不同浸種液對鹽脅迫下西瓜種子發芽的影響

朱迎春 劉君璞 鄧云 安國林 李衛華 司文靜 孫德璽

摘? ? 要：鹽脅迫限制作物的生長，嚴重影響西瓜的產量和品質。利用不同濃度有機鈦和海藻提取液浸種，研究其對鹽脅迫下西瓜種子萌發的影響。結果表明，2種溶液均能夠在一定程度上促進鹽脅迫下西瓜種子的萌發。在200 mmol·L-1 NaCl溶液脅迫下，有機鈦稀釋成1 000倍與海藻提取液稀釋5 000倍對促進‘HQ-2種子萌發效果最好，種子萌發率分別比對照提高了30.0%和20.0%，有機鈦稀釋10 000倍與海藻提取液5 000倍對促進‘中興紅1號種子萌發效果最好，種子萌發率分別比對照提高了11.1%和7.8%。綜合得出，對鹽脅迫下西瓜種子萌發促進作用最明顯的是海藻提取液液稀釋5 000倍。

關鍵詞：西瓜;有機鈦;海藻提取液;種子發芽;耐鹽

Effects of different soaking solutions on watermelon seed germination under salt stress

ZHU Yingchun， LIU Junpu， DENG Yun， AN Guolin， LI Weihua， SI Wenjing， SUN Dexi

（Zhengzhou Institute of Fruit Research， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Zhengzhou 450009， Henan， China）

Abstract： Salt stress restricts the growth of crops and affects the yield and quality of watermelon seriously. The effects of different concentrations of organic titanium and seaweed extracts on watermelon seed germination under salt stress were studied. The results showed that both solutions could promote the germination of watermelon seeds under salt stress. Under the stress of 200 mmol·L-1 NaCl solution， 1 000 times dilution of organic titanium and 5 000 times dilution of seaweed extract had the best effect on promoting seed germination of ‘HQ-2，which was 30.0% and 20.0% higher than the control respectively. 10 000 times dilution of organic titanium and 5 000 times dilution of seaweed extract had the best effect on promoting seed germination of `Zhongxing Hong No. 1'，which were 11.1% and 7.8% higher than the control respectively. It was concluded that the most obvious effect on promoting watermelon seed germination under salt stress was the dilution of seaweed extract solution by 5 000 times.

Key words： Watermelon; Organic titanium; Seaweed extract; Seed germination; Salt tolerance

鹽脅迫已成為限制作物生長的主要非生物脅迫之一[1]，會對植物造成多方面的不利影響，包括抑制植株生長、離子代謝失衡[2]、降低光合作用[3]、活性氧大量產生和酶活力下降[4]等。并且隨著設施栽培面積的擴大，設施內土壤長期得不到雨水淋洗，導致鹽分積累加劇，嚴重制約了設施農業的可持續發展，如何有效緩解西瓜鹽脅迫一直是研究的熱點。

不同浸種夜對種子萌發有很大的影響[5-7]。鈦不是作物生長的必需元素，而是有益元素，但對作物生長代謝過程起著重要作用。鈦在農業上的應用國外早有研究，研究發現，鈦參與植物體內一系列生理生化反應，能夠提高植物葉片中葉綠素的含量及光合效率，提高過氧化氫酶、過氧化物酶、超氧化物歧化酶、硝酸還原酶和固氮酶等多種酶的活性，促進種子萌發[8]。謝庭生等[9]總結了湖南省黃豆、紅薯等作物施用復合鈦劑的影響，發現可使植物根系干重增加8.45%（紅薯）～22.31%（黃豆），根系容積增加6.21%（紅薯）～11.32%（棗），且黃豆用復合鈦劑噴施或拌種，根瘤菌數增加35%以上，N、P、K利用率也得到提高。海藻提取液內含海藻寡糖、氨基酸、脂肪酸、甘露醇、甜菜堿、植物刺激素等多種植物活性物質以及其他營養元素，可提高種子的萌發潛力、促進作物生長、增加產量、改善果實品質、提高作物的抗逆能力、改善土壤性狀等效果[10]。據周紅梅等[10]報道，海藻提取物以稀釋液灌根可顯著提高小白菜的生物量。韓傳曉等[11]試驗表明，海藻提取液處理過的辣椒苗在根系生長、葉片生長、葉綠素含量、莖粗等方面均有顯著的增加。

