不同鹽脅迫對澤瀉種子萌發的影響

王曉航， 李海濤， 宋宇鵬， 黃 鈺， 鄭永春

(吉林農業科技學院中藥學院， 吉林 吉林 132109)

土壤鹽害是導致土地退化的主要因素之一，鹽脅迫會影響種子萌發和幼苗生長，土壤鹽害已成為農業生產亟待解決的問題之一[1-2]。針對鹽堿地資源的開發與利用，我國已率先開展了水稻、玉米、大豆等傳統作物適合鹽堿地栽培的新品種選育及關鍵栽培技術研究，取得了良好的效果。但是，在鹽漬土壤中開發栽培具有一定經濟和社會效益的藥用植物的研究少見，而且藥用植物的生長發育、產量品質與其所處的生長環境緊密相關[3-5]，因此，研究鹽漬土壤中藥用植物的栽培具有重要意義。

澤瀉為澤瀉科澤瀉屬多年生水生或沼生草本，是一味用途廣泛且歷史悠久的傳統中草藥[6]。研究發現，澤瀉具有諸多功效，能夠起到利水滲濕、泄熱通淋、小便不利、熱淋澀痛、水腫脹滿、泄瀉、痰飲眩暈以及降脂的作用[7-11]。隨著中醫藥行業的不斷發展，國內外對澤瀉化學成分以及藥理作用等方向的研究也越來越多，但在澤瀉栽培環境響應方面，尤其是澤瀉在鹽漬土壤中栽培方面的研究較少。本實驗以澤瀉為材料，對3種不同濃度鹽脅迫對澤瀉種子進行發芽實驗，測定澤瀉在不同濃度鹽脅迫下的相關發芽特性指標，為我國鹽漬土壤藥用植物的栽培利用提供科學參考。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

材料選用四川省成都市彭州市敖平鎮所產澤瀉，藥品為分析純NaCl、Na2SO4和Na2CO3。

1.2 實驗設計

實驗采用單因素完全隨機設計，NaCl濃度處理為A1(0.5%NaCl)、A2(1.0%NaCl)、A3(1.5%NaCl)、A4(2.0%NaCl)、A5(2.5%NaCl)，Na2SO4濃度處理為B1(0.5%Na2SO4)、B2(1.0%Na2SO4)、B3(1.5%Na2SO4)、B4(2.0%Na2SO4)、B5(2.5%Na2SO4)，Na2CO3濃度處理為C1(0.5%Na2CO3)、C2(1.0%Na2CO3)、C3(1.5%Na2CO3)、C4(2.0%Na2CO3)、C5(2.5%Na2CO3)，蒸餾水處理作為對照(ck)。供試種子用3%的H2O2消毒3 min后用蒸餾水沖洗3次，然后置于配置好的鹽溶液培養皿中，每個培養皿中放入500粒種子，每個處理3次重復[2]。將處理好的種子放入溫度為25 ℃、光照為2 000 lx的人工氣候箱中培養，每天定時補充蒸餾水，并且保持各處理鹽濃度不變[12]，管理方式與常規種子發芽實驗一致。

1.3 實驗測定項目與方法

1.3.1種子凈度和千粒重的測定

隨機稱取供試種子10.00 g，挑出雜質，然后稱量種子凈重，重復3次[13]。采用千粒法測定澤瀉種子千粒質量，從凈選后的種子中隨機選取1 000粒稱重，重復3次[13]。

1.3.2種子吸水率和含水量的測定

稱取澤瀉種子10.00 g，重復3次，時間設置為1 h、2 h、3 h、4 h、5 h、6 h、7 h、8 h，取出種子，用濾紙將種子表面的水分吸干，稱取質量，直至種子的質量不再增加[13]。將稱量瓶放在105 ℃烘箱內烘干后，移入干燥器內冷卻至室溫稱取質量。放入澤瀉種子，在電子天平上稱取3次，每份3.00 g，然后打開瓶蓋，放入預熱至105 ℃的烘箱中，5 h后取出，蓋上蓋子，移入干燥器內冷卻至室溫稱取質量[14-15]。

1.3.3種子發芽率、發芽勢、發芽指數、苗高和活力指數的測定

測定第30天種子的發芽勢、發芽率、發芽指數、苗高和活力指數[16]。

發芽勢(%)=(第11天發芽種子總數/供試種子總數)×100%；

發芽率(%)=(第22天發芽種子總數/供試種子總數)×100%；

發芽指數=∑(Gt/Dt)；

活力指數=S×發芽指數。

式中：Gt為在t日內的發芽數，Dt為相應的天數，S為種子發芽苗平均高度。

1.4 數據處理

本實驗選用Microsoft Excel 2010軟件進行數據統計，運用DPS 13.01軟件進行數據分析(Tukey’s法)。

2 結果與分析

2.1 澤瀉種子凈度、千粒重、含水量和吸水率的測定結果

澤瀉種子凈度為(94.58±0.77)%，千粒重為(0.36±0.12)g，含水量為(8.29±0.11)%。澤瀉種子的吸水率如圖1，澤瀉在浸種的第1個小時內吸水率急速升高，2～6 h內逐步平緩，8 h后達到飽和狀態。

