牧草種子耐鹽堿適應(yīng)性探究

趙艷娜 李雙男 張皓禹 張秀烽 馬文 王文姝 金文竹

摘? ? 要：選用玉米雜交種、魯梅克斯、芨芨草和草木犀4個(gè)牧草品種為試驗(yàn)材料，研究鹽堿脅迫對(duì)不同品種牧草種子萌發(fā)的影響，以期篩選出最優(yōu)品種。結(jié)果表明，隨鹽堿度提高，牧草種子的發(fā)芽系數(shù)、相對(duì)發(fā)芽率、相對(duì)發(fā)芽勢(shì)等各項(xiàng)指標(biāo)呈現(xiàn)下降趨勢(shì);4種牧草中，在低鹽堿度下耐鹽堿性最強(qiáng)的為玉米雜交種，高鹽堿度下耐鹽堿性最強(qiáng)的為草木犀。

關(guān)鍵詞：牧草;種子萌發(fā);鹽堿脅迫

文章編號(hào)：1005-2690（2021）17-0018-02? ? ? ?中國圖書分類號(hào)：S330? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

我國約20%的耕地存在土壤鹽堿化問題，對(duì)農(nóng)作物生長極為不利，為此改良鹽堿地使之成為可利用的土地資源已成為當(dāng)今農(nóng)業(yè)發(fā)展的研究熱點(diǎn)。越來越多的學(xué)者開始著重于研究生物改良中的植被修復(fù)法[1]。植物的生長在很大程度上會(huì)受到土壤鹽堿化的影響，使低耐鹽堿性的植物較難存活。相關(guān)研究表明，牧草具有耐鹽堿性的特點(diǎn)，種植牧草既可緩解供草壓力，又對(duì)鹽堿土壤的修復(fù)有一定的效果。但同種耐鹽堿植物在不同濃度下的耐性是存在差異的，如低鹽堿度可能會(huì)對(duì)玉米的發(fā)芽產(chǎn)生促進(jìn)作用，但高鹽堿度將對(duì)玉米生長產(chǎn)生明顯的抑制作用。

通過人工模擬濱海鹽堿土壤鹽堿度，對(duì)供試耐鹽堿牧草種子進(jìn)行篩選，為濱海鹽堿地的改良提供理論依據(jù)和技術(shù)支持，為濱海鹽堿地創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)效益。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

4種耐鹽堿牧草魯梅克斯（Rumex patientia）、玉米雜交種（Zea mays L）、芨芨草（Achnatherum splend-

ens （Trin.）Nevski）和草木犀（Melilotus Miller）種子。試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)鹽堿度，分別是對(duì)照（CK）、低鹽堿度（SA1，pH值7.76，NaCl+Na2CO3共4 g/kg）和高鹽堿度（SA2，pH值為8.71，NaCl+Na2CO3共8 g/kg），每個(gè)處理重復(fù)3次。選取顆粒飽滿均一的4種牧草種子，分別施加20 mL處理液，放置于25 ℃進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。

1.2? ?測(cè)定指標(biāo)及方法

發(fā)芽試驗(yàn)共進(jìn)行7 d，每天17：00定期進(jìn)行稱重補(bǔ)水及發(fā)芽數(shù)和根長的統(tǒng)計(jì)。試驗(yàn)完成后分別計(jì)算每組種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和胚芽長抑制指數(shù)，計(jì)算公式同馬秀娟等。

1.3? ?數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析

用Excel 2013數(shù)據(jù)分析和作圖，用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用單因素方差分析。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?鹽堿脅迫下4種耐鹽牧草種子的發(fā)芽系數(shù)

種子活力的高低常用發(fā)芽系數(shù)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。如圖1所示，在CK處理中，草木犀發(fā)芽系數(shù)最高為22.8%，其次為玉米雜交種、魯梅克斯和芨芨草;而在SA1（低鹽堿度）和SA2（高鹽堿度）處理中，均表現(xiàn)為玉米雜交種的發(fā)芽系數(shù)最高，其次為草木犀、魯梅克斯和芨芨草。

