不同濃度海水對甜瓜種子萌發的影響

張雪彬，黃小燕，曹明，陶凱，龔家建，楊小鋒

(三亞市南繁科學技術研究院，海南三亞 572000)

不同濃度海水對甜瓜種子萌發的影響

張雪彬，黃小燕，曹明，陶凱，龔家建，楊小鋒

(三亞市南繁科學技術研究院，海南三亞 572000)

【目的】研究不同濃度海水對甜瓜種子萌發的影響，分析甜瓜種子對鹽的耐受能力，為篩選培育耐鹽甜瓜品種，利用海水資源及灘涂地奠定基礎。【方法】以7種種植廣泛的優良甜瓜品種種子為試驗材料，采用培養皿發芽法，研究不同濃度海水脅迫對種子發芽率、發芽勢、發芽指數、平均發芽速度的影響。【結果】低濃度海水可以促進金蜜六號和紅酥脆品種甜瓜種子萌發。較高濃度海水脅迫對甜瓜種子的發芽能力有抑制作用，隨著海水濃度的增加抑制作用加強。不同品種甜瓜種子的耐鹽性不同，綜合甜瓜種子的發芽率、發芽勢、發芽指數、平均發芽速度4個指標來看，金蜜六號為最耐鹽品種，西州密17號為最不耐鹽品種。【結論】金蜜六號甜瓜種子耐鹽性較好，可在鹽脅迫地區種植。

不同濃度海水；甜瓜；種子萌發；耐鹽品種

0 引 言

【研究意義】目前，鹽脅迫在全世界普遍發生，是阻礙植物正常生長和生產的外在環境因素[1]。鹽脅迫使植物的養分失去平衡，抑制生理生化活動及生長發育，從而影響植物的產量和品質[2]。許多鹽堿地、灘涂地及海岸線無法用于種植農作物，造成大量耕地面積減少，土地荒廢。因此，通過對植物的耐鹽性研究，發掘耐鹽植物資源，利用鹽堿地具有重要的意義。【前人研究進展】甜瓜(CucumismeloL.)屬葫蘆科(Cucurbitaceae)甜瓜屬(Cucumis)一年生蔓生草本植物，是一種易于栽培管理、生長周期短、適應性強、經濟效益好的栽培作物[3]。前人研究發現，部分甜瓜品種耐鹽性較好，在總鹽含量為1.14%以下的土壤中也能正常生長[4]其耐鹽能力高于番茄、胡蘿卜和油菜[5]，僅次于南瓜[6]，所以發掘甜瓜的耐鹽性品種對于海島農業具有重要的意義。【本研究切入點】種子的萌發對鹽脅迫很敏感，因此種子萌發可作為評價植物耐鹽性的一個標準。目前，國內主要通過利用單鹽(NaCl)處理甜瓜種子研究其耐鹽性，而直接利用海水處理甜瓜種子的研究未見報道。直接采用不同濃度海水處理甜瓜種子，研究海水對甜瓜種子萌發的影響。【擬解決的關鍵問題】研究海水處理甜瓜種子對其萌發的影響，為篩選培育耐鹽甜瓜品種奠定基礎，為進一步利用海水資源提供依據。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗于2016年9～10月在海南省三亞市南繁科學技術研究院品質分析實驗室內進行。海水從三亞灣海域取得，主要成分為Na+12.12 g/L，Cl-21.17 g/L，K+0.27 g/L，Ca2+0.41 g/L，Mg2+1.51 g/L，SO42-3.34 g/L，和HCO3-0.14 g/L。pH為8.47，EC值為33.6 ms/cm。供試甜瓜品種為金海蜜、南海蜜、金蜜六號、西州密17、西州密25、常香玉和紅酥脆 7個品種甜瓜種子均由市場購得。表1

1.2 方 法

1.2.1 試驗設計

研究采用培養皿紙上發芽法，挑選飽滿、均勻的甜瓜種子在冷水中浸泡24 h，(每6 h換1次水)后，用1%的氯化汞溶液消毒5 min，再用滅菌去離子水反復清洗干凈。在培養皿底部放入單層濾紙，每培養皿放20粒種子，分別加入含0%(CK)、10%、20%、30%、40%、50%濃度海水，添加量以濾紙濕潤，傾斜時皿底無溶液為度，置于28℃恒溫培養箱中暗培養。每天更換一次濾紙，重新添加配制好的各濃度海水以保持海水濃度不變。每個海水濃度處理設置3個重復。處理后第2 d開始記錄發芽總數和新增發芽數，第3 d計算發芽勢，第7 d計算發芽率。

