混合鹽堿脅迫對苜蓿種子萌發特性的影響

李波　陳雪梅　于海龍等

摘要： 以14個苜蓿品種的種子為試驗材料，研究不同濃度混合鹽堿脅迫對苜蓿種子萌發的影響。結果表明，各苜蓿種子的發芽率、發芽勢、發芽指數、活力指數、胚根長度、胚芽長度、干質量、鮮質量均隨著復合鹽堿濃度的增大而呈 下降趨勢，其中E組的鹽堿濃度對種子萌發的影響最大。利用隸屬函數和權重系數方法綜合評價14個苜蓿品種的種子抗鹽堿能力為：農菁1號>和平>龍牧801>龍牧806>龍牧81>圖牧2號>德寶>龍牧100>草原1號>敖漢>龍牧803>賽特>公農1號>FD2。

關鍵詞： 苜蓿；鹽堿脅迫；種子萌發；抗鹽堿性；隸屬函數；相關性

中圖分類號： S551+ 701 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2015）08-0221-05

苜蓿（Medicago sativa L ）是豆科多年生草本植物，是世界栽培面積最大的豆科牧草之一，具有改良土壤、耐瘠薄、抗逆性強等特點。大面積鹽堿地限制了我國畜牧業的發展，苜蓿產業不僅能夠促進畜牧業的發展，還能改善生態環境，但苜蓿品種間的耐鹽堿性差異較大 [1-3]。種子萌發期往往是對鹽堿脅迫十分敏感的時期，這一時期的特性決定了該植物在某一地區能否成功建苗 [4]。本研究通過對不同品種的苜蓿進行混合鹽堿脅迫，旨在對苜蓿品種進行耐鹽堿性早期鑒定，為篩選具有較高耐鹽堿性的苜蓿品種提供試驗依據。

1 材料與方法

1 1 試驗材料

14個苜蓿品種的種子由黑龍江省畜牧研究所提供，苜蓿品種相應的品種編號見表1。

1 2 試驗方法

1 2 1 鹽堿濃度梯度的設置 根據黑龍江省松嫩平原一些地區鹽堿地的鹽堿組成，選擇氯化鈉、硫酸鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉4種鹽按照一定比例復合，設置A、B、C、D、E隨鹽堿濃度遞增的5組不同復合鹽堿組別。鹽堿梯度的配比見表2。

1 2 2 鹽堿脅迫方法 選擇籽粒飽滿且均勻的14個苜蓿品種的種子，用0 1% 氯化汞溶液滅菌2 min，然后均勻置于鋪有2層濾紙的培養皿中，每皿50粒種子，加入 10 mL 不同濃度的復合鹽堿溶液，以蒸餾水培養的種子為對照，重復3次。將培養皿放入光照培養箱內，設置培養溫度為25 ℃。每天08：00稱質量并補充蒸發水分，以維持鹽堿濃度的穩定。

1 2 3 耐鹽堿性測定 種子活力測定：以胚根長度達到種子長度的1/2時為發芽，苜蓿種子發芽時間為10 d，發芽勢為 4 d 內發芽種子數。

測定指標 [5-6]：種子發芽率（%）；發芽勢（%）；發芽指數（GI）=∑（Gt/t）（Gt為t d種子發芽數，t為對應種子發芽時間，t=1，2，…，7）；活力指數=GI×S（S為胚根的平均根質量）。

胚根和胚芽長度測定：種子萌發10 d后，把芽苗分成地上部和地下部，用刻度尺分別測量它們的胚根長、胚芽長。

芽苗鮮質量、干質量的測定：從每個培養皿中分別挑選5株具代表性的芽苗，用吸水紙吸干水分后迅速稱質量。將測量過鮮質量的芽苗放入80 ℃烘箱中，24 h后烘干至恒質量。

1 3 耐鹽性評價與分析

耐鹽系數的計算公式為：

耐鹽系數=（不同鹽堿濃度處理下平均測定值/對照測定值）×100%。

相關分析法：采用SPSS統計軟件進行相關性分析。

綜合分析法 [7]：采用隸屬函數法對不同品種的苜蓿在試驗中測得的隸屬值進行累加，求得平均數并進行分析比較，以評定出復合鹽堿對苜蓿種子萌發特性的影響。

隸屬函數計算方法：

X1（u）=（X-Xmin）/（Xmax-Xmin）。

式中：X1（u）為隸屬函數值；X為經過復合鹽堿脅迫條件下某指標的測定值；Xmax為所有品種中此指標的最大值；Xmin為所有品種中此指標的最小值。

權重系數=某復合鹽堿濃度下各指標的綜合耐鹽系數/各濃度各指標的耐鹽系數之和；

綜合評價值=隸屬函數×權重系數。

2 結果與分析

2 1 復合鹽堿脅迫對苜蓿種子發芽率和發芽勢的影響

14個苜蓿品種的發芽率、發芽勢變化分別見圖1、圖2。低濃度的復合鹽堿對苜蓿發芽率和發芽勢的影響不明顯，隨著復合鹽堿濃度的提高，發芽率和發芽勢呈現顯著下降趨勢。E組復合鹽堿濃度脅迫下，苜蓿的發芽率、發芽勢均最低。14個苜蓿品種種子的發芽率、發芽勢的綜合耐鹽系數見表3，耐鹽系數體現了品種的耐鹽堿性強弱。從發芽率角度看，和平耐鹽性最強，草原1號最弱；從發芽勢角度看，龍牧806耐鹽性最強，龍牧81最弱。對復合鹽堿脅迫下的苜蓿發芽率、發芽勢進行方差分析表明，品種間發芽率、發芽勢的差異極顯著（P<0 01），不同復合鹽堿濃度梯度間發芽率和發芽勢差異極顯著（P<0 01）。

2 2 復合鹽堿脅迫對苜蓿芽苗干質量、鮮質量的影響

14個苜蓿品種芽苗的鮮質量、干質量的變化分別見圖3、圖4。低濃度的復合鹽堿對苜蓿鮮質量、干質量的影響不明顯[CM（25]，隨著復合鹽堿濃度的提高， 鮮質量、干質量呈現顯著下降

趨勢。E組復合鹽堿濃度脅迫下，苜蓿芽苗的鮮質量和干質量普遍較低。從鮮質量角度看，公農1號耐鹽性最強，賽特最弱；從干質量角度看，龍牧100耐鹽性最強，公農1號最弱（表3）。對復合鹽堿脅迫下的苜蓿鮮質量、干質量進行方差分析表明，品種間鮮質量和干質量差異極顯著（P<0 01），不同復合鹽堿濃度梯度間鮮質量、干質量差異極顯著（P<0 01）。

2 3 復合鹽堿脅迫對苜蓿胚根、胚芽長度的影響

14個苜蓿品種的胚根、胚芽長度變化分別見圖5、圖6。低濃度的復合鹽堿對苜蓿胚根、胚芽長度的影響不明顯，隨著復合鹽堿濃度的提高，胚根、胚芽長度呈現下降趨勢。E組復合鹽堿濃度脅迫下，苜蓿的胚根和胚芽長度普遍較低。從胚根長度看，草原1號耐鹽性最強，公農1號最弱；從胚芽長度看，農菁1號耐鹽性最強，賽特最弱（表3）。對復合鹽堿脅迫下的苜蓿胚根和胚芽長度進行方差分析表明，品種間胚根、胚芽長度差異極顯著（P<0 01），不同復合鹽堿濃度梯度間胚根、胚芽長度差異極顯著（P<0 01）。