木醋液處理對堿脅迫下黑青稞種子萌發、幼苗生理和活力的影響

摘 要：為進一步減輕西藏自治區堿性環境對黑青稞生長的抑制作用，通過試驗來驗證不同稀釋倍數的木醋液對堿脅迫下黑青稞種子萌發、幼苗生理和活力的影響。試驗結果表明，堿脅迫環境（用50 mmol/L的 Na2CO3溶液模擬）對黑青稞種子的萌發、幼苗生理和活力有著較為明顯的抑制作用；相較于對照處理（CK），5組不同稀釋倍數的木醋液處理均能提高黑青稞種子指標，即用不同稀釋倍數的木醋液溶液處理時，黑青稞種子的萌發、幼苗生理和活力總體呈先上升后下降的趨勢，且在稀釋倍數為3 000時，黑青稞種子的各項指標均達到最佳水平。即用適當稀釋倍數的木醋液對堿脅迫下的黑青稞種子進行處理，其萌發、幼苗生理和活力均有著較為顯著的改善，可將木醋液應用于黑青稞種子播種前處理中，促進黑青稞后期的良好生長。

關鍵詞：木醋液；黑青稞；堿脅迫；種子萌發；幼苗生理；種子活力

中圖分類號： S-3 文獻標志碼：B 文章編號：1674-7909（2024）10-62-5

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.10.012

0 引言

西藏自治區的土壤多為堿性土，而堿性過強會對作物生長起到極大的抑制作用，主要表現為種子的出苗率降低、生長緩慢等［1］。大多數作物在堿性環境中難以實現良好生長，且土壤養分流失嚴重會浪費大量肥料，增加農業生產成本。堿性土壤已成為限制西藏自治區種植業產業化發展的“攔路虎”，導致當地特色農作物產品難以實現大規模生產。

黑青稞是一種富含膳食纖維、蛋白質的作物，是青稞的變種。有研究表明，黑青稞含有大量對人體有益的微量元素，符合現代人對健康綠色食品的要求，其因豐富的營養價值與良好的適應能力而具有極大的種植和開發前景［2］。受限于西藏自治區的堿性土壤，黑青稞的出苗率較低，且其后期生長與產量也會有一定影響。

木醋液是一種用生物原料（如木材、果殼、木屑等）進行熱化學反應，在缺氧條件下生成的冷凝液，呈棕褐色，具有特殊的芳香氣味。有研究表明，木醋液含有約500種有機成分，適當施用能改良土壤性質、促進植物生長，且大量試驗經證明，木醋液施用后不會產生有害物質，是一種安全可靠的改良劑［3］。

目前，已有的研究多為使用木醋液來改善土壤或提升作物產量與品質，而用木醋液對作物種子進行處理的研究相對較少，且尚未見木醋液對黑青稞種子處理的研究報道。因此，筆者通過試驗來研究不同稀釋倍數的木醋液溶液處理對堿脅迫下黑青稞種子的萌發、幼苗生理和活力的影響，為實現黑青稞在西藏自治區的良好生長提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與材料

于2024年4月在西藏農牧學院高原作物栽培與生理生態實驗室進行試驗，試驗用黑青稞種子為西藏隆子六棱黑青稞種子，試驗用木醋液成品購自北京溪青春農業科技有限公司。

1.2 試驗設計

使用蒸餾水對木醋液原液進行稀釋，分別配成木醋液5 000倍液、4 000倍液、3 000倍液、2 000倍液、1 000倍液。試驗共設5組木醋液處理和1組對照處理，分別為CK處理（蒸餾水）、W1處理（木醋液5 000倍液）、W2處理（木醋液4 000倍液）、W3處理（木醋液3 000倍液）、W4處理（木醋液2 000倍液）、W5處理（木醋液1 000倍液）。

1.3 試驗方法與測定指標

1.3.1 黑青稞種子萌發試驗

選擇大小均勻、飽滿的黑青稞種子，用0.5%次氯酸鈉溶液消毒5 min，再用蒸餾水沖洗3遍，并用吸水紙吸干種子表面的水分。每組處理均取50粒黑青稞種子，重復3次。將消毒后的所有種子置于25 ℃的黑暗環境中引發12 h，其間攪拌3～4次，使種子與木醋液溶液或蒸餾水充分混勻。所有處理用的濾紙先用物質的量濃度為50 mmol/L的Na2CO3溶液浸濕，提前放入培養皿中，并進行標記。對培養皿繼續進行黑暗培養，培養箱溫度設定為25 ℃±1 ℃、相對濕度設定為65%，連續培養7 d。在處理后的第1 d、3 d、5 d、7 d，分別調查黑青稞種子的發芽率、發芽勢及發芽指數。以芽長超過種子長度1/2視為發芽，3 d內無種子發芽，則視為發芽試驗結束，種子發芽相關指標計算見式（1）到式（3）。

