鹽分脅迫下燕麥種子發芽特性的研究

周南镚　戎國增　范林潔　沈生初　許林英

【摘要】研究了NaCl和NaCl-KCl（mol比1：1，下同）兩種鹽脅迫對燕麥種子發芽率、發芽勢、發芽指數、活力指數、根長、根重、鮮重的影響。結果表明，種子發芽率、發芽勢、發芽指數、活力指數、根長、根重、鮮重與鹽濃度有顯著的負相關關系。相同濃度下NaCl-KCl處理對燕麥的毒害作用小于NaC處理。

【關鍵詞】燕麥；鹽脅迫；種子發芽

目前我國有0.2億hm2以上鹽堿地和0.07億hm2以上的鹽漬地土壤，約占耕地面積的20%，未開發的鹽堿地有0.17億hm2左右。此外，由于不合理灌溉等原因導致次生鹽漬化土壤在逐年增加。因此開發利用鹽堿地是今后我國農業生產發展不可回避的問題。寧波慈溪擁有相當大面積的灘涂資源，近期已圍墾土地10萬余畝，圍墾灘涂鹽堿土的改良和利用是農業土地資源的一個重要來源。燕麥屬一年生禾本科草本植物，營養價值豐富，再生性強，是改良土壤的優質綠肥。有鑒于此，我們采用不同濃度的鹽溶液處理研究了鹽脅迫下燕麥種子的發芽特性，以期尋找鹽堿土改良和牧業的發展，兼用的優質綠肥、濕地公園的建立、鹽堿土的改良和利用，燕麥耐鹽性的研究提供理論依據。

1.材料和方法

1.1 供試材料

研究所用的燕麥種子由白城農科院提供，Nacl為分析純，KCL分析純。

1.2 研究方法

選飽滿均勻的燕麥種子用0.1%Hgcl2溶液滅菌10分鐘，然后取出用清水沖洗干凈，晾干備用。Nacl和Nacl-kcl（mol比1：1）兩種溶液不同濃度進行處理，處理濃度均在0、2、4、8、12g/l。將經處理過的種子分別均勻放于鋪有兩層濾紙的滅過菌的培養皿（直徑12.5cm）中，蓋內處再置一層濾紙，防止水分過快流失，每皿100粒種子，分別加入5ml不同濃度的Nacl和Nacl-kcl兩種溶液（以傾斜時皿底無溶液積聚為宜），以純凈水處理的種子為對照，重復4次。將培養皿放入光照培養室內培養，條件為光照11h/d，濕度70%-80%，溫度25±1℃。每天9時補充蒸發水分，以維持鹽分濃度的穩定。從第1天開始統計，5天后結束。每天觀察、記載發芽數，統計發芽率、發芽勢、發芽指數，以胚根長達到種子長度的1/2時為發芽標準。

發芽率（%）=（發芽種子數/供試種子數）*100；發芽勢（%）=n/N*100（n為規定4d內發芽種子數，N為種子總數）；發芽指數（Gi）=∑（Gt/Dt）（Gt為第5天種子發芽數，Dt為對應種子發芽的天數；活力指數= Gi*S）（S為胚根的平均根重）。

2.結果與分析

2.1 發芽率、發芽勢

從表一、二中可知，種子的發芽率隨著鹽濃度的升高而降低，而2g/l時種子的發芽率無論單鹽、復鹽均要高于對照，說明低濃度的鹽分脅迫對燕麥種子發芽有一定的促進作用；隨著鹽濃度增加，發芽率逐步降低，發芽的整齊程度也明顯降低。在對照下種子的發芽率為56..25-61..25%左右；2-4g/l時復鹽種子發芽率57.75-67%，單鹽為55.5-65%；8g/l的發芽率復鹽為46.25%，單鹽為43.25%；當濃度達到12g/l時，種子發芽率僅為20.5-29%，這表明高濃度的鹽溶液對燕麥種子有明顯的毒害作用。