1.2.2 測定指標

以發芽率、發芽勢、發芽指數及平均發芽速度4個指標來衡量各個甜瓜品種種子的發芽能力，以胚根伸出種皮2 mm作為發芽標準。

發芽率(GP)=第7 d發芽的種子數/種子總數×100%；

發芽勢(GE)=第3 d發芽的種子數/種子總數×100%；

發芽指數(Gi)=∑Gi/Di，其中Gi:第i天發芽數；Di：天數；

平均發芽速度(Gv)=∑(Gi*Di)/∑Gi，其中Gi：第i天發芽數；Di：天數[7-9]。(平均發芽速度是衡量種子發芽快慢的一個指標，平均發芽速度的數值越小，表示該種子發芽速度越快，發芽能力也較好)。

1.3 數據處理

試驗數據均采用Excel2003軟件處理，方差分析通過SPSS17.0軟件ANOVA過程處理，采用鄧肯新復極差法進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 不同濃度海水對甜瓜種子發芽率的影響

研究表明，7個品種甜瓜種子的發芽率均隨海水濃度的增大呈降低趨勢。不同品種甜瓜種子在同一濃度海水脅迫下差異顯著(P<0.05)。其中西州密17甜瓜種子發芽率降低的趨勢最明顯，在海水濃度為10%、20%和30%時，分別較對照降低23.00%、67.00%和82.00%。而在海水濃度為40%、50%時，完全喪失發芽能力；金蜜六號和長香玉種子在30%以下濃度海水里發芽率高于對照。研究發現低濃度海水能夠促進甜瓜種子發芽。當海水濃度升高至50%時，所有品種甜瓜種子發芽率均明顯降低；此時，金蜜六號甜瓜種子發芽率最高，為45.00%，其次是長香玉甜瓜種子，為13.00%，其它品種均為0。金蜜六號甜瓜種子耐鹽性能最強。表1

表1 不同濃度海水下甜瓜種子發芽率變化

注：同列后不同的字母表示差異顯著(P<0.05)。下同

Note：different letters in same column indicate significant difference (P<0.05). The same as below

2.2 不同濃度海水對不同甜瓜品種發芽勢影響

研究表明，7個甜瓜品種的發芽勢存在著顯著性差異，不同甜瓜品種間的種子發芽高峰期出現時間不相同。所有參試品種種子的發芽勢均隨海水濃度的增大呈下降趨勢，但不同品種具體表現不同。低濃度海水可以促進金蜜六號和紅酥脆甜瓜品種種子萌發。海水濃度為10%和20%時，金蜜六號甜瓜種子的發芽勢高于對照，分別高出11.00%和6.00%。當濃度為30%時，發芽勢高于50%的甜瓜品種有金蜜六號、南海蜜和紅酥脆。濃度為40%時，只有金蜜六號種子的發芽勢高于50%。當海水濃度為50%時，金蜜六號甜瓜種子的發芽勢為43.00%，其它品種為0，差異顯著。表2

表2 不同濃度海水下甜瓜種子發芽勢變化

2.3 不同濃度海水對不同品種甜瓜種子發芽指數的影響

研究表明，7個品種甜瓜種子的發芽指數同樣隨海水濃度的增大而降低，但同樣存在品種差異。金蜜六號的種子發芽指數在海水濃度為10%～50%范圍內均最高，其它品種的發芽指數受到不同程度的抑制。其中西州密17受到抑制程度最大；當海水濃度為40%時，除西州密17號甜瓜外，其它品種尚能萌發，其中發芽指數最大的為金蜜六號甜瓜種子，較對照高17.00%；當海水濃度升至50%時，金蜜六號發芽指數仍然最高，其次為長香玉，其它品種的發芽指數為0。表3

