硝酸鈣對百香果種子萌發的影響

劉智成 嚴良文 陳瑤瑤 陳緬

摘 要：為探索Ca（NO3）2對百香果種子萌發的影響，采用不同濃度Ca（NO3）2溶液對臺農一號、紫香1號、黃金3個百香果品種的種子進行處理，研究Ca（NO3）2對百香果種子發芽勢、發芽率、發芽指數和活力指數的影響。結果表明：3個百香果品種的種子發芽率隨Ca（NO3）2濃度的增加呈下降趨勢，除10 mg·L-1處理外，其他處理與對照差異均達顯著水平;紫香1號百香果種子丙二醛（MDA）含量隨Ca（NO3）2濃度的增加而顯著降低，臺農一號和黃金百香果種子除10 mg·L-1處理外，其他處理與對照相比均顯著降低;3個百香果品種的種子發芽勢、發芽指數、活力指數、相對電導率和胚芽鮮質量均隨Ca（NO3）2濃度的增加而顯著降低。因此，Ca（NO3）2處理對百香果種子萌發有抑制作用，且隨著Ca（NO3）2濃度的提高，抑制萌發效果增加。

關鍵詞：百香果;硝酸鈣;種子萌發

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2019.04.006

Absrtact： In order to explore the effect of Ca （NO3）2 on seed germination of passionfruit， seeds of Tainongyihao， Zixiangyihao and Golden passionfruit were treated with different concentrations of Ca（NO3）2. The effects of Ca（NO3）2 on the germination energy， germination rate， germination index and vigor index of seed were studied. The results showed that the seed germination rate of three passionfruit varieties decreased with the increase of Ca（NO3）2. Except for the treatment with 10 mg·L-1， the difference between other treatments and the control was significant. The content of MDA in Zixiangyihao decreased significantly with the increase of Ca（NO3）2， and that in Tainongyihao and Golden passionfruit also decreased significantly comparing with the control， except for 10 mg·L-1. The germination potential， germination index， vigor index， relative conductivity and germ fresh? weight decreased significantly with the increase of Ca（NO3）2. Therefore， Ca（NO3）2 inhibited seed germination of passionfruit， and with the increase of Ca（NO3）2， the inhibitory effect increased.

Key words： Passionfruit; Ca （NO3）2; Seed germination

百香果Passiflora edulis×P.edulis f.flavicarpa屬于西番蓮科西番蓮屬，草質藤本植物，因其具有獨特的芳香風味和豐富的營養成分而深受廣大消費者喜愛。近幾年由于市場需求量大，南方很多地區特別是高海拔冬季有霜凍的區域為了提早百香果上市時間，采用設施栽培特別是大棚栽培較普遍，其種植面積不斷增加。但大棚種植由于水肥管理不當，且設施使用年限較久，再加上大棚內溫度高且水分蒸發比較快，耕作層鹽分離子隨毛細管聚集在土壤表面，造成土壤次生鹽漬化日益嚴重[1-2]。據有關研究報道，設施土壤鹽分分析中主要是以Ca2+和NO3-為主[3]，硝酸鈣過量積累是引起設施作物生長發育障礙的主要原因之一[4-6];同時濃度過高還會抑制種子的正常萌發[4，7]，從而影響植株正常生長和產量。本試驗采用不同濃度Ca（NO3）2溶液對百香果種子進行處理，探討其對百香果種子萌發生理指標的影響，為百香果耐鹽性栽培提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2018年10月在福建省龍巖市農業科學研究所實驗室進行，從當地普遍種植的臺農一號、紫香1號和黃金百香果（芭樂味）等3個百香果品種植株上收集到種子作為試驗材料，播種基質由廈門市江平生物基質技術股份有限公司提供。

1.2 試驗方法

選取大小均勻、飽滿度一致的百香果種子，25℃清水浸泡24 h后，用蒸餾水將種子沖洗干凈，平放于已裝好基質的穴盤中，表面覆蓋約5 mm厚基質，每穴1粒種子。用蒸餾水將Ca（NO3）2配制成0（CK）、10、30、50、70、90 mg·L-1的鹽溶液，備用;然后分別用不同濃度Ca（NO3）2溶液澆透播種子的基質。將處理好的穴盤置于光照培養箱中，溫度（25±1）℃、相對濕度80%～85%下避光培養，試驗期間每隔24 h檢查1次，并用蒸餾水澆透基質（穴盤不滴水），以保持