NaCl脅迫對(duì)3種冷季型草坪草種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響

宋婭麗，王克勤，張 倩，陳佳鈺，馬 志，李珠宇

(西南林業(yè)大學(xué) 生態(tài)與水土保持學(xué)院，云南 昆明 650224)

目前，世界范圍內(nèi)土壤鹽漬化及次生鹽漬化現(xiàn)象日趨加重，已成為嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題之一。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)2005年調(diào)查，全世界約有8×108hm2土地受到鹽漬化影響[1]。我國(guó)有3 330萬(wàn)hm2鹽漬土，約占全國(guó)可耕地面積的25%。隨著生態(tài)環(huán)境的不斷惡化和人為不合理的開(kāi)發(fā)利用，鹽漬化土地的面積還在不斷擴(kuò)大，嚴(yán)重影響著農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)。在鹽漬環(huán)境下，種子萌發(fā)作為種子植物生活史的第一階段，最先受到鹽分的脅迫。鹽逆境不但降低草坪草種子發(fā)芽率，導(dǎo)致種子萌發(fā)延遲，而且抑制幼苗生長(zhǎng)。種子萌發(fā)期的抗逆能力決定了該植物能否在一個(gè)地區(qū)成功定居。在鹽分高的土壤上，草坪易出現(xiàn)禿斑、返青晚、秋季早衰、生長(zhǎng)不良，甚至出現(xiàn)大面積死亡等現(xiàn)象，從而使草坪的管理難度增大，坪用價(jià)值降低[2-6]。如何提高植物的抗鹽性，增加在鹽脅迫下植物的產(chǎn)量一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)[5]。鹽漬土壤上建植草坪，除了對(duì)土壤進(jìn)行改良外，行之有效的措施就是選育耐鹽草坪草種。

黑麥草(Loliumperenne)是應(yīng)用最廣泛的冷季型草坪草之一，成坪速度快，耐踐踏，種子萌發(fā)迅速；覆蓋能力、抗病蟲(chóng)害能力和分蘗能力強(qiáng)。高羊茅(Festucaarundinacea)是禾本科羊茅屬多年生草本植物，耐踐踏能力強(qiáng)、耐熱性強(qiáng)、成坪后常綠、適應(yīng)的土壤范圍廣，耐粗放管理；為冷季型禾本科中抗熱、耐寒性最強(qiáng)的草種[8,9]。早熟禾(Poapratensis)是一種優(yōu)秀的冷季型草坪草，喜光耐蔭、抗寒性強(qiáng)、綠期長(zhǎng)，顏色光亮鮮綠，草質(zhì)柔軟，耐踐踏綠期長(zhǎng)、坪質(zhì)優(yōu)美、適用性廣[10-11]。

有關(guān)鹽脅迫對(duì)草坪草種子萌發(fā)的影響已有報(bào)道[4,7]，但鹽脅迫下3種冷季型草坪草種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)特性影響的研究報(bào)道較少。以黑麥草、高羊茅和早熟禾為試驗(yàn)材料，研究鹽脅迫對(duì)其種子萌發(fā)特性和幼苗生長(zhǎng)的影響，以期為今后草坪的選種、建植和管理提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料分別為黑麥草輝煌、高羊茅火鳳凰2號(hào)、早熟禾雪狼，均由北京克勞沃草業(yè)中心提供，原產(chǎn)地均為美國(guó)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 種子發(fā)芽試驗(yàn) 種子發(fā)芽試驗(yàn)于2016年4月采用濾紙紙上發(fā)芽法進(jìn)行。選擇顆粒飽滿且無(wú)病蟲(chóng)害的3種草坪草種子，用少量濃硫酸消毒，再將種子浸泡到蒸餾水中24 h，然后用蒸餾水沖洗2～3遍、晾干。分別配制濃度為0.2%、0.4% 、0.6% 、0.8% 和1.0%的NaCl溶液，作為鹽脅迫處理液，蒸餾水作為對(duì)照0%。在直徑12 cm 的培養(yǎng)皿底部鋪放4層濾紙，同一處理同一品種取50粒種子均勻放在培養(yǎng)皿內(nèi)，每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)，共54個(gè)培養(yǎng)皿。加入等量的鹽脅迫處理液至飽和，以濾紙和種子浸濕為宜。然后放入光照培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)，發(fā)芽條件控制為白天25 ℃、光照12 h，晚上15 ℃、黑暗12 h。每天用3 mL處理液沖洗種子，然后吸出處理液，最后再加入少量處理液使種子周?chē)鷿?rùn)濕即可，以保持NaCl濃度不變[12-14]。以芽長(zhǎng)超過(guò)本身長(zhǎng)度的1/2或超過(guò)根長(zhǎng)作為種子發(fā)芽的標(biāo)志，每天定時(shí)觀察記錄發(fā)芽數(shù)，發(fā)芽試驗(yàn)到第15 d結(jié)束。計(jì)算發(fā)芽勢(shì)、相對(duì)發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、相對(duì)發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、耐鹽半致死濃度和耐鹽致死濃度等指標(biāo)[12-17]；根據(jù)第5 d的種子發(fā)芽數(shù)計(jì)算發(fā)芽勢(shì)和相對(duì)發(fā)芽勢(shì)[14,18]。