而關于鈦與海藻提取液在西瓜上的研究尚未見報道，筆者通過探討有機鈦與海藻提取液兩種溶液不同稀釋濃度對西瓜種子萌發的影響，旨在為解決西瓜耐鹽問題提供新的途徑。

1 材料與方法

1.1 材料

供試西瓜品種‘HQ-2和‘中興紅1號、有機鈦和海藻提取液均由中國農業科學院鄭州果樹研究所提供。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計 試驗于2018年4月進行，種子分別用不同方法浸種，不同方法見表1，室溫下浸種24 h，撈出種子備用;種子培養方法：在90 mm培養皿上鋪1 cm的海綿，倒入0、200、300 mmol·L-1 NaCl溶液，放置30粒種子，3次重復，于30 ℃條件下培養。培養期間每天觀察并記錄發芽種子數，直至試驗結束，以種子露白2 mm作為發芽標準。

1.2.2 測定指標及方法 種子發芽率按以下公式計算：種子發芽率/%=發芽的種子粒數/供試種子粒數×100;種子發芽勢/%=發芽的種子粒數（2 d內）/供試種子粒數×100;發芽指數（GI）=∑（Gt/Dt），式中Gt表示在t天種子的發芽數，Dt代表相應的發芽天數。

1.2.3 試驗數據處理 所得試驗數據整理與作圖采用Microsoft Excel 2010軟件，用SPSS 13.0統計軟件進行數據分析。

表1 不同浸種方法

[處理 浸種方法 CK 清水 1 有機鈦稀釋1 000倍 2 有機鈦稀釋5 000倍 3 有機鈦稀釋10 000倍 4 海藻提取液稀釋1 000倍 5 海藻提取液稀釋5 000倍 6 海藻提取液稀釋10 000倍 ]

2 結果與分析

2.1 不同溶液處理對鹽脅迫下西瓜種子發芽率的影響

由圖1可以看出，清水處理的‘HQ-2種子在200 mmol·L-1 NaCl溶液中發芽率大幅度下降，在300 mmol·L-1 NaCl溶液中發芽率為0。但是在200 mmol·L-1 NaCl溶液下，各處理的發芽率均比對照高;有機鈦隨著稀釋倍數的增加，種子發芽率降低，海藻提取液隨著稀釋倍數的增加，種子發芽率先升高后降低，說明有機鈦稀釋1 000倍和海藻提取液稀釋5 000倍均能有效提高‘HQ-2在200 mmol·L-1 NaCl溶液下的發芽率;在300 mmol·L-1 NaCl溶液下，種子發芽率除有機鈦稀釋10 000倍為1.1%和海藻提取液稀釋5 000倍為2.23%和10 000倍處理為1.1%外，其余均為0，說明高鹽脅迫下處理效果較好的的是海藻提取液稀釋5 000倍和10 000倍及有機鈦稀釋10 000倍。

由圖2可以看出，清水處理的‘中興紅1號種子在200 mmol·L-1 NaCl溶液發芽率大幅度下降，在300 mmol·L-1 NaCl溶液下發芽率為0。在200 mmol·L-1 NaCl溶液下，有機鈦溶液隨著濃度降低，種子發芽率升高，海藻提取液隨著濃度的降低，種子發芽率先升高后不變，說明有機鈦稀釋10 000倍，海藻提取液稀釋5 000倍和10 000倍均能有效的提高‘中興紅1號在200 mmol·L-1 NaCl溶液下的發芽率;在300 mmol·L-1 NaCl溶液下，種子發芽率除有機鈦稀釋5 000倍和海藻提取液稀釋5 000倍處理外，其余都為0，說明有機鈦稀釋5 000倍，海藻提取液稀釋5 000倍均能有效的提高‘中興紅1號在300 mmol·L-1 NaCl溶液下的發芽率。

