程鵬舞 段金秀
摘要:研究了鹽脅迫對草地早熟禾種子萌發的影響。置床時對早熟禾種子進行鹽溶液澆灌,通過各項生理指標的對比,得出早熟禾種子在不同鹽分濃度下的發芽情況,了解草地早熟禾種子的鹽害率程度。
關鍵詞:草地早熟禾;鹽脅迫;種子萌發
中圖分類號:Q945.78 文獻標識碼:B 文章編號:1007-273X(2014)11-0022-02
山西省地處華北,共有鹽堿地261 800hm2,約占總平川土地面積的10%左右。依照行政區域劃分,太原、大同、朔州、忻州、呂梁、晉中、臨汾和運城等8個市的45個縣(市、區)內,鹽堿地均有分布。合理開發和利用這些鹽堿地資源,是一項艱巨而重要的任務。草地早熟禾是一種北方常見的草坪草,也是牲畜重要的牧草,可以和其他草坪草混種以改善和綠化鹽堿地的土壤,美化草坪,提高畜牧業產量。本試驗只針對朔州市周邊的鹽堿地進行了研究。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
草地早熟禾來源于中國農業大學草地研究所。
1.2 試驗方法
草地早熟禾種子分別以NaCl、Na2SO4、NaHCO33種鹽處理,每種鹽各設八個梯度,即濃度分別為0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.6%、2.0%。設蒸餾水為對照組(CK)。
將試驗用種子以10%H2O2浸泡消毒20 min,蒸餾水沖洗2~3遍。在試驗用直徑90 mm的培養皿中鋪兩層經過高壓消毒滅菌的濾紙,貼好標簽,每個培養皿中放100粒消過毒的種子,分別添加不同溶質不同濃度的溶液,重復3次。將培養皿置于MGC-350HPY-2人工氣候培養箱,溫度為23±1℃,濕度為60%±5%,12 h光照,12 h黑暗,白天光照6 600 Lx(400~750 nm)。每天觀察并補充適量蒸餾水,第4 d天開始記錄,7 d后計算發芽勢,試驗結束后計算發芽率。21 d后試驗結束。
1.3 測定指標
停止發芽后,計算種子發芽率(G)、發芽勢(PV)、發芽指數(Gt)及相關指標。公式如下 :
發芽率(G)=種子總發芽數/試驗種子數×100%;相對發芽率=處理濃度種子發芽率/對照種子發芽率×100%;發芽勢(PV)=開始發芽后的第三、四天(7d)正常發芽種子數/試驗種子總數×100%;相對發芽勢=處理濃度種子發芽勢/對照種子發芽勢×100%;發芽指數(Gt)=∑Gt/Dt,式中,Gt為處理t天后的發芽數;Dt為相應的發芽天數;相對鹽害率= (對照發芽率 - 鹽處理發芽率)/ 對照發芽率×100%。
1.4 數據處理
通過Excel和DPS統計分析軟件處理。
2 結果與分析
2.1 不同鹽分脅迫對草地早熟禾發芽率的影響
從表1可看出,在對照組中,發芽率都在45%左右。草地早熟禾在Na2SO4脅迫下,鹽分濃度≤0.4%時,發芽率都在40%以上,發芽率差異不顯著,且濃度為0.2%時發芽率高于對照組。其他兩組隨著濃度的升高,發芽率均呈顯著性下降。
同一濃度分析,在0.2%和0.4%處理組中,NaCl和NaHCO3兩種鹽分處理間無顯著性差異,但發芽率顯著都低于Na2SO4處理組。當處理組濃度為0.6%時,3種鹽分處理組間有顯著性差異。0.8%以后,3種鹽分處理之間的幾乎沒有差異。
2.2 不同鹽分脅迫對草地早熟禾種子相對發芽率的影響
從表2可看出,在NaCl和NaHCO3兩種鹽的處理下,種子的相對發芽率隨濃度的升高而顯著性下降并歸于零。隨著Na2SO4濃度的升高,種子相對發芽率呈先高后低的趨勢,最后也歸于零,濃度為注:同列數據后不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01),下表同。