發(fā)芽勢(shì)(GV)=第5 d的發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%

(1)

發(fā)芽率(GP)=發(fā)芽試驗(yàn)?zāi)┢谌空０l(fā)芽的種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100 %

(2)

相對(duì)發(fā)芽勢(shì)(RGV)=各個(gè)處理的發(fā)芽勢(shì)/對(duì)照的發(fā)芽勢(shì)×100%

(3)

相對(duì)發(fā)芽率(RGP)=處理的發(fā)芽率/對(duì)照的發(fā)芽率×100%

(4)

發(fā)芽指數(shù)(Gi)=∑Gt/Dt

(5)

式中：Gt為處理后t日的發(fā)芽數(shù)；Dt為相應(yīng)的發(fā)芽日數(shù)

耐鹽半致死濃度是相對(duì)發(fā)芽率達(dá)到50%時(shí)所對(duì)應(yīng)的鹽濃度；耐鹽致死濃度是相對(duì)發(fā)芽率達(dá)到10%時(shí)的鹽濃度。

1.2.2 幼苗生長(zhǎng)試驗(yàn) 幼苗生長(zhǎng)試驗(yàn)在溫室內(nèi)進(jìn)行，自然光照，不加溫。種子種植于裝有多孔粘土(沙土比為1∶1)的PVC管中(直徑 10 cm，深 40 cm)，放于玻璃溫室內(nèi)進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)。待種子發(fā)芽后每2 d澆1次水，每4 d用Hoagland營(yíng)養(yǎng)液澆灌，每星期做1次修剪。播種2個(gè)月后進(jìn)行NaCl脅迫處理，處理6周。各處理NaCl濃度為0%(對(duì)照)，0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%，共6個(gè)水平，每個(gè)水平3個(gè)重復(fù)。采用鹽水灌溉的方法，把NaCl配成上述濃度的鹽水后定期定量地澆入管中。為減少鹽分積累，各個(gè)濃度的鹽水每2 d澆1次，每次每管200 mL，鹽水澆入管中后多余的鹽水從管底自由排出。開(kāi)始鹽處理時(shí)為減少鹽沖擊效應(yīng)，鹽濃度每2 d以0.2%的濃度逐步增加。培養(yǎng)6周后測(cè)定草坪草地上部分干重、根系干重、脯氨酸含量以及葉片電導(dǎo)率。草坪草地上部分干重、根系干重采用常規(guī)烘干法[19]；脯氨酸含量采用酸性茚三酮比色法測(cè)定[20]；相對(duì)電導(dǎo)率和根冠比分別用公式(6)和(7)計(jì)算：

相對(duì)電導(dǎo)率=Cinitial/Cmax×100%

(6)

式中：Cinitial為浸在去離子水中，常溫下震蕩24 h后用電導(dǎo)儀測(cè)定溶液的電導(dǎo)率；Cmax為放入沸水種20 min后，冷卻至室溫后的電導(dǎo)率[21-22]。

根冠比=根系干重/地上部分干重

(7)

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel和SPSS 19.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析，One-Way ANOVA進(jìn)行單、雙因素方差分析，用Tuckey’s HSD進(jìn)行多重比較，并用Person相關(guān)分析相對(duì)不同草坪草種子相對(duì)發(fā)芽勢(shì)、相對(duì)發(fā)芽率與NaCl處理濃度之間的關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1 NaCl脅迫對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的影響

