作用；隨著鹽濃度增加，發(fā)芽率逐步降低，發(fā)芽的整齊程度也明顯降低。在對照下種子的發(fā)芽率為56..25-61..25%左右；2-4g/l時復(fù)鹽種子發(fā)芽率57.75-67%，單鹽為55.5-65%；8g/l的發(fā)芽率復(fù)鹽為46.25%，單鹽為43.25%；當(dāng)濃度達(dá)到12g/l時，種子發(fā)芽率僅為20.5-29%，這表明高濃度的鹽溶液對燕麥種子有明顯的毒害作用。

燕麥種子發(fā)芽勢隨著溶液濃度的增加而降低。同一濃度Nacl-kcl處理下的發(fā)芽率高于Nacl處理下的發(fā)芽率，差異不明顯。低濃度處理下的發(fā)芽勢高于對照，隨著溶液濃度的增加發(fā)芽勢降低速度加大，當(dāng)濃度達(dá)到12g/l時，種子的發(fā)芽勢復(fù)鹽為20.75，單鹽為17.5，說明鹽脅迫時燕麥種子發(fā)芽具有明顯的抑制作用，而復(fù)鹽處理下與單鹽處理下種子發(fā)芽勢沒有明顯區(qū)別。

2.2 發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)

表結(jié)果表明，鹽脅迫下，隨著溶液濃度的增加，燕麥種子受抑作用增強(qiáng)，種子的發(fā)芽指數(shù)明顯呈下降趨勢，高濃度的單、復(fù)鹽均對種子的發(fā)芽有明顯的抑制作用，而低濃度處理下的發(fā)芽指數(shù)與對照相比有差別，而鹽濃度在2g/l時，單、復(fù)鹽的發(fā)芽指數(shù)略高于對照。當(dāng)濃度達(dá)到12g/l時，發(fā)芽指數(shù)為9.82-10.07。同一濃度Nacl處理下的發(fā)芽指數(shù)略低于Nacl-kcl處理下的發(fā)芽指數(shù)，但沒有顯著的差別。

Nacl處理下與Nacl-kcl處理下種子的活力指數(shù)隨著鹽濃度的變化趨勢是一致的（除處理2的活力指數(shù)高于對照外），即活力指數(shù)隨著鹽濃度的升高而下降。種子的活力指數(shù)和胚根的生長成正相關(guān)，隨著鹽濃度的升高，胚根的生長受到的抑制程度增強(qiáng)，導(dǎo)致種子活力指數(shù)下降。鹽濃度為12g/l時，種子的活力指數(shù)分別降至0.1797和0..2467。在濃度為2-8 g/l時，Nacl處理下種子的活力指數(shù)低于Nacl-kcl處理下的活力指數(shù)，表明K+的存在，在一定程度上緩解Nacl對種子的毒害作用。

2.3 根重、鮮重

結(jié)果表明，在濃度2g/l時，鮮重略大于對照，幼苗生長正常，生長勢強(qiáng)，根長較長且粗大，單鹽處理下平均鮮重0.0972g，復(fù)鹽處理下平均鮮重0.1208g。隨溶液濃度的增加根重逐漸下降。Nacl處理下與Nacl-kcl處理下相對照，在濃度0-2g/l時，根重沒有顯著差別；隨著濃度的增加根重逐漸下降，在濃度為4-12g/l時，經(jīng)Nacl處理的種子根重小于Nacl-kcl處理下的根重，說明單鹽與復(fù)鹽相比，單鹽對根的抑制力強(qiáng)。當(dāng)濃度達(dá)到12g/l時，根重僅為0.0183g。

隨著溶液濃度增加，生長勢、根長、根重均呈下降趨勢。當(dāng)濃度達(dá)到12g/l時，幼苗生長不良，根系短且細(xì)弱，Nacl脅迫下的平均鮮重僅為0.0578g，Nacl-kcl脅迫下的平均鮮重也僅有0.0592g。表明鹽的存在對幼苗生長有明顯的抑制。

Nacl處理下與Nacl-kcl處理下相對照，低濃度處理下鮮重沒有顯著的差別；隨著鹽濃度的增加，鮮重逐漸降低，且差別較明顯，濃度4-12g/l時Nacl-kcl處理下的幼苗鮮重大于Nacl處理下的幼苗鮮重，說明對種子發(fā)芽Nacl比Nacl-kcl更具有明顯毒害作用。

3.小結(jié)與討論

植物耐鹽性的大小由植物的遺傳性決定，其中與耐鹽性密切相關(guān)的是植物的發(fā)育階段和植物種類及品種。鹽分抑制種子萌發(fā)，其抑制程度隨著鹽濃度的增加而增大。本試驗結(jié)果表明，2g/lNacl或Nacl-kcl脅迫不影響種子萌發(fā)率，但種子完成萌發(fā)所需時間延長1-2d，胚根及芽長度變化不明顯。4g/lNacl或Nacl-kcl脅迫種子萌發(fā)率、胚根和芽長度明顯降低，相對鹽害率升高。種子經(jīng)8g/lNacl脅迫，胚根長度明顯下降。同一濃度時Nacl脅迫下種子的萌發(fā)率低于Nacl-kcl脅迫下種子的萌發(fā)率。可見K+的存在可在一定程度上緩解Na+對種子發(fā)芽的毒害作用。12g/lNacl或Nacl-kcl脅迫明顯降低幼苗鮮重、根重。可見根冠比的差異可能是造成燕麥耐鹽性差異的一個原因。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：周南镚（1974—），男，浙江慈溪人，大學(xué)本科，農(nóng)藝師，主要從事組織培養(yǎng)工作。