0.2%,種子相對發芽率顯著高于對照組。
相同濃度下分析,在0.2%,0.4%和0.6%時,3種鹽處理下的種子相對發芽率均有顯著性差異。NaCl和Na2SO4在0.8%濃度處理下,種子相對發芽率無顯著性差異,但都與NaHCO3差異顯著。從1.0%開始,各鹽分處理組均無顯著差異。
2.3 不同鹽分脅迫對草地早熟禾種子發芽勢和相對發芽勢的影響
從圖1、圖2可看出,當濃度為0~0.2%時,Na2SO4脅迫下的種子發芽勢、相對發芽勢都顯著性升高;當濃度大于0.2%時,發芽勢和相對發芽勢都隨鹽濃度的升高而降低,直至≥1.0%后,降為0。在NaHCO3和NaCl脅迫的下,隨著濃度的升高,發芽勢和相對發芽勢顯著性降低,直至≥1.0%后為0。
從圖1、圖2可看出,當濃度在0~0.4%時,Na2SO4脅迫影響下的種子發芽勢、相對發芽勢與NaCl和NaHCO3影響下有著顯著的差異性。NaHCO3和NaCl則差異不顯著。從發芽勢上看,草地早熟禾種子在Na2SO4的脅迫下出苗速度最快出苗最齊整。在NaCl脅迫下出苗較慢,NaHCO3脅迫下最慢。從相對發芽勢上看,在0.2%時Na2SO4的脅迫對種子發芽有促進作用,其他鹽分則有抑制作用。
2.4 不同鹽分脅迫對草地早熟禾種子發芽指數的影響
從表3可看出,對于NaCl和Na2SO4兩種鹽,隨著濃度的升高,在0~0.2%時,發芽指數都有所升高,濃度>0.2%以后,發芽指數顯著性降低,且當≥1.0時,發芽指數已變為零,相對于對照組,Na2SO4在濃度0.2%時,發芽指數升高幅度稍微大些。對NaHCO3而言,隨著濃度的增大,發芽指數顯著下降。
在同一濃度下,對照組到濃度0.6%之間,Na2SO4與其他兩個組之間差異顯著,NaHCO3組和NaCl組之間差異不顯著,0.2%和0.4%時有微小差異,0.6%和0.8%時稍有差異,且0.8時NaHCO3組的發芽指數已為零。
2.5 不同鹽分脅迫對草地早熟禾種子的相對鹽害率
從圖3可看出,Na2SO4組是惟一在0.2%濃度時對種子發芽有利的處理組,表現出較強的耐鹽能力。其他兩處理組耐鹽能力都較差,對種子萌發產生的傷害能力都較大,都對種子萌發有抑制作用。NaHCO3組和NaCl組的相對鹽害率雖然一直增大,但增加幅度有輕微明顯,說明種子萌發對兩處理組之間的敏感程度不一樣。
3 討論
3.1 鹽脅迫對草地早熟禾種子活力的影響
低濃度的Na2SO4鹽對草地早熟禾種子萌發起到促進作用,但高濃度,Na2SO4鹽也會抑制草地早熟禾的萌發。無論濃度高低,NaHCO3和NaCl鹽均會對草地早熟禾的萌發產生抑制作用。
3.2 鹽脅迫影響下草地早熟禾萌發的敏感程度
從試驗結果看,除了低濃度的Na2SO4鹽對種子萌發有促進作用,其他兩組NaHCO3和NaCl鹽無論濃度高低,都抑制種子的萌發。Na2SO4和NaCl都是中性鹽,但是低濃度Na2SO4有利于草地早熟禾種子萌發,而NaCl則無論濃度高低都對種子萌發產生抑制作用,這說明小分子鹽容易滲透草地早熟禾種子細胞膜,影響種子細胞滲透勢,而大分子則不容易進入細胞膜。由此說明低濃度的高分子中性鹽(如Na2SO4)對種子萌發初期有益,而堿性鹽(如NaHCO3)則對種子萌發起抑制作用。說明草地早熟禾種子萌發時對鹽分比較敏感。
3.3 鹽脅迫下草地早熟禾種子的耐鹽程度
從草地早熟禾種子發芽勢、相對發芽勢和相對鹽害率可看出,3種鹽對草地早熟禾種子的傷害程度為NaHCO3>NaCl>Na2SO4,耐鹽性則是Na2SO4>NaCl>NaHCO3。
4 結論
從試驗結果看,3種鹽中,在低濃度Na2SO4脅迫下,草地早熟禾的發芽率、發芽勢、發芽指數最高,相對鹽害率最低,這些都表明草地早熟禾對Na2SO4的耐鹽性最高,耐鹽順序為Na2SO4>NaCl>NaHCO3。