單因素方差分析結(jié)果(表1)表明，隨著NaCl濃度的增加，3種冷季型草坪草的種子發(fā)芽勢(shì)均呈下降趨勢(shì)。當(dāng)鹽濃度高于0.2%時(shí)，3種草坪草種子發(fā)芽勢(shì)均與對(duì)照差異顯著。當(dāng)鹽濃度達(dá)到1.0%時(shí)，發(fā)芽勢(shì)均為0，說(shuō)明NaCl脅迫延長(zhǎng)了3種草坪草的發(fā)芽時(shí)間，延緩了發(fā)芽進(jìn)程。

鹽濃度對(duì)3種草坪草的種子發(fā)芽率同樣影響顯著(P<0.05)，種子發(fā)芽率隨著NaCl濃度的增加呈下降趨勢(shì)。當(dāng)鹽濃度為0.2%時(shí)，黑麥草和高羊茅的種子發(fā)芽率均與對(duì)照差異不顯著(P>0.05)。當(dāng)鹽濃度升高到0.4%時(shí)，黑麥草和早熟禾的種子發(fā)芽率顯著下降，而高羊茅種子發(fā)芽率下降不顯著，說(shuō)明高羊茅在鹽濃度<0.4%時(shí)仍有一定的發(fā)芽適應(yīng)性，而且比黑麥草和早熟禾的適應(yīng)性強(qiáng)。與鹽濃度0.4%相比，鹽濃度為0.6%時(shí)的3種草坪草發(fā)芽率均顯著下降。當(dāng)鹽濃度達(dá)到1.0%時(shí)，3種草坪草的發(fā)芽率降低到16%以下。

表1 NaCl脅迫下不同草坪草種子單因素方差分析下的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率

注：同行不同小寫(xiě)字母表示不同濃度差異顯著(P<0.05)，同列不同大寫(xiě)字母表示不同草坪草差異顯著(P<0.05)，下表同

雙因素方差分析(表2)結(jié)果表明，不同NaCl濃度、不同種類以及鹽濃度和種類之間的交互作用對(duì)3種冷季型草坪草發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的影響均極顯著(P<0.01)，且不同NaCl濃度的影響大于不同種類以及兩者交互作用。

表2 鹽濃度和不同草坪草對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率雙因素方差分析

2.2 NaCl脅迫對(duì)種子相對(duì)發(fā)芽勢(shì)和相對(duì)發(fā)芽率的影響

3種冷季型草坪草的相對(duì)發(fā)芽勢(shì)和相對(duì)發(fā)芽率隨鹽濃度的增大呈下降趨勢(shì)，且各濃度處理與對(duì)照之間差異顯著(P<0.05)。NaCl脅迫對(duì)3種草坪草種子的萌發(fā)有抑制作用，但在濃度為0.2%時(shí)抑制作用不明顯。相對(duì)發(fā)芽勢(shì)的下降速度高于相對(duì)發(fā)芽率，當(dāng)NaCl濃度為1.0%時(shí)，3種草坪草的相對(duì)發(fā)芽勢(shì)均降至0，相對(duì)發(fā)芽率高于0。NaCl濃度提高到1.0%時(shí)，3種草坪草仍有種子萌發(fā)，且高羊茅相對(duì)發(fā)芽率顯著高于黑麥草和早熟禾(P<0.05)，表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐鹽性(表3)。

由表4雙因素方差分析表明，不同NaCl濃度、不同NaCl濃度和種類的交互作用對(duì)3種冷季型草坪草相對(duì)發(fā)芽勢(shì)、相對(duì)發(fā)芽率影響均極顯著(P<0.01)，且不同NaCl濃度的影響大于兩者交互作用。不同種類對(duì)3種草坪草相對(duì)發(fā)芽率影響均極顯著(P<0.01)，但對(duì)相對(duì)發(fā)芽率無(wú)顯著影響(P>0.05)。

表3 NaCl脅迫下不同草坪草種子的相對(duì)發(fā)芽勢(shì)和相對(duì)發(fā)芽率

2.3 NaCl脅迫對(duì)種子發(fā)芽指數(shù)和發(fā)芽進(jìn)程的影響

3種冷季型草坪草的發(fā)芽指數(shù)均隨NaCl濃度的增加而顯著降低(P<0.05)。NaCl濃度高于0.4%時(shí)，3種草坪草的發(fā)芽指數(shù)顯著低于對(duì)照(P<0.05)。從發(fā)芽指數(shù)下降速度分析，NaCl脅迫下高羊茅發(fā)芽指數(shù)下降速度最慢，在NaCl濃度為1.0%時(shí)下降到0.09%，其次為早熟禾和黑麥草(表5)。

