硫酸鉀溶液浸種對鹽脅迫下糯玉米種子萌發和幼苗生長的影響

陳妤佶 艾栩栩 郭瑞 杜錦 向春陽

摘要：分析硫酸鉀溶液浸種處理對不同鹽脅迫下的糯玉米種子萌發和幼苗生長的影響，為糯玉米在鹽漬化土壤種植提供技術支持。文章以0.0、0.6、1.2、1.8 g·L-1的硫酸鉀溶液浸泡津糯215糯玉米種子15 h，分別在0、40、80、120 mmol·L-1 NaCl濃度條件下進行標準發芽試驗。試驗結果表明，0.6 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米種子，均能顯著提高4種NaCl濃度條件下糯玉米種子的發芽勢、發芽率、發芽指數、活力指數及幼苗鮮質量、幼苗干質量、幼苗高度、幼根長度；1.2 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米種子，能顯著提高4種NaCl濃度條件下糯玉米種子的活力指數、發芽勢、發芽率，顯著提高0、40、80 mmol·L-1 NaCl濃度條件下糯玉米的幼苗鮮質量、幼苗干質量、幼苗高度、幼根長度；1.8 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米種子，對4種NaCl濃度條件下糯玉米種子的活力指數、發芽指數、發芽率及幼苗根長、幼苗干質量無顯著影響。適宜濃度的0.6 g·L-1硫酸鉀溶液浸泡糯玉米種子，能有效提高糯玉米幼苗的耐鹽脅迫能力。

關鍵詞：鹽脅迫；糯玉米；硫酸鉀；幼苗生長；活力

中圖分類號：S513

文獻標識碼：A

鹽脅迫會抑制玉米種子的發芽率、發芽勢、胚芽及胚根長度，導致玉米種子的胚芽及胚根質量下降[1]。鹽漬化土壤在我國分布范圍較廣，土壤鹽漬化是嚴重影響作物生長的主要脅迫因素之一。糯玉米在都市農業生產中占重要地位，由于糯玉米的營養價值和食用特性，使其廣受人們的喜愛。研究外源物對鹽脅迫下糯玉米的萌發和幼苗生長具有重要意義。硫酸鉀肥可顯著提高葉菜的地上部鮮質量、莖粗和根質量[2]。鉀是作物生長的必需大量元素之一，能調節作物的根系生長和發育，增強作物抗寒、抗旱和抗鹽堿等能力。硫也是作物生長的必需元素之一，對作物的正常生長有著重要作用，可以提高作物的抗逆性。外源物質處理種子能提高作物的抗鹽能力，如赤霉素處理糯玉米種子能緩解鹽脅迫對糯玉米幼苗的傷

害[3]，外源糖浸種能有效改善鹽脅迫下玉米幼苗的生長[4]，外源甜菜堿浸種可通過調節滲透物的含量來緩解鹽分對糯玉米幼苗的脅迫影響[5]，水楊酸和脫落酸浸種可提高玉米種子在鹽脅迫下的發芽率、發芽勢、幼苗葉片葉綠素含量、幼苗葉片可溶性糖和脯氨酸含量等[6]。應用外源物浸種提高玉米抗鹽能力的研究較多，硫酸鉀對鹽脅迫下糯玉米種子萌發和幼苗生長的研究尚未見報道。本試驗采用不同濃度硫酸鉀溶液浸種，研究在不同NaCl濃度條件下，對糯玉米種子的萌發和幼苗生長影響，為硫酸鉀溶液浸種提高糯玉米抗鹽能力以及在鹽漬化土壤種植糯玉米提供參考。