2.2 不同溶液處理對鹽脅迫下西瓜種子發芽勢的影響

由圖3可知，清水處理‘HQ-2種子在200 mmol·L-1 NaCl溶液中發芽勢大幅度下降，在300 mmol·L-1 NaCl溶液下發芽勢為0。在200 mmol·L-1 NaCl溶液下，有機鈦溶液隨著稀釋倍數的增加，種子發芽勢降低，且均比海藻提取液高;海藻提取液隨著稀釋倍數的增加，種子發芽勢逐漸升高，說明有機鈦稀釋1 000倍能有效的提高‘HQ-2在200 mmol·L-1 NaCl溶液下的發芽勢;在300 mmol·L-1 NaCl溶液下，種子發芽勢都為0，說明各溶液的處理在高濃度鹽脅迫下對‘HQ-2種子發芽勢無效。

由圖4可知，清水處理的‘中興紅1號種子在200 mmol·L-1 NaCl溶液中發芽勢大幅度下降，在300 mmol·L-1 NaCl溶液下發芽勢為0。在200 mmol·L-1 NaCl溶液下，有機鈦溶液隨著濃度降低，種子發芽勢升高，海藻提取液隨著濃度的降低，種子發芽勢先升高后降低，但均比有機鈦處理高，說明海藻提取液稀釋5 000倍最能有效的提高‘中興紅1號在200 mmol·L-1 NaCl溶液下的發芽勢;在300 mmol·L-1 NaCl溶液下，種子發芽勢均為0，說明各溶液的處理在高濃度鹽脅迫下對‘中興紅1號種子發芽勢無效。

2.3 不同溶液處理對鹽脅迫下西瓜種子發芽指數的影響

由圖5可以看出，清水處理的‘HQ-2種子在200 mmol·L-1 NaCl溶液發芽指數大幅度下降，在300 mmol·L-1 NaCl溶液中發芽指數為0。在200 mmol·L-1 NaCl溶液下，有機鈦溶液隨著稀釋倍數的增加，種子發芽指數降低，且均比海藻提取液高;海藻提取液隨著稀釋倍數的增加，種子發芽指數先升高后降低，說明有機鈦稀釋1 000倍能有效的提高‘HQ-2在200 mmol·L-1 NaCl溶液下的發芽指數;在300 mmol·L-1 NaCl溶液下，種子發芽指數除海藻提取液稀釋5 000倍和10 000倍處理外，其余均為0，說明海藻提取液稀釋5 000倍和10 000倍均能有效的提高‘HQ-2在300 mmol·L-1 NaCl溶液下的發芽指數。

由圖6可以看出，清水處理的‘中興紅1號種子在200 mmol·L-1 NaCl溶液發芽指數大幅度下降，在300 mmol·L-1 NaCl溶液下發芽指數為0。在200 mmol·L-1 NaCl溶液下，有機鈦溶液隨著濃度降低，種子發芽指數升高;海藻提取液隨著濃度的降低，種子發芽指數先升高后降低，說明有機鈦稀釋10 000倍，海藻提取液稀釋5 000倍均能有效的提高‘中興紅1號在200 mmol·L-1 NaCl溶液下的發芽指數;在300 mmol·L-1 NaCl溶液下，種子發芽率除有機鈦稀釋5 000倍和海藻提取液稀釋5 000倍處理外，其余都為0，說明高鹽脅迫下處理效果較好的是海藻提取液稀釋5 000倍，有機鈦稀釋5 000倍。

3 討論與結論

已有研究表明海藻提取液在大白菜、蘿卜、豆芽、韭菜、番茄等[12-16]種子的萌發上均有促進作用，如崔維香[17]通過測定海藻提取液對黃瓜、番茄種子的萌發情況，結果表明海藻提取液可以提高黃瓜、番茄種子的發芽率、發芽勢。