表4 鹽濃度和不同草坪草對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率影響的方差分析

表5 NaCl脅迫下不同草坪草種子的發(fā)芽指數(shù)

初始萌發(fā)時(shí)間可以反映草坪草種子萌發(fā)的快慢。3種冷季型草坪草的對(duì)照初始萌發(fā)時(shí)間均在第3 d，隨著鹽濃度的升高，初始萌發(fā)時(shí)間均延遲(圖1)。較低濃度鹽處理的早期萌發(fā)均表現(xiàn)為直線上升的趨勢(shì)，而直線的斜率可視為種子萌發(fā)的速率。與對(duì)照相比，當(dāng)NaCl處理濃度為0.8%時(shí)，3種草坪草種子初始萌發(fā)時(shí)間推遲2 d，當(dāng)濃度升高到1.0%時(shí)，初始萌發(fā)時(shí)間推遲4 d。由此可見(jiàn)，鹽脅迫會(huì)推遲草坪草的萌發(fā)初始時(shí)間，延緩整個(gè)發(fā)芽進(jìn)程。

種子的累積發(fā)芽率可以反映牧草種子的發(fā)芽進(jìn)程(圖1)。隨著NaCl濃度的升高，3種草坪草種子的累積發(fā)芽率均不斷降低。當(dāng)NaCl濃度為0.2%時(shí)，種子在第3～9 d的發(fā)芽率增長(zhǎng)最快，萌發(fā)速度最快，之后萌發(fā)曲線趨于平緩。當(dāng)NaCl濃度增加到0.4，0.6和0.8%時(shí)，萌發(fā)速度較快的趨勢(shì)出現(xiàn)在第5～13 d，但發(fā)芽率的增加與鹽濃度為0.2%相比較為緩慢。當(dāng)NaCl濃度增加到1.0%時(shí)，其萌發(fā)速度極低，表現(xiàn)出較為漫長(zhǎng)的萌發(fā)過(guò)程，且趨勢(shì)較為平緩。

2.4 種子相對(duì)發(fā)芽勢(shì)、相對(duì)發(fā)芽率與NaCl濃度的定量關(guān)系及耐鹽性

用Pearson法分析3種草坪草相對(duì)發(fā)芽勢(shì)、相對(duì)發(fā)芽率與NaCl處理濃度之間的關(guān)系，表明3種冷季型草坪草的相對(duì)發(fā)芽勢(shì)、相對(duì)發(fā)芽率均與NaCl濃度呈極顯著負(fù)相關(guān)(相對(duì)發(fā)芽勢(shì)黑麥草r=-0.996，高羊茅r=-0.987，早熟禾r=-0.979；相對(duì)發(fā)芽率黑麥草r=-0.977，高羊茅r=-0.984，早熟禾r=-0.993)。對(duì)3種冷季型草坪草相對(duì)發(fā)芽勢(shì)、相對(duì)發(fā)芽率與NaCl濃度的關(guān)系進(jìn)行擬合，不同種子的相對(duì)發(fā)芽勢(shì)、相對(duì)發(fā)芽率均隨NaCl濃度的升高均呈“拋物線”型的下降趨勢(shì)(圖2)。

圖1 NaCl脅迫下不同草坪草種子的累積發(fā)芽率

圖2 3種草坪草種子相對(duì)發(fā)芽勢(shì)、相對(duì)發(fā)芽率與鹽濃度的定量關(guān)系趨勢(shì)

根據(jù)耐鹽半致死濃度和耐鹽致死濃度的方法計(jì)算，黑麥草耐鹽半致死濃度是0.65%，耐鹽致死濃度是1.09%；高羊茅耐鹽半致死濃度是0.66%，耐鹽致死濃度是1.11%；早熟禾耐鹽半致死濃度是0.66%，耐鹽致死濃度是1.10%。由此可知，高羊茅種子萌發(fā)時(shí)的耐鹽性最好，其次，早熟禾和黑麥草。