表3 不同濃度海水下甜瓜種子發芽指數變化

2.4 不同濃度海水對甜瓜種子平均發芽速度的影響

研究表明，7個甜瓜品種的平均發芽速度隨海水濃度的增大而降低。不同品種甜瓜種子在同一濃度海水脅迫下發芽速度差異顯著(P<0.05)。當海水濃度為10%時，長香玉甜瓜種子的平均發芽速度最低，而金蜜六號和紅酥脆最高；當海水濃度為40%時，西州密17號甜瓜種子已停止發芽，其他品種仍保持發芽速度；當海水濃度為50%時，金蜜六號和長香玉仍保持發芽速度，其他品種不發芽。金蜜六號和長香玉甜瓜種子耐鹽能力最強。表4

表4 不同濃度海水下甜瓜種子平均發芽速度變化

3 討 論

我國擁有長為1.8×104多km2的海岸線和0.4×108hm2以上的鹽堿地，大量的農業用水與淡水資源短缺成為該地區最突出的問題[10-12]。 我國長期致力于研究植物的耐鹽性，挖掘耐鹽植物，以利用海水資源，緩解當前淡水資源短缺問題。試驗結果表明，隨著海水濃度的增加，甜瓜種子的發芽能力受抑制作用加強這與前人在甜瓜[13-14]、黃瓜[15]、水稻[16]、生菜[17]上的研究結果基本一致。低濃度海水處理下可激發金蜜六號和長香玉甜瓜種子的發芽能力。綜合看來，在海水脅迫下平均發芽率從高到低順序為：金蜜六號>紅酥脆>南海蜜>長香玉>金海蜜>西州密25>西州密17；平均發芽勢從高到低順序為：金蜜六號>南海蜜>紅酥脆>金海蜜>西州密25>西州密17；平均發芽指數為：金蜜六號>南海蜜>紅酥脆>金海蜜>長香玉>西州密25>西州密17；平均發芽速度為：金蜜六號>南海蜜>紅酥脆>金海蜜>長香玉>西州密25 >西州密17。經過分析比較種子萌發的4個指標可知，金蜜六號甜瓜種子耐海水能力最強，西州密17最弱。海水組成成分復雜，而目前廣泛采用單鹽(NaCl)處理種子研究其耐鹽機理，不能完全反映現實中植物受鹽脅迫的情況。直接采用海水處理甜瓜種子研究其耐鹽能力，結果更接近實際情況。試驗結果將為后期篩選培育耐鹽甜瓜品種奠定基礎。因種子在不同生長時期生理變化有不同的表現，其耐海水程度可能將發生變化，故種子萌發這一指標僅能作為甜瓜耐鹽性的參考。種子在較高濃度海水萌發能力強的甜瓜，其幼苗能否在具有海水脅迫的地塊正常生長還有待進一步研究。

4 結 論

同一濃度海水對不同品種甜瓜種子萌發的影響不同，不同濃度海水對同一品種甜瓜種子萌發的影響也有差異。低濃度海水可以促進個別品種(金蜜六號和紅酥脆)甜瓜種子萌發。隨著海水濃度的增加，甜瓜種子萌發受抑制作用增強，當海水濃度為50%時，各個品種甜瓜種子的萌發率最低，除長香玉和金蜜六號外，其它品種均不萌發；綜合發芽率、發芽勢、發芽指數和平均發芽速度4個指標來看，金蜜六號為最耐鹽品種，西州密17為最不耐鹽品種。

References)

[1] 佟海英，馬晶晶，原海燕，等. NaCl和Na2CO3脅迫對5種鳶尾屬植物生長的影響[J]. 江蘇農業科學，2012,40(11)：144-149.

TONG Hai-ying, MA Jing-jing, YUAN Hai-yan, et al. (2012). Effects of NaCl and Na2CO3stress on the growth of five species Iris [J].JiangsuAgriculturalSciences, 40(11):144-149. (in Chinese)

[2]朱春燕，黃丹楓，蔡保松，等. 甜瓜品種資源萌發耐鹽性及其指標評價[J]. 上海交通大學學報(農業科學版)，2010，28(6)：504-508.

ZHU Chun-yan, HUANG Dan-feng, CAI Bao-song, et al. (2010). Salt tolerance and Indicators Assessment of Melon Germplasms in Germination Stage [J].JournalofShanghaiJiaotongUniversity(AgricultureScience) , 28(6):504-508. (in Chinese)

[3]王志丹，吳敬學，毛世平，等. 中國甜瓜產業國際競爭力比較分析與提升對策[J]. 農業現代化研究，2013,34(1)：81-84.