海藻提取液的類型與濃度影響種子的萌發。李宗勵研究了3種海藻提取液對綠豆和小麥幼苗生長及其抗鹽性的影響，結果表明低濃度的海帶提取液可以促進綠豆和小麥的幼苗生長。剛毛藻提取液（稀釋50～400倍）可以抑制綠豆和小麥種子的萌發和根的生長，濃度越高抑制作用越強，帶形蜈蚣藻提取液對綠豆和小麥的種子萌發和地下部分的生長具有促進作用，這種促進作用隨著濃度的增加而加大，海帶、剛毛藻和帶形蜈蚣藻提取液均可以提高綠豆和小麥的抗鹽能力[18]。筆者采用2個西瓜品種對海藻提取液在鹽脅迫下種子的萌發進行研究，結果表明，對鹽脅迫下西瓜種子萌發促進作用最明顯的是成分為海藻提取液液稀釋5 000倍，說明海藻提取液在西瓜上同樣有促進種子萌發、提高抗鹽能力的作用。

綜合得出，海藻提取液稀釋5 000倍在西瓜上有促進種子萌發、提高抗鹽能力的作用，為解決西瓜耐鹽問題提供了新的思路。但只是在對西瓜萌發方便進行了研究，后期將要對苗期及整個生長過程進行研究，進而了解海藻提取液對西瓜耐鹽方面的作用。

參考文獻

[1] 楊建國，樊麗琴，許興，等.鹽堿地改良技術集成示范區水土環境變化研究初報[J].中國農學通報，2011，27（1）：279-285.

[2] 張俠，宋莉璐，任艷，等.椒樣薄荷對NaCl脅迫的生理響應[J].安徽農業科學，2009，37（13）：567-569.

[3] 楊少輝，季靜，王罡.鹽脅迫對植物的影響及植物的抗鹽機理[J].世界科技研究與發展，2006，28（4）：70-76.

[4] 崔聰聰，郭世榮，馮吉慶，等.鹽脅迫對不同西瓜砧木品種幼苗生長及光合作用的影響[J].內蒙古農業大學學報（自然科學版），2007，28（3）：134-139.

[5] 黃承玲，蘇春花，田曉玲，等.不同浸種處理對小白杜鵑種子萌發的影響[J].分子植物育種，2018，16（24）：266-269.

[6] 高青海，郭遠遠，吳燕，等.鹽脅迫下外源褪黑素和Ca2+對甜瓜幼苗的緩解效應[J].應用生態學報，2017，28（6）：1925-1931.

[7] 吳旭紅，馮晶旻.SNP對鹽脅迫下南瓜種子萌發和幼苗光合碳代謝的影響[J].種子，2018，37（11）：106-109.

[8] 杜娟，許自成，李志剛，等.植物鈦素營養研究進展[J].江西農業學報，2010，22（1）：42-44.

[9] 謝庭生，魏曉，王芳，等.農作物施用復合鈦劑的正效應[J].湖南農業科學，2018（1）：51-54.

[10] 周紅梅，李艷霞，王春蘭，等.海藻提取物對小白菜生物量和品質的影響[J].山東農業科學，2008（4）：61-63.

[11] 韓傳曉，申培麗，姜懷飛，等.不同濃度海藻提取液對辣椒幼苗 生長的影響[J].農業與技術，2018，38（21）：30-32.

[12] 孫兆法，宋朝玉，張淑霞.海藻提取物對春大白菜產量的影響[J].山東農業科學，2009（5）：77-78.

[13] 魏偏偏，徐志龍，韓曉弟.海星提取液對幾種蔬菜種子萌發的影響[J].種子，2010，29（7）：75-77.

[14] 吳文杰，陳燕，蔡建秀，等.海帶提取物影響海水脅迫豆芽生長的試驗研究[J].江西農業學報，2008，20（8）：21-24.

[15] 崔維香，林梅，劉正一，等.海藻提取液對小油菜和韭菜生長、產量和品質的影響[J].海洋科學集刊，2017（1）：90-96.

[16] 崔維香，劉正一，王明鵬，等.海藻提取液對黃瓜·番茄種子萌發和幼苗生長的影響[J].安徽農業科學，2017，45（15）：28-33.

[17] 崔維香.海藻提取液對種子萌發、幼苗生長和果實品質的影響[D].浙江舟山：浙江海洋大學，2017.

[18] 李宗勵.三種海藻提取液對綠豆和小麥幼苗生長及其抗鹽性的影響[D].大連：遼寧師范大學，2009.