2.5 NaCl脅迫對(duì)生物產(chǎn)量的影響

不同NaCl處理下3種草坪草的地上部分干重和根系干重均低于對(duì)照處理，且隨著鹽濃度的增加顯著降低(表6)，但下降幅度不同(P<0.05)(表6)。NaCl濃度增加到1.0%時(shí)，黑麥草，高羊茅和早熟禾地上部分和根系的平均生物量分別低于對(duì)照31%、67%，說(shuō)明鹽脅迫對(duì)根系生物量的影響大于對(duì)地上部分生物量的影響。同時(shí)，早熟禾在NaCl濃度為1.0%時(shí)，地上部分生物量的降低量顯著高于黑麥草和高羊茅(P<0.05)。鹽濃度增加到0.4%時(shí)，3種草坪草的生物量下降顯著(P<0.01)，說(shuō)明3種草坪草不適宜生長(zhǎng)在鹽濃度超過(guò)0.4%的生境內(nèi)。不同NaCl濃度下，3種草坪草的平均根冠比均小于對(duì)照，差異性顯著(P<0.05)。當(dāng)鹽濃度增加到1.0%時(shí)，與對(duì)照相比，黑麥草、高羊茅和早熟禾的根冠比分別下降了61%，49%和47%。

表6 NaCl脅迫下不同草坪草地上部分的干重，根干重和根冠比

2.6 NaCl脅迫對(duì)幼苗脯氨酸含量和相對(duì)電導(dǎo)率的影響

黑麥草、高羊茅和早熟禾幼苗葉片脯氨酸含量和相對(duì)電導(dǎo)率在不同梯度鹽濃度條件下表顯著高于對(duì)照(P<0.05)，且隨著鹽濃度的提高而逐漸提高。在鹽濃度為1.0%下3種草坪草葉片脯氨酸含量達(dá)到最大值，與對(duì)照相比，黑麥草、高羊茅和早熟禾分別上升了278%，192%和318%。早熟禾在較低NaCl濃度時(shí)(0.2%)下開(kāi)始大量積累脯氨酸，上升幅度最大。不同鹽濃度脅迫下，早熟禾葉片脯氨酸含量顯著高于黑麥草和高羊茅含量，差異性顯著(P<0.05)(表7)。在不同鹽脅迫條件下，3種冷季型草坪草的平均電導(dǎo)率表現(xiàn)為：黑麥草>高羊茅>早熟禾。

表7 NaCl脅迫下不同草坪草葉片的脯氨酸含量和相對(duì)電導(dǎo)率

3 討論

3.1 NaCl脅迫對(duì)3種冷季型草坪草種子萌發(fā)的影響

不同植物的耐鹽性隨個(gè)體的發(fā)育階段而發(fā)生變化，草坪草種子對(duì)鹽漬土壤最敏感的時(shí)期是種子萌發(fā)階段。發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率是檢測(cè)種子生活力重要的指標(biāo)，通過(guò)種子發(fā)芽速度、整齊度、發(fā)芽數(shù)量和幼苗健壯的潛勢(shì)反映出種子活力和抵御逆境脅迫的能力。發(fā)芽勢(shì)強(qiáng)、發(fā)芽率高，預(yù)示著植物出苗快、整齊苗壯；發(fā)芽指數(shù)能夠反映種子在整個(gè)發(fā)芽期的綜合活力[19-20]。種子能夠順利萌發(fā)成苗，是植物在干旱、鹽逆境等條件下定居的前提條件。不同植物在種子萌發(fā)時(shí)期的耐鹽性不同。許多學(xué)者做過(guò)相關(guān)研究，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)NaCl濃度超過(guò)50 mmol/L和0.6%時(shí)，會(huì)分別顯著抑制羊草種子(Leymuschinensis)[21]和垂穗披堿草種子(Elymusnutans)的發(fā)芽率[22]；NaCl濃度為150 mmol/L是一年生黑麥草種子耐鹽閾值[23]。試驗(yàn)中，隨著NaCl濃度的增加，3種冷季型草坪草種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)總體上呈下降趨勢(shì)；當(dāng)NaCl濃度超過(guò)0.6%時(shí)顯著抑制了3種草坪草的發(fā)芽率，說(shuō)明NaCl為0.6%是3種冷季型草坪草種子的耐鹽閾值。