燕麥種子發芽勢隨著溶液濃度的增加而降低。同一濃度Nacl-kcl處理下的發芽率高于Nacl處理下的發芽率，差異不明顯。低濃度處理下的發芽勢高于對照，隨著溶液濃度的增加發芽勢降低速度加大，當濃度達到12g/l時，種子的發芽勢復鹽為20.75，單鹽為17.5，說明鹽脅迫時燕麥種子發芽具有明顯的抑制作用，而復鹽處理下與單鹽處理下種子發芽勢沒有明顯區別。

2.2 發芽指數、活力指數

表結果表明，鹽脅迫下，隨著溶液濃度的增加，燕麥種子受抑作用增強，種子的發芽指數明顯呈下降趨勢，高濃度的單、復鹽均對種子的發芽有明顯的抑制作用，而低濃度處理下的發芽指數與對照相比有差別，而鹽濃度在2g/l時，單、復鹽的發芽指數略高于對照。當濃度達到12g/l時，發芽指數為9.82-10.07。同一濃度Nacl處理下的發芽指數略低于Nacl-kcl處理下的發芽指數，但沒有顯著的差別。

Nacl處理下與Nacl-kcl處理下種子的活力指數隨著鹽濃度的變化趨勢是一致的（除處理2的活力指數高于對照外），即活力指數隨著鹽濃度的升高而下降。種子的活力指數和胚根的生長成正相關，隨著鹽濃度的升高，胚根的生長受到的抑制程度增強，導致種子活力指數下降。鹽濃度為12g/l時，種子的活力指數分別降至0.1797和0..2467。在濃度為2-8 g/l時，Nacl處理下種子的活力指數低于Nacl-kcl處理下的活力指數，表明K+的存在，在一定程度上緩解Nacl對種子的毒害作用。

2.3 根重、鮮重

結果表明，在濃度2g/l時，鮮重略大于對照，幼苗生長正常，生長勢強，根長較長且粗大，單鹽處理下平均鮮重0.0972g，復鹽處理下平均鮮重0.1208g。隨溶液濃度的增加根重逐漸下降。Nacl處理下與Nacl-kcl處理下相對照，在濃度0-2g/l時，根重沒有顯著差別；隨著濃度的增加根重逐漸下降，在濃度為4-12g/l時，經Nacl處理的種子根重小于Nacl-kcl處理下的根重，說明單鹽與復鹽相比，單鹽對根的抑制力強。當濃度達到12g/l時，根重僅為0.0183g。

隨著溶液濃度增加，生長勢、根長、根重均呈下降趨勢。當濃度達到12g/l時，幼苗生長不良，根系短且細弱，Nacl脅迫下的平均鮮重僅為0.0578g，Nacl-kcl脅迫下的平均鮮重也僅有0.0592g。表明鹽的存在對幼苗生長有明顯的抑制。

Nacl處理下與Nacl-kcl處理下相對照，低濃度處理下鮮重沒有顯著的差別；隨著鹽濃度的增加，鮮重逐漸降低，且差別較明顯，濃度4-12g/l時Nacl-kcl處理下的幼苗鮮重大于Nacl處理下的幼苗鮮重，說明對種子發芽Nacl比Nacl-kcl更具有明顯毒害作用。

3.小結與討論

植物耐鹽性的大小由植物的遺傳性決定，其中與耐鹽性密切相關的是植物的發育階段和植物種類及品種。鹽分抑制種子萌發，其抑制程度隨著鹽濃度的增加而增大。本試驗結果表明，2g/lNacl或Nacl-kcl脅迫不影響種子萌發率，但種子完成萌發所需時間延長1-2d，胚根及芽長度變化不明顯。4g/lNacl或Nacl-kcl脅迫種子萌發率、胚根和芽長度明顯降低，相對鹽害率升高。種子經8g/lNacl脅迫，胚根長度明顯下降。同一濃度時Nacl脅迫下種子的萌發率低于Nacl-kcl脅迫下種子的萌發率。可見K+的存在可在一定程度上緩解Na+對種子發芽的毒害作用。12g/lNacl或Nacl-kcl脅迫明顯降低幼苗鮮重、根重。可見根冠比的差異可能是造成燕麥耐鹽性差異的一個原因。

參考文獻

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作者簡介：周南镚（1974—），男，浙江慈溪人，大學本科，農藝師，主要從事組織培養工作。