不同鹽堿脅迫下文冠果種子的吸水及萌發響應效果研究

李藝鋒

(遼寧省國營朝陽縣朝陽林場，遼寧 朝陽 122000)

目前土壤的鹽漬化問題已經成為全球最為嚴重的一種環境地質災害類型，廣受人們的關注[1-2]。我國目前的鹽漬化土壤多數在北方的干旱、半干旱等地區分布，在我國耕地總面積中占比達到了10%左右[1]。鹽漬化土壤不利于植物的生長，因此一直以來人們都比較關注鹽堿土壤下植物的生長機制研究[3-4]。

植物的生命周期中，種子的萌發比較關鍵[5]；種子的吸水能力是萌發能力、出苗的基礎，在鹽堿的土壤中種子的吸水萌發能力是此種植物在鹽堿性土壤中能否造林成功的關鍵，開展耐鹽堿植物篩選的重要標準[3]。

文冠果(XanthocerassorbifoliumBunge)具有很強的萌根能力、適應范圍廣泛，耐干旱的氣候條件及貧瘠的土壤，綜合抗逆能力強，在砂礫土、輕度鹽堿地、黏土上均可以生長，目前已經普遍應用于我國北方地區的造林中[5]。遼寧地區的氣候干旱，土壤的鹽漬化比較嚴重，探索適合當地的抗鹽堿的樹種進行造林成為改善土壤結構、提高土壤肥力的一條有效的路徑[6]。分析文冠果種子在不同的鹽脅迫處理下吸水能力及萌發效果的差異，有助于探討文冠果植物適合的鹽堿脅迫上限，對于確定文冠果種植的適生范圍具有重要的意義[7]。本文選擇了不同的鹽堿脅迫環境，比較了各種鹽脅迫處理下文冠果種子的吸水、萌發效果，以期為文冠果在土壤鹽堿化的區域推廣應用提供理論借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗安排在朝陽市郊區某苗圃內，氣候較為干旱，土壤的pH值7.5～8.0；供試的文冠果種子取自苗圃內長勢健壯的母樹上，百粒重平均72.3 g。

1.2 試驗設計

結合遼寧省鹽堿土壤鹽堿的主要成分及含量，選擇氯化鈉、硫酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈉幾種試劑作為調制不同濃度及類型的鹽堿脅迫處理液的基本材料[7]。共設3個鹽堿成分組成因素、3個含鹽量水平。3個因素分別為氯化鈉∶硫酸鈉為9∶1(A，鹽脅迫)；碳酸氫鈉∶碳酸鈉為9∶1(B，堿脅迫)；氯化鈉∶硫酸鈉∶碳酸氫鈉∶碳酸鈉為9∶1∶9∶1(C，鹽堿混合脅迫)。3個水平分別為含鹽量0.1%(輕度)、0.4%(中度)、0.7%(重度)，再加上1個清水作為對照處理，共計10個處理，分別記為A0.1、A0.4、A0.7、B0.1、B0.4、B0.7、C0.1、C0.4、C0.7、CK。A因素處理下3個處理的pH值范圍在7.6～7.7，B因素3個處理pH值為10.4～10.6，C因素3個處理pH值為9.9～10.3。每個處理設3個重復，每個重復文冠果種子100粒[7]。

1.3 試驗方法

種子吸水試驗在800 mL的塑料盆中進行，10個處理、3次重復，共計30個盆。按照試驗設計的要求先寫上各處理的名稱并在盆外做好標記。選擇籽粒飽滿、色澤健康、大小均勻、健康的種子進行試驗。每個盆中放100粒種子，分別按照事先做好的標記澆入各鹽堿處理液。試驗前、試驗后定期對每個處理盆中的種子(表面的水分要用濾紙充分吸干)進行稱重，統計各鹽堿脅迫處理下文冠果種子的吸水速率(即為單位時間內單位重量種子的吸水量)[6,8]。

種子萌發試驗中，先選擇籽粒飽滿、色澤健康、大小均勻、健康的種子，浸種處理后用層積沙藏的方法進行催芽，催芽的沙由過篩的細河沙與試驗設計的各鹽堿脅迫處理液混合而得。催芽期間，溫度在18～25 ℃，定期檢查、及時檢查蒸發作用損失的處理液，對各處理文冠果種子萌芽的數量進行統計，計算出萌芽率[8]。