圖1 澤瀉種子吸水率曲線

2.2 不同濃度鹽脅迫對澤瀉種子萌發的影響

2.2.1不同濃度鹽脅迫對澤瀉種子發芽率的影響

由表1、圖2可知，不同濃度鹽脅迫處理對澤瀉種子的發芽率影響較為明顯。3種鹽脅迫的發芽率均隨鹽濃度的升高而呈降低的趨勢。A1、B1處理的發芽率均顯著高于ck，其中，A1、B1的發芽率分別比ck提高28.47%和28.00%，其它處理的發芽率均顯著低于ck。

表1 不同濃度鹽脅迫對澤瀉種子萌發的影響

圖2 不同濃度鹽脅迫對澤瀉種子發芽率的影響

2.2.2不同濃度鹽脅迫對澤瀉種子發芽勢的影響

由表1、圖3可知，不同濃度鹽脅迫對澤瀉種子的發芽勢影響較大。3種鹽脅迫的發芽勢均隨鹽濃度的升高而呈降低的趨勢。A1、B1處理的發芽勢均顯著高于ck，A1、B1的發芽勢分別高出ck7.60%和12.10%，其它處理的發芽勢均顯著低于ck。

圖3 不同濃度鹽脅迫對澤瀉種子發芽勢的影響

2.2.3不同濃度鹽脅迫對澤瀉種子發芽指數的影響

由表1、圖4可知，不同濃度鹽脅迫對澤瀉種子的發芽指數影響較大。3種鹽脅迫的發芽指數均隨鹽濃度的升高而呈降低的趨勢。A1、B1處理的發芽指數均顯著高于ck，A1、B1的發芽指數分別高出ck21.53%和22.75%，其它處理的發芽指數均顯著低于ck。

圖4 不同濃度鹽脅迫對澤瀉種子發芽指數的影響

2.2.4不同濃度鹽脅迫對澤瀉種子苗高的影響

由表1、圖5可知，不同濃度鹽脅迫對澤瀉種子的苗高影響較大，3種鹽脅迫的苗高均隨鹽濃度的升高而呈降低的趨勢。其中，ck的苗高均顯著高于其它處理，0.5%濃度處理下苗高表現為B1>A1>C1，差異顯著。

圖5 不同濃度鹽脅迫對澤瀉種子苗高的影響

2.2.5不同濃度鹽脅迫對澤瀉種子活力指數的影響

由表1、圖6可知，不同濃度鹽脅迫對澤瀉種子活力指數的影響較大，3種鹽脅迫的活力指數均隨鹽濃度的升高而降低。其中，A1、B1、ck處理的活力指數均顯著高于其它處理，A1、B1、ck處理之間差異不顯著。

圖6 不同濃度鹽脅迫對澤瀉種子活力指數的影響

3 討論與結論

宋曉艷等[18]、姜雪琪等[19]、孟靜靜等[20]研究表明，鹽脅迫通過其離子脅迫和滲透脅迫對植物種子萌發起到抑制作用。另外低濃度鹽脅迫可以對植物種子萌發起到一定促進作用，高濃度鹽脅迫對植物種子萌發起到抑制作用[21-23]。本研究表明，所有處理的發芽率、發芽勢、發芽指數、苗高以及活力指數均隨鹽濃度的升高而降低。其中，0.5%濃度NaCl和Na2SO4處理的發芽率、發芽勢以及發芽指數均顯著高于對照，該結果支持低濃度鹽脅迫促進種子萌發，而高濃度鹽脅迫抑制種子萌發的觀點。原因可能是0.5%濃度的NaCl和Na2SO4鹽脅迫在澤瀉種子萌發初期吸水膨大后，種子逐步水解從而增加細胞內溶質濃度，促進滲透性吸水，低濃度Na+的存在，沒有迅速導致離子失衡從而引起滲透脅迫，在一定程度上加速了種子前期水解的進程，以維持內環境的穩定，從而加速了種子復雜的生理代謝進程，促進種子萌發。高濃度處理的澤瀉種子，因其過量Na+的存在，加速了離子脅迫和滲透脅迫，致使澤瀉種子萌發過程受阻，甚至失活。

3種鹽濃度處理的苗高隨著鹽濃度的升高而降低，活力指數表現差異不顯著，Na2CO3各濃度處理的相關指標均顯著低于對照。由此可見，不同濃度鹽脅迫對澤瀉種子萌發的影響較大。無論是低濃度鹽脅迫還是高濃度鹽脅迫均會導致澤瀉種子生長受抑制。原因可能是澤瀉種子自身的生物學特性對NaCl和Na2SO4鹽脅迫的敏感度明顯高于Na2CO3鹽脅迫的敏感度。澤瀉種子萌發出胚根后，為避免鹽離子破壞胚根內部結構，根部需迅速吸收水分以抵抗鹽脅迫的離子毒害作用，但濃度越高的鹽脅迫處理，抑制植物生長作用越強，導致澤瀉種子生長受阻。

本研究表明，不同濃度鹽脅迫對澤瀉種子萌發的影響較大。0.5%濃度的NaCl和Na2SO4能夠促進澤瀉種子萌發，但抑制生長。因此，在鹽堿地區種植澤瀉時，選擇調節土壤鹽成分為0.5%濃度為宜，并且種子萌發后進行淡水灌溉可以緩解離子毒害作用，從而促進種子生長。