2.2? ?鹽堿脅迫下4種牧草種子的相對(duì)發(fā)芽率

發(fā)芽率作為反映種子品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)，種子發(fā)芽率高低代表其耐鹽堿性高低。由圖2可知，低鹽堿度下，4種牧草相對(duì)發(fā)芽率表現(xiàn)為：玉米雜交種（99%）>草木犀（92%）>芨芨草（85.5%）>魯梅克斯（68%）;在高鹽堿度下，相對(duì)發(fā)芽率表現(xiàn)為草木犀（80%）>玉米雜交種（76%）>魯梅克斯（45%）>芨芨草（23%）。

2.3? ?鹽堿脅迫下4種牧草種子的相對(duì)發(fā)芽勢(shì)

由圖3可知，隨著鹽堿脅迫程度提高，4種牧草種子的相對(duì)發(fā)芽勢(shì)分別呈現(xiàn)不同幅度的降低，芨芨草發(fā)芽勢(shì)降幅最為明顯，降低了65.52%;草木犀降幅最小，顯著低于其他品種。總體來看，在低鹽堿度下魯梅克斯相對(duì)發(fā)芽勢(shì)顯著低于玉米雜交種和草木犀，與芨芨草無顯著差異，而高鹽堿度下芨芨草相對(duì)發(fā)芽勢(shì)最低。因此，在低、高鹽堿度下玉米雜交種相對(duì)發(fā)芽勢(shì)均最高。

2.4? ?鹽堿脅迫對(duì)4種耐鹽堿牧草種子胚芽的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明，隨鹽堿度程度的增加，各品種牧草的胚芽抑制指數(shù)顯著提高。由圖4可知，低鹽堿處理下魯梅克斯抑制作用最強(qiáng)，玉米雜交種和草木犀抑制作用最弱;高鹽堿處理下，芨芨草抑制作用最強(qiáng)，其次為魯梅克斯，玉米雜交種和草木犀的抑制作用差異不顯著。

3? ?討論與結(jié)論

選擇最佳的脅迫時(shí)期是研究牧草的耐鹽堿機(jī)制的關(guān)鍵，種子萌發(fā)階段對(duì)鹽堿脅迫最為敏感，因此萌發(fā)期的耐鹽堿性研究一直是植物抗逆研究的重要領(lǐng)域。由于對(duì)照處理種4種牧草的種子活力并不相同，因此為了排除由于不同牧草種子自身因素的影響對(duì)耐鹽堿性評(píng)價(jià)造成干擾，均采用相對(duì)值進(jìn)行分析比較。

研究發(fā)現(xiàn)，玉米雜交種種子活力受鹽堿脅迫影響較小，草木犀受影響最大。根據(jù)4種牧草品種的相對(duì)發(fā)芽率可知，不同牧草品種在不同鹽堿度下的受抑制程度也是不同的。造成這種結(jié)果可能是由于高濃度的Na+抑制種子的細(xì)胞膜系統(tǒng)，對(duì)牧草種子的萌發(fā)產(chǎn)生毒害作用，從而阻止種子的萌發(fā)，并且在鹽堿度升高的同時(shí)，種子的滲透脅迫增大，使牧草種子的發(fā)芽率隨鹽堿度的升高而降低。種子萌發(fā)后通過胚根提供種子生長所需的水分，此時(shí)種子生長對(duì)外界環(huán)境條件極為敏感，鹽堿度越高，種子吸水越困難，種胚生長受阻，胚芽生長抑制指數(shù)增大，從而抑制種子生長，因此牧草種子生長受制約程度與鹽堿度成正比。

綜上所述，鹽堿脅迫對(duì)種子的相對(duì)發(fā)芽率、相對(duì)發(fā)芽勢(shì)和胚芽生長均存在抑制作用，且隨鹽堿度的升高表現(xiàn)出更顯著的抑制作用。試驗(yàn)表明，低鹽堿度下4種牧草的耐鹽堿性為：玉米雜交種>草木犀>芨芨草>魯梅克斯;高鹽堿度下牧草耐受程度為：草木犀>玉米雜交種>魯梅克斯>芨芨草。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ] 金夢(mèng)野，李小華，李昉澤，等.鹽堿復(fù)合脅迫對(duì)水稻種子發(fā)芽的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)（中英文），2020，28（4）：566-574.