WANG Zhi-dan, WU Jing-xue, MAO Shi-ping, et al. (2013). Comparative Analysis and Promotion Countermeasures for International Competitiveness of Chinese Muskmelon Industry [J].ResearchofAgriculturalModernization, 34(1):81-84.(in Chinese)

[4]馬克奇，陳年來，王鳴. 甜瓜優質栽培理論與實踐[M]. 北京：中國農業出版社，2001:44-45.

MA Ke-qi, CHEN Nian-lai, WANG Ming. (2001).QualityCultivationTheoryandPracticeofMelon[M]. Beijing: China Agriculture Press: 44-45. (in Chinese)

[5]張海燕，張樹明，趙暉，等. NaCl脅迫對幾種耐鹽作物種子萌發特性的影響[J]. 安徽農業科學，2013,1(11)：4 712-4 717.

ZHANG Hai-yan, ZHANG Shu-ming, ZHAO Hui, et al. (2013). Influence of Salt Concentration on Germination of Different Seeds [J].AnhuiAgriculturalSciences, 1(11):4,712-4,717. (in Chinese)

[6]姜景彬，魏民，張賀，等. 蔬菜耐鹽性鑒定方法研究進展[J]. 中國瓜菜，2009,(3):39-41.

JIANG Jing-bin, WEI Min, ZHANG He, et al. (2009). Progress of the Methodology of Testing Vegetables Tolerant to Salinity [J].ChinaCucurbitsandVegetables, (3):39-41. (in Chinese)

[7]李宏，鄧江宇，程平. NaCl脅迫對樺種子發芽和幼苗生長的影響[J]. 新疆農業科學，2010，47(3)：472-476.

LI Hong, DENG Jiang-yu, CHENG Ping. (2010). Effects of NaCl stress on Seeds Germination and Seedlings Growth of Betula halophila [J].XijiangAgriculturalSciences, 47(3):472-476. (in Chinese)

[8]孫璐，周宇飛，汪澈，等. 高粱品種萌發耐鹽性篩選與鑒定[J]. 中國農業科學，2012,45(9)：1 714-1 722.

SUN Lu, ZHOU Yu-fei, WANG Che, et al. (2012). Screening and Identification of Sorghum Cultivars for Salinity Tolerance during Germination [J].ScientiaAgriculturaSinica, 45(9):1,714-1,722. (in Chinese)

[9]李亞，張瑩花，王繼和，等. 不同鹽分脅迫對梭梭種子發芽的影響[J]. 中國農學通報，2007,23(9)：293-297.

LI Ya, ZHANG Ying-hua, WANG Ji-he, et al. (2007). The Influence of Different Salt Stress on Seed Germination of Haloxylon ammodendron [J].ChineseAgriculturalScienceBulletin, 23(9):293-297. (in Chinese)

[10]劉兆普，沈其榮，尹金來. 濱海鹽土農業[M].北京：中國農業出版社，1998.

LIU Zhao-pu, SHEN Qi-rong, YIN Jin-lai. (1998).Coastalsalinesoilagriculture[M]. Beijing: China Agriculture Press. (in Chinese)

[11]徐質斌. 海水灌溉農業的展望與對策[J]. 農業現代化研究，2002,23(2)：89-92.

XU Zhi-bin. (2002). Seawater-Irrigation Prospect and Strategy [J].ResearchofAgriculturalModernization, 23(2):89-92. (in Chinese)

[12]劉兆普，劉玲，陳銘達，等. 利用海水資源直接農業灌溉的研究[J]. 自然資源學報，2003,18(4)：423-429.

LIU Zhao-pu, LIU Ling, CHEN Ming-da, et al. (2003). Study on the irrigation systems in agriculture by seawater [J].JournalofNaturalResources, 18(4):423-429. (in Chinese)

[13]孫天國，沙偉. 鹽脅迫對甜瓜種子萌發及幼苗SOD、POD活性的影響[J]. 安徽農業科學，2009,7(24)：11 509-11 510,11 513.

SUN Tian-guo, SHA Wei. (2009). Effects of Salt Stress on the Seed Germination of Melon and POD and SOD Activities in Its Seedlings [J].AnhuiAgriculturalSciences, 7(24):11,509-11,510, 11,513. (in Chinese)

[14]王喜濤，周秀艷，辛明,等. 鹽脅迫對甜瓜種子發芽的影響[J]. 北方園藝，2014,(9)：7-11.