有研究報(bào)道，鹽脅迫可能會(huì)阻止植物種子萌發(fā)，但種子未失去活力[22]；當(dāng)鹽濃度升高到一定程度或持續(xù)一定時(shí)間，種子也可能永久性失去活力。NaCl濃度對(duì)3種冷季型草坪草種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均有顯著影響，且發(fā)芽勢(shì)、相對(duì)發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和相對(duì)發(fā)芽率均隨濃度的增加呈下降趨勢(shì)。但當(dāng)鹽濃度達(dá)到1.0%時(shí)，種子發(fā)芽率仍大于0，說(shuō)明在此鹽濃度下雖然對(duì)種子發(fā)芽率有顯著的抑制作用，但種子并沒(méi)有失去生活力。這與李孔晨等[22]、馬春平等[23]的研究結(jié)果一致。低濃度的NaCl對(duì)3種冷季型草草坪草種子萌發(fā)有一定的抑制作用，但抑制程度隨著NaCl濃度的增大而增加，1.0%的濃度并沒(méi)有完全抑制種子的萌發(fā)，并未達(dá)到耐鹽致死濃度。3種冷季型草坪草相比較，高羊茅種子的耐鹽性優(yōu)于早熟禾和黑麥草。但也有研究者發(fā)現(xiàn)，低濃度鹽脅迫對(duì)波伐早熟禾種子(P.sphondylodes)[7]、紫花苜蓿種子(Medicagosativa)[24]、結(jié)縷草種子(Zoysiajaponica)[12]的萌發(fā)有促進(jìn)作用，而隨著鹽濃度的升高則抑制種子的萌發(fā)。這是由于低濃度鹽可促進(jìn)植物細(xì)胞膜滲透調(diào)節(jié)和刺激呼吸酶，在一定濃度的鹽分條件下可產(chǎn)生種子引發(fā)作用，促進(jìn)種子的萌發(fā)[25-26]。試驗(yàn)中，低濃度鹽脅迫仍對(duì)種子萌發(fā)有抑制作用，且隨著鹽濃度的增加而增強(qiáng)，由于高濃度鹽離子的滲透效應(yīng)對(duì)植物有毒性效應(yīng)[33]，通過(guò)抑制和誘導(dǎo)多種酶系統(tǒng)來(lái)影響植物的新陳代謝，同時(shí)植物細(xì)胞膜在受到鹽脅迫后，其膜蛋白、膜透性等正常的生理功能發(fā)生改變也可能是一部分原因[34]。

3種冷季型草坪草的相對(duì)發(fā)芽勢(shì)和相對(duì)發(fā)芽率均隨著鹽濃度的升高而呈“拋物線”型的曲線變化，隨著鹽濃度的升高而降低。鹽脅迫不僅降低3種冷季型草坪草種子的發(fā)芽率，還推遲了初始萌發(fā)時(shí)間，發(fā)芽高峰期推遲，導(dǎo)致發(fā)芽過(guò)程延緩。在草坪建植過(guò)程中，草坪草種子萌發(fā)期的延遲會(huì)導(dǎo)致地表裸露過(guò)久，加大土壤水分蒸發(fā)，對(duì)草坪草種子發(fā)芽造成較大的阻力。另外，萌發(fā)期的延遲會(huì)給其他雜草入侵提供機(jī)會(huì)，也會(huì)對(duì)草坪草種子萌發(fā)造成更大的阻力，最終嚴(yán)重影響草坪質(zhì)量，鹽漬土的改良效果也會(huì)減弱。因此，在鹽性土壤上通過(guò)種子直播進(jìn)行黑麥草、高羊茅和早熟禾的建植，需要考慮不同草坪草種子相應(yīng)的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、萌發(fā)期和萌發(fā)速率，選擇較早萌發(fā)的品種，迅速占領(lǐng)空間以抑制其他雜草的生長(zhǎng)，最終達(dá)到建坪成功的目的。研究表明，當(dāng)土壤鹽濃度分別達(dá)到或大于黑麥草(0.65%)、高羊茅(0.66%)和早熟禾(0.66%)種子萌發(fā)的耐鹽半致死濃度時(shí)，需要實(shí)施必要的土壤改良措施后才能進(jìn)行種子直播建植，或者考慮通過(guò)穴栽、平鋪及間鋪等營(yíng)養(yǎng)途徑建植草坪。