1? 材料和方法

1.1? ?試驗材料

試驗種子：糯玉米品種津糯215，由天津中天大地科技有限公司提供。

1.2? ?試驗方法

隨機數取大小一致的糯玉米種子，在1%的次氯酸鈉溶液中浸泡15 min后，用蒸餾水沖洗干凈，分別用0.0（對照CK）、0.6、1.2、1.8 g·L-1

的硫酸鉀溶液浸種15 h，再分別置于0、40、80、120 mmol·L-1 4種等量NaCl溶液的發芽床上做發芽試驗，每個發芽盒放置種子50粒，每個處理3次重復。在第4天置換加入4種等量NaCl溶液的新發芽床。

1.3? ?測定指標和方法

測定糯玉米種子的發芽勢、發芽率、發芽指數、活力指數及幼苗高度、幼根長度、幼苗鮮質量、幼苗干質量。發芽第7天，在每個發芽盒中取幼苗高度為5～7 cm的植株3株，測定平均幼苗高度和幼根長度；每個發芽盒中的所有幼苗（包括地上部和根部）測得其幼苗鮮質量，測后將其置于80 ℃烘干箱中烘干至恒質量，測得幼苗干質量。糯玉米種子的發芽勢、發芽率、發芽指數、活力指數的測定參見《種子學》[7]。當胚根≥種子長、同時胚芽≥1/2種子長時，作為種子發芽的標準，種子活力指數采用發芽指數和幼苗干質量之積得出。

1.4? ?數據分析和繪圖

采用Excel 2016軟件進行數據分析和繪圖，采用SPSS 18軟件進行數據顯著性分析。

2? 結果與分析

2.1? ?硫酸鉀溶液浸種對不同NaCl濃度條件下糯玉米種子發芽勢的影響在0 mmol·L-1 NaCl濃度條件下，0.6和1.2 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米種子的發芽勢比對照（CK）分別顯著提高了31.03%和44.83%（P＜0.05）；在40 mmol·L-1 NaCl濃度條件下，0.6和1.2 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米種子的發芽勢比對照（CK）分別顯著提高了28.58%和35.71%（P＜0.05）；在80 mmol·L-1 NaCl濃度條件下，0.6和1.2 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米種子的發芽勢比對照（CK）分別顯著提高了36.00%和32.00%（P＜0.05）；在120 mmol·L-1?NaCl濃度條件下，0.6和1.2 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米種子的發芽勢比對照（CK）分別顯著提高了25.00%和30.00%（P＜0.05）。在4種NaCl濃度條件下，1.8 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米種子的發芽勢雖然比對照（CK）分別提高了13.79%、7.14%、8.00%、10.00%，但均未達到顯著水平（圖1）。

在0、40、80、120 mmol·L-1 NaCl濃度條件下，0.6 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米種子的發芽率比對照（CK）分別顯著提高了34.78%、23.81%、34.78%、26.47%（P＜0.05）；1.2 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米種子的發芽率比對照（CK）分別顯著提高了34.78%、28.57%、26.47%、17.65%（P＜0.05）；1.8 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米種子的發芽率表現規律同發芽勢，雖然比對照（CK）有所提高，但均未達到顯著水平（圖2）。

2.2? ?硫酸鉀溶液浸種對不同NaCl濃度條件下糯

玉米種子活力的影響種子的發芽指數和活力指數越高，種子的活力就越強。在0、40、80、120 mmol·L-1 NaCl濃度條件下，0.6 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米種子的發芽指數比對照（CK）分別提高了13.53%、13.58%、11.95%、6.87%（P＜0.05）；1.2 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米種子的發芽指數只在40、80、120 mmol·L-1 NaCl濃度下比對照（CK）分別提高9.15%、9.12%、4.31%（P＜0.05）；1.8 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米種子的發芽指數在4種NaCl濃度條件下比對照（CK）有所提高，但均未達到顯著水平（圖3）。