WANG Xi-tao, ZHOU Xiu-yan, XIN Ming, et al. (2014). Effects of NaCl stress on Seed Germination of Melon[J].NorthernHorticulture, (9):7-11. (in Chinese)

[15]楊秀玲，郁繼華，李雅佳，等. NaCl脅迫對黃瓜種子萌發及幼苗生長的影響[J]. 甘肅農業大學學報，2004,39(1)：6-9,17.

YANG Xiu-ling, YU Ji-hua, LI Ya-jia, et al. (2004). Effects of NaCl stress on Seed Germination and Seedling Growth of Cucumis satvus [J].JournalofGansuAgriculturalUniversity, 39(1):6-9，17. (in Chinese)

[16]肖望，王玉玲，易廣，等. 磁化NaCl脅迫溶液對水稻種子萌發的影響[J]. 中國農學通報，2004,20(1)：51-53.

XIAO Wang, WANG Yu-ling, YI Guang, et al. (2004). Effects of Magnetized NaCl Stress Solution on Seed Germination of Rice [J].ChineseAgriculturalScienceBulletin, 20(1):51-53. (in Chinese)

[17]楊小鋒，李勁松，陳任紅，等. 海水處理下不同生菜品種耐鹽力評價[J]. 福建農業學報，2009,24(5):457-462.

YANG Xiao-feng, LI Jing-song, CHEN Ren-hong, et al. (2009). Evaluation for salt resistance in lettuce under seawater treatments [J].FujianJournalofAgriculturesciences, 24(5): 457-462. (in Chinese)

Effects of Different Concentrations of Seawater on Seed Germination of Muskmelon

ZHANG Xue-bin，HUANG Xiao-yan，CAO Ming，TAO Kai，GONG Jia-jian，YANG Xiao-feng

(Saya Science and Technology Academy for Crop Winter Multiplication, Sanya Hainan 572000, China)

【Objective】 This project aims at studying the effects of different concentrations of sea water on the germination of muskmelon seeds, exploring the tolerance to salt in the hope of providing the foundation for selecting and breeding salt tolerant melon varieties and utilizing seawater resources and beach land. 【Method】Using petri dishes sprouting method, the effects of different concentrations of seawater-stress on germination rate, germination potential, germination index, average germination speed of seven varieties melon seeds were studied. 【Result】The results showed that low concentration seawater could promote Jinmi 6 muskmelon and Hongsucui melon seed germination; A high concentration of seawater-stress had inhibitory effects on melon seed germination ability; With the increase of seawater concentrations, the inhibitory effects were strengthened. Different varieties of melon seeds have different salt tolerance. Considering the 4 indexes of germination rate, germination potential, germination index and average germination speed of muskmelon seeds, Muskmelon Jinmin 6 was the most salt-tolerant variety, and Xizhoumi17 was the weakest one. 【Conclusion】After comparing and studying, the seed salt tolerance of Jinmin 6 is better, and it can be planted in salt stress area.

different concentrations of seawater; melon; seed germination; salt-tolerant varieties

YANG Xiao-feng (1977-), male, Xian, Shanxi. Researcher, doctoral student, research field: Facilities for horticulture and soilless cultivition. (E-mail)hnmelon2008@163.com

10.6048/j.issn.1001-4330.2017.07.006

2017-04-05

國家科技支撐計劃資助項目(2014BAD05B04)；國家西甜瓜產業技術體系專項資金(nycytx-36-02-17)；海南省自然科學基金項目“甜瓜海水耐鹽生理特性研究”(20153107)

張雪彬(1989-)，男，海南三亞人，研究實習員，研究方向為蔬菜無土栽培與西甜瓜設施栽培，(E-mail)865407277@qq.com

楊小鋒(1977-)，男，陜西西安人，研究員，博士研究生，研究方向為設施園藝與無土栽培，(E-mail)hnmelon2008@163.com.

S652

A

1001-4330(2017)07-1216-07

Supported by: National Science and Technology Support Plan Project (2014BAD05B04)；Watermelon and Melon Industry Technology System Special Funds(nycytx-36-02-17)；Hainan Province Natural Science Fundation Program "Study on Salt Tolerance and Physiological Characteristics of the Melon in Seawater" (20153107)