3.2 NaCl脅迫對(duì)3種冷季型草坪草幼苗生長(zhǎng)的影響

在短期鹽脅迫試驗(yàn)中，不同植物的生物量均隨著鹽濃度的增加而逐漸降低，降低幅度有一定差異。研究表明，NaCl濃度增加到0.2%時(shí)，16個(gè)多花黑麥草品種平均地上部分生物量和地下部分生物量分別下降了22%和54%[5]；高羊茅、紫羊茅、匍匐翦股穎和細(xì)弱翦股穎的生物量隨著鹽溶液濃度的增加，生物量與對(duì)照相比均有所下降，且變化幅度較大[27-28]。總的分析，根系對(duì)鹽脅迫的敏感性高于地上部分，隨著鹽濃度的增加根系與地上部分干重比呈降低趨勢(shì)，在較高鹽濃度下，這個(gè)比值低于0.3。通過(guò)減緩根系部分的生長(zhǎng)，可以最大限度地保持植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分的吸收，減輕由于鹽脅迫引起的營(yíng)養(yǎng)失調(diào)和生理干旱。試驗(yàn)結(jié)果表明，根系在冷季型草坪草的抗鹽性中起到重要作用。根冠比的變化也說(shuō)明鹽脅迫對(duì)3種草坪草根系生物量的影響大于地上部分，對(duì)黑麥草和高羊茅的影響大于早熟禾，這是因?yàn)楦恐苯优c鹽水接觸，受到的傷害更大。

由于植物細(xì)胞膜是控制小分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的屏障，在鹽脅迫下植物細(xì)胞膜受損就會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞液外滲，電導(dǎo)率就會(huì)增大；植物在正常條件下，游離脯氨酸含量很低；但遇到干旱、高溫、低溫或鹽堿等逆境時(shí)，游離脯氨酸會(huì)大量積累以進(jìn)行滲透調(diào)節(jié)，其積累指數(shù)與植物的抗逆性有關(guān)[29]。植物體內(nèi)游離脯氨酸積累量越多，則抗鹽能力越強(qiáng)[37-38]。經(jīng)NaCl脅迫后的3種草坪草電導(dǎo)率和脯氨酸含量均有所增加，其葉片細(xì)胞膜透性和脯氨酸含量與耐鹽性高度相關(guān)。與黑麥草和高羊茅相比，早熟禾幼苗耐鹽性較高，表現(xiàn)在生物量的下降幅度較小，以及細(xì)胞膜透性和脯氨酸含量的增加幅度較大上。3種冷季型草坪草的細(xì)胞膜透性隨著鹽脅迫增加而明顯增大，相對(duì)電導(dǎo)率與處理濃度之間呈明顯的正相關(guān)，這與李孔晨和盧欣石的研究一致[30-31]。脯氨酸含量隨著鹽濃度的增加逐漸增加，同樣說(shuō)明1.0%的鹽濃度并沒(méi)有超過(guò)早熟禾對(duì)鹽脅迫的適應(yīng)范圍。通過(guò)脯氨酸含量的變化看出，3種草坪草幼苗的耐鹽性強(qiáng)弱表現(xiàn)為早熟禾>高羊茅>黑麥草。

4 結(jié)論

3種冷季型草坪草種子萌發(fā)時(shí)均具有一定抗鹽能力，可很好地用于鹽漬土改良，但是不同草坪草種子萌發(fā)時(shí)的耐鹽性不同。通過(guò)計(jì)算耐鹽致死濃度和耐鹽半致死濃度得到，高羊茅種子萌發(fā)時(shí)的耐鹽性最好，其次為早熟禾和黑麥草。幼苗耐鹽性表現(xiàn)為早熟禾>高羊茅>黑麥草，早熟禾幼苗耐鹽性較好表現(xiàn)在生物量的下降幅度較小，以及細(xì)胞膜透性和脯氨酸含量的增加幅度較大。因此，從種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)綜合來(lái)看，與黑麥草和早熟禾相比較，高羊茅可以作為耐鹽性較好的品種，用于鹽漬土草坪建植，有利于更好地發(fā)揮其耐鹽和改良作用。

[1] Munns R.Genes and salt tolerance:Bringing them together [J].New Philologist,2005,167(3):645-663.

[2] 張新春,莊炳昌,李自超.植物耐鹽性研究進(jìn)展[J].玉米科學(xué),2002,10(1):50-56.

[3] 董麗華,姚愛(ài)興,王寧.鹽分對(duì)草坪草影響概述[J].北科學(xué)院學(xué)報(bào),2006,21(1):64-67.

[4] 王建麗,申忠寶,鐘鵬,等.NaCl脅迫對(duì)15個(gè)草地早熟禾品種萌發(fā)的影響[J].草原與草坪,2009(4):57-60.

[5] 許能祥,顧洪如,丁成龍,等.多花黑麥草耐鹽性及其在鹽土條件下飼用品質(zhì)的研究[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2013,22(4):89-98.