在0 mmol·L-1 NaCl濃度條件下，0.6和1.2 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米種子的活力指數比對照（CK）顯著提高了40.89%和23.31%（P＜0.05）；在40、80、120 mmol·L-1 NaCl濃度下，糯玉米種子的活力指數與發芽指數表現趨勢相同，0.6 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米種子的活力指數比對照（CK）分別顯著提高了29.48%、24.91%、17.81%（P＜0.05）；1.2 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米種子的活力指數比對照（CK）分別顯著提高了16.74%、17.29%、10.64%（P＜0.05）；1.8 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米種子的活力指數在4種NaCl濃度條件下比對照（CK）分別提高了1.09%、3.42%、2.29%、2.60%，但均未達到顯著水平（圖4）。

2.3? ?硫酸鉀溶液浸種對不同NaCl濃度條件下糯

玉米幼苗生長的影響在0、40、80、120 mmol·L-1 NaCl濃度條件下，0.6 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米的幼苗高度比對照（CK）顯著提高了30.38%、26.49%、28.47%、31.45%（P＜0.05）；1.2 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米的幼苗高度只在0、40、80 mmol·L-1 NaCl濃度條件下比對照（CK）分別顯著提高了24.05%、16.56%、19.71%（P＜0.05）；1.8 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米的幼苗高度除在80 mmol·L-1 NaCl濃度條件下比對照（CK）顯著提高了13.14%外，在其他NaCl濃度條件下均無顯著變化（圖5）。

在0、40、80 mmol·L-1 NaCl濃度條件下，0.6、1.2、1.8 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米的幼根長度表現趨勢相同（圖6），0.6和1.2 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米的幼根長度比對照（CK）均有顯著增加，1.8 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米的幼根長度無顯著變化；在120 mmol·L-1 NaCl濃度條件下，只有0.6 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米的幼根長度比對照（CK）顯著提高了30.43%（P＜0.05）。

2.4? ?硫酸鉀溶液浸種對不同NaCl濃度條件下糯

玉米幼苗質量的影響在0、40、80 mmol·L-1 NaCl濃度條件下，0.6、1.2、1.8 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米的幼苗鮮質量比對照（CK）均有顯著提高（圖7）。在0 mmol·L-1 NaCl濃度下，0.6、1.2、1.8 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米的幼苗鮮質量比對照（CK）分別顯著提高了34.75%、30.75%、13.62%（P＜0.05）；在40 mmol·L-1 NaCl濃度條件下，0.6、1.2、1.8 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米的幼苗鮮質量比對照（CK）分別顯著提高了25.03%、19.07%、10.74%（P＜0.05）；在80 mmol·L-1 NaCl濃度條件下，0.6、1.2、1.8 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米的幼苗鮮質量比對照（CK）分別顯著提高了17.46%、11.58%、3.01%（P＜0.05）；在120 mmol·L-1 NaCl濃度條件下，只有0.6 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米的幼苗鮮質量比對照（CK）顯著提高了9.74%（P＜0.05）。

在0 mmol·L-1 NaCl濃度條件下，0.6和1.2g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米的幼苗干質量比對照（CK）分別顯著提高了24.24%和17.80%（P＜0.05）；在80 mmol·L-1 NaCl濃度條件下，0.6和1.2 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米的幼苗干質量比對照（CK）分別顯著提高了11.54%和7.44%（P＜0.05）；在40和120 mmol·L-1 NaCl濃度條件下，只有0.6 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米的幼苗干質量比對照（CK）分別顯著提高了14.02%和10.21%（P＜0.05），1.2 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米的幼苗干質量雖有增加，但未達到顯著水平（圖8）。在4種NaCl濃度條件下，1.8 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米的幼苗干質量均與對照（CK）無顯著差異。

3? 結論與討論

鉀元素能提高玉米種子的發芽勢、活力指數、單株幼苗干質量，同時還能提高幼苗的抗氧化酶和脫氫酶活性，增加可溶性糖和可溶性蛋白含量[8]。適宜濃度的硫元素能提高干旱脅迫下玉米種子的發芽勢、發芽率和幼苗的生物量[9]，提高玉米產量[10]。本試驗有相似的結果，這可能是由于硫酸鉀溶液浸種提高了糯玉米種子萌發期間的抗氧化水平，降低了脂質過氧化作用，保護了質膜結構的完整性，提高了種子萌發時的代謝能力，提高了糯玉米種子的耐鹽能力。