發芽率=3 d內正常發芽種子數/供試種子總數×100%" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （1）

發芽勢=1 d內正常發芽種子數/供試種子總數×100%" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （2）

發芽指數=∑（對應的每天發芽種子數/發芽日數）" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （3）

1.3.2 幼苗生理試驗

當黑青稞幼苗長至三葉期后，每天加約2 mL相應稀釋倍數的木醋液，使濾紙保持濕潤。在第3 d取樣測定生長和生理相關指標，每個處理均重復3次。其中，用SPAD-502手持葉綠素儀來測定葉綠素SPAD值，用考馬斯亮藍染色法來測定蛋白質質量分數，用硫代巴比妥酸顯色法來測定丙二醛（MDA）質量摩爾濃度。

1.3.3 黑青稞種子活力試驗

對張毅等［4］提出的方法進行改良，每個處理取50粒大小均勻一致且無破損的種子，均重復3次，用0.5%次氯酸鈉溶液消毒10 min后，吸干種子表面水分。將處理后的種子分別裝入錐形瓶中，用物質的量濃度為50 mmol/L的Na2CO3溶液浸種6 h后，再用蒸餾水沖洗，用吸水紙吸干種子表面水分，貼上標簽，分別加入不同稀釋倍數的木醋液溶液及蒸餾水（CK）各125 mL后搖勻，并用保鮮膜封口，在20 ℃恒溫培養箱中培養12 h后，用 UV-1800PC 紫外可見分光光度計測定吸光度D260。

1.4 數據分析

用Excel 2016對數據進行統計，用DPS9.0數據處理系統進行方差分析及差異顯著性檢驗，并用OriginPro 2020進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同稀釋倍數的木醋液處理對堿脅迫下黑青稞種子發芽指標的影響

2.1.1 對堿脅迫下黑青稞種子發芽率和發芽勢的影響

由圖1可知，不同稀釋倍數的木醋液處理對堿脅迫下黑青稞種子萌發有著較為明顯的促進作用。其中，W3處理下的黑青稞種子發芽率和發芽勢最高，CK處理最低。各處理下黑青稞種子發芽率與發芽勢的總體表現為CKlt;W1lt;W5lt;W2lt;W4lt;W3，且相較于CK處理，W1、W2、W3、W4、W5處理的種子發芽率、發芽勢均有所提升。即木醋液處理對堿脅迫下黑青稞種子發芽率及發芽勢有著明顯的改善作用，木醋液稀釋倍數過低會出現一定的抑制作用，但仍可改善堿脅迫環境下黑青稞種子的發芽情況。

2.1.2 對堿脅迫下黑青稞種子發芽指數的影響

由圖2可知，CK處理的發芽指數低于W1處理、W2處理、W3處理、W4處理、W5處理的發芽指數，以50 mmol/L的NaCO3溶液模擬堿脅迫環境，發現對黑青稞種子的發芽有明顯抑制作用。隨著木醋液稀釋倍數降低，種子發芽指數先增高后減小，且W3處理的種子發芽指數（87.73）最高，這說明該稀釋倍數最有利于黑青稞種子在堿脅迫環境下快速發芽。但當木醋液稀釋倍數進一步降低后，發芽指數開始下降，表明木醋液稀釋倍數過低也會對黑青稞種子發芽情況產生影響。

2.2 不稀釋倍數木醋液處理對堿脅迫下黑青稞幼苗生理特性的影響

2.2.1 對堿脅迫下黑青稞幼苗葉綠素SPAD值的影響

由圖3可知，在此試驗中，黑青稞幼苗葉片中的葉綠素SPAD值會隨稀釋倍數的減小而先增加后降低。當用木醋液3 000倍液處理時，葉綠素SPAD值最高，較CK處理提高40.64%。由此可知，木醋液處理對堿脅迫環境下黑青稞幼苗的葉綠素SPAD值有著較為明顯的改善作用，但當稀釋倍數小于3 000時，改善作用開始下降。這與周嶺等［5］的研究結果較為相似，即過低稀釋倍數的木醋液對幼苗生長起到抑制作用。