[6] 韓烈保,楊碚,鄧菊芬.草坪草種及其品種[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社,1999.

[7] 白小明,王靖婷,賀佳圓,等.8個(gè)野生早熟禾種子萌發(fā)期耐鹽性研究[J].草地學(xué)報(bào),2013,21(3):546-555.

[8] 崔瑋,張芬琴,李玉蘭.中性鹽和堿性鹽脅迫對(duì)黃瓜種子萌發(fā)的影響[J].種子,2006,25(6):66-69.

[9] 楊春武,賈娜爾·阿汗,石德成.復(fù)雜鹽堿條件對(duì)星星草種子萌發(fā)的影響[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2006,15(5):45-51.

[10] 王贊,李源,吳欣明,等.PEG滲透脅迫下野茅種子萌發(fā)特性及抗旱性鑒定[J].中國(guó)草地學(xué)報(bào),2008,30(1):50-54.

[11] 沈艷,蘭劍,謝應(yīng)忠.NaCl對(duì)高羊茅萌發(fā)的脅迫效應(yīng)研究[J].種子,2009,28(12):44-47.

[12] 張學(xué)勇,陳忠林,劉強(qiáng),等.鹽脅迫對(duì)結(jié)縷草和高羊茅種子萌發(fā)的影響[J].種子,2012,31(9):4-7.

[13] 張志,劉敏,梁艷,等.鹽脅迫對(duì)三種冷季型草坪草生長(zhǎng)的影響[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2009,18(5):1877-1880.

[14] 劉春霞,王康英,郭正剛.不同水分條件下硅對(duì)紫花苜蓿生理特性及品質(zhì)的影響[J].中國(guó)草地學(xué)報(bào),2011,33(3):21-27.

[15] 李合生.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2006.

[16] 蕭浪濤,王三根.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2005.

[17] 王忠.植物生理學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2005:500-570.

[18] 杜利霞,董寬虎,夏方山,等.鹽脅迫對(duì)新麥草種子萌發(fā)特性與生理特性的影響[J].草地學(xué)報(bào),2009,17(6):789-794.

[19] 王秀玲,程序,李桂英.甜高粱耐鹽材料的篩選及芽苗期耐鹽性相關(guān)分析[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2010,18(6):1239-1244.

[20] 馬紅媛,梁正偉.鹽分、溫度及其互作對(duì)羊草種子發(fā)芽率和幼苗生長(zhǎng)的影響[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2008,28(10):4710-4717.

[21] 張小嬌,祁娟,曹文俠.鹽分、溫度及其互作對(duì)垂穗披堿草種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響[J].中國(guó)草地學(xué)報(bào),2014,36(1):24-30.

[22] 李孔晨,黃甫江云,盧欣石.一年生黑麥草萌發(fā)期耐鹽性綜合評(píng)價(jià)[J].草地學(xué)報(bào),2010,18(3):388-398.

[23] 馬春平,崔國(guó)文.10個(gè)紫花苜蓿品種耐鹽性的比較研究[J].種子,2006,25(7):50-53.

[24] 韓德梁,韓烈保,周曉靜.中苜1號(hào)紫花苜蓿耐鹽性研究[J].種子,2008,27(6):1-4.

[25] 王清華,楊建平,張中華,等.鹽脅迫對(duì)不同品種辣椒種子萌發(fā)特性的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2007,16(3):136-140.

[26] 盧艷敏.不同鹽脅迫對(duì)高羊茅種子萌發(fā)的影響[J].草業(yè)科學(xué),2012,29(7):1088-1093.

[27] 時(shí)麗冉.混合鹽堿脅迫對(duì)玉米種子萌發(fā)的影響[J].衡水學(xué)院學(xué)報(bào),2007,9(1):13-21.

[28] 王娜,李海梅.冷地型草坪草耐鹽性研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,50(10):2047-2051.

[29] 常紅軍,秦毓茜.干旱和鹽脅迫對(duì)草地早熟禾草坪質(zhì)量及其葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響[J].西北植物學(xué)報(bào),2008,28(9):1850-1855.

[30] Qian Y L,Mecham B.Long-term effects of recycled wastewater irrigation on soil chemical properties on golf course fairways [J].Agronomy Journal,2005,97(3):717-721.

[31] 吳雪霞,陳建林,查丁石,等.植物耐鹽性研究進(jìn)展[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2008,20(2):11-13.