2 結果與分析

2.1 不同鹽堿脅迫處理對文冠果吸水速率的影響

對各鹽堿脅迫處理下文冠果在6 d內的吸水情況進行調查，結果發現各處理文冠果種子的吸水率變化趨勢幾乎一致。0～6 h文冠果的吸水率快速增長，6～12 h可以達到最大的吸水率值，12～36 h文冠果種子的吸水率處于緩慢降低的趨勢，之后處于幾乎停滯的狀態。本文針對性地選擇0～6 h、12～24 h的階段吸水速率進行分析。

根據表1可知，0～6 h時，在鹽脅迫A的3個水平處理中，輕度脅迫、中度脅迫下種子的吸水速率大于對照處理，增幅分別在4.55%、32.95%，重度脅迫下種子的吸水速率比對照處理低，降幅為13.64%；在堿脅迫B的3個處理中，種子吸水速率均比對照處理高，增幅在31.82%～68.18%，且隨著脅迫程度的加重，種子的吸水速率表現出逐漸增加的趨勢，在重度脅迫時達到吸水速率的最大值；混合脅迫C的3個處理中，輕度脅迫、中度脅迫種子吸水效率均大于對照處理，重度脅迫處理低于對照。

根據表1可知，12～24 h時，在鹽脅迫A的3個處理中，文冠果種子的吸水速率均大于對照處理，且隨著脅迫濃度的增加，種子吸水速率表現出降低的趨勢，由此可知，鹽脅迫有助于促進文冠果種子的吸水，以低度脅迫促進效果最明顯；堿脅迫的3個處理中，輕度脅迫的吸水速率高于對照，但是差異不明顯，中度、重度脅迫下文冠果種子吸水效率降低，且隨著濃度的增加，降低趨勢越明顯；混合脅迫的3個處理中，種子的吸水速率均大于對照處理，增幅明顯，以中度脅迫處理下吸水速率為最高，比對照處理增加26.32%。

表1 不同鹽堿脅迫處理下文冠果種子吸水速率差異比較

2.2 不同鹽堿脅迫處理對文冠果萌發率的影響

根據表2可知，在鹽脅迫A的3個處理中，輕度脅迫下種子的萌發率大于對照，其余2種濃度脅迫處理的萌發率均比對照處理低，由此可知低濃度的鹽脅迫有助于提高文冠果種子的萌發率，中度脅迫以上的濃度可抑制種子的萌發；堿脅迫B的3個處理中，文冠果種子的萌發率均高于對照，且隨著脅迫程度的增加，萌發率逐漸增加，重度脅迫下萌發比對照處理增加36.26%；混合鹽堿脅迫C的3個處理中，隨著濃度的增加，種子的萌發率逐漸降低，低濃度脅迫有助于提高種子的萌發率，中度、重度脅迫處理下種子的萌發率較對照分別降低9.16%、35.90%。

表2 不同鹽堿脅迫處理下文冠果種子萌發率差異比較

3 結論

通過對不同鹽堿脅迫處理下，文冠果種子的吸水速率、萌發率的比較，結果表明，在鹽堿脅迫下，文冠果種子的吸水效果以及種子萌發情況產生了不同程度的差異。

(1)0～6 h時，鹽脅迫下輕度脅迫、中度脅迫種子的吸水速率較對照處理分別增加4.55%、32.95%，重度脅迫較對照處理低13.64%，堿脅迫下種子吸水速率比對照處理增加31.82%～68.18%，在重度脅迫時達到最大值，混合脅迫下輕度、中度脅迫種子吸水效率大于對照處理，重度脅迫處理低于對照。

(2)12～24 h時，鹽脅迫下文冠果種子的吸水速率均大于對照處理；堿脅迫下輕度脅迫的吸水速率稍微高于對照，其余處理低于對照；混合脅迫下種子的吸水速率均明顯大于對照處理，其中以中度脅迫處理下吸水速率為最高。

(3)鹽脅迫下輕度脅迫有助于提高種子的萌發率；堿脅迫下文冠果種子的萌發率均高于對照，以重度脅迫下促進萌發的效果最明顯；混合鹽堿脅迫下，低濃度脅迫有助于提高種子的萌發率。