2.2.2 對堿脅迫下黑青稞幼苗蛋白質質量分數的影響

由圖4可知，在此試驗中，CK處理的黑青稞幼苗葉片蛋白質質量分數最低，且黑青稞幼苗葉片的蛋白質質量分數木醋液稀釋倍數減小而先升高后降低。當木醋液稀釋倍數為3 000時，黑青稞幼苗的蛋白質質量分數較CK處理提升約2.2倍。有研究表明，蛋白質質量分數對植物細胞滲透勢有較大影響，且當植物在逆境中生長時，蛋白質能起到較為積極的保護作用。已有試驗證明，適當稀釋倍數的木醋液處理能增加黑青稞幼苗的蛋白質質量分數，從而提高黑青稞在堿脅迫環境下的抗滲透與抗脅迫能力［6-7］。

2.2.3 對堿脅迫下黑青稞幼苗丙二醛（MDA）質量摩爾濃度的影響

由圖5可知，隨著木醋液稀釋倍數的減少，黑青稞幼苗葉片中丙二醛的質量摩爾濃度先降低后增加，且W3處理下的丙二醛質量摩爾濃度最低，CK處理下的葉片中丙二醛質量摩爾濃度最高。由此可知，堿脅迫環境對黑青稞幼苗生長有著極大損害，這與王彥欽等［8］的研究結論較為相似。丙二醛是植物細胞膜脂過氧化的產物，其是衡量幼苗生長情況的一個重要指標。丙二醛質量摩爾濃度越高，說明植物細胞膜脂過氧化程度就越高，細胞膜受到的傷害就越嚴重。

2.3 對堿脅迫下黑青稞種子活力的影響

吸光度是衡量種子活力的指標之一。將其與發芽率結合，能有效分析種子在逆境脅迫下的活力狀況。由圖6可知，隨著木醋液稀釋倍數減小，堿脅迫下黑青稞種子的吸光度D260先減小后增大。即用不同稀釋倍數木醋液處理，堿脅迫下黑青稞種子的吸光度較CK均有所降低，從而確定木醋液處理能有效改變堿脅迫下黑青稞種子的活力及生理指標，且以W3處理的效果最好。這與宋煥鴿［9］、王利［10］的研究結果基本一致。

3 討論

3.1 木醋液處理對黑青稞種子萌發的影響

上述試驗結果表明，較低稀釋倍數的木醋液會影響黑青稞種子的萌發及幼苗生長，這與于佳樂等［11］的研究結果基本一致。大多數學者選擇較低稀釋倍數的木醋液進行試驗，結果基本表現為效果不顯著，甚至在較低稀釋倍數的木醋液處理下，有部分作物種子的萌發效果遠低于不做處理。這可能是因為木醋液中的一些酚類物質含量過高時會影響種子萌發，并進一步影響作物生根等過程。盧辛成等［12-13］研究發現，稀釋1 000倍以上的木醋液溶液對小麥幼苗生長能起到一定的促進作用。黑青稞作為大麥類作物，用木醋液對其進行處理，其效果與小麥相似。此試驗也證明，較高稀釋倍數的木醋液能有效促進堿脅迫下黑青稞種子的萌發。

3.2 木醋液處理可應用于黑青稞種子的播前處理

播種前對種子進行適當處理，有利于種子發芽和幼苗的健康生長。常見的種子播前處理方法有浸種、拌種、包衣等，雖然對種子萌發、提高抗病蟲害能力、增加產量等起到促進作用，但也存在一些弊端。使用化學藥劑處理雖能在短期內改善種子，但并沒使種子生理特性產生根本意義上的改變，反而可能對土壤產生一定危害。部分化學物質會改變土壤中原有微生物及元素平衡，進而破壞土壤環境，對種植效果的改善只能持續較短時間，且土壤環境被破壞后要用很長時間才能恢復。而木醋液的原材料均為生物原料，且含有大量有機物與微量元素，進入土壤后不會對土壤產生破壞。在西藏自治區種植黑青稞時，其播前少有特殊處理，加之土壤堿性環境的影響，生長情況與產量難以達到良好水平，而此試驗結果表明，用木醋液處理黑青稞種子能有效提高其發芽率。

因此，未來可在種植黑青稞前用木醋液對種子進行處理。木醋液獲取容易、價格低廉，還能有效打破一些化學處理的局限性，其應用對黑青稞大面積推廣種植具有重要意義［14-25］。

4 結束語

適當稀釋倍數的木醋液處理對黑青稞種子在堿脅迫環境下的萌發、幼苗生理和活力有著較為明顯的改善作用，但具體改善機制仍要進一步研究。綜上所述，用稀釋倍數為3 000的木醋液溶液處理黑青稞種子，提高其萌發率、幼苗生理和活力的效果最為明顯；當稀釋倍數低于3 000時，其改善作用開始下降，但相較于對照處理仍有提升。未來，可結合田間試驗進行深入研究。

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