本試驗中，0.6 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米種子，能顯著提高4種NaCl濃度條件下糯玉米種子的發芽勢、發芽率、發芽指數、活力指數及幼苗高度、幼根長度、幼苗鮮質量、幼苗干質量；1.2 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米種子，可顯著提高4種NaCl濃度條件下糯玉米種子的發芽勢、發芽率、活力指數，顯著提高0、40、80 mmol·L-1 NaCl濃度條件下糯玉米的幼苗高度、幼根長度、幼苗鮮質量、幼苗干質量，這與脯氨酸處理對鹽脅迫下玉米幼苗生長的研究結果相一致[11]；1.8 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米種子，對4種NaCl濃度條件下糯玉米種子的發芽率、發芽指數、活力指數及幼根長度、幼苗干質量無顯著影響，這與硫酸銅溶液浸種對鹽脅迫下糯玉米種子萌發影響的研究結果相近[12]，說明過量施用鉀、硫元素都會影響玉米幼苗的正常生長。

試驗結果表明，0.6 g·L-1硫酸鉀溶液處理糯玉米種子，能顯著提高低鹽脅迫下糯玉米種子的發芽勢、發芽率、發芽指數、活力指數及幼苗高度、幼根長度、幼苗鮮質量、幼苗干質量。適當濃度的硫酸鉀溶液浸種能緩解鹽分對糯玉米種子萌發的傷害，硫酸鉀溶液浸種可作為中低鹽脅迫下提高糯玉米種子萌發能力和幼苗生長能力的有效措施。

參考文獻

[1] 祁通，黃建，徐菲，等．復合鹽脅迫對7個玉米品種萌發的影響[J]．新疆農業科學，2022，59（8）：1855-1863.

[2] 吳宇佳，張冬明，吉清妹，等．硫酸鉀鈣鎂肥在葉菜上施用效果研究[J]．湖南農業科學，2021（3）：45-47.

[3] 丁建文，張曉辰，楊興，等．鹽脅迫下外源赤霉素對糯玉米幼苗生理特性的影響[J]．天津農學院學報，2022，29（1）：37-41.

[4] 張成冉，徐廣海，宋朝玉，等．糖浸種對鹽脅迫玉米種子萌發和幼苗生長的影響[J]．種子，2021，40（8）：51-56.

[5] 莫朝牧，向春陽，王璐瑤．甜菜堿對鹽脅迫下糯玉米幼苗代謝物的影響[J]．天津農林科技，2021（4）：5-7.

[6] 彭浩，宋文路，王曉強．水楊酸、脫落酸對鹽脅迫下玉米種子萌發和幼苗生長的影響[J]．玉米科學，2016，24（6）：75-78，87.

[7] 張紅生，胡晉．種子學（第二版）[M]．北京：科學出版社，2018：164-225.

[8] 楊建肖，王桂榮，張永升，等．鉀對玉米種子萌發及其生理特性的影響[J]．華北農學報，2008，23（4）：145-148.

[9] 李永生，方永豐，李玥，等．外源硫化氫對PEG模

擬干旱脅迫下玉米種子萌發及幼苗生長的影響[J]．核農學報，2016，30（4）：813-821.

[10] 曹殿云，王宏偉，劉國玲，等．硫素對玉米光合特性及產量的影響[J]．玉米科學，2017，25（2）：68-73，80.

[11] 陳奮奇，方鵬，白明興，等．外源脯氨酸緩解玉米幼苗鹽脅迫的效應[J]．草業科學，2022，39（4）：747-755.

[12] 朱虹宇，于添一，張欣，等．硫酸銅溶液浸種對鹽脅迫下糯玉米種子萌發的影響[J]．天津農林科技，2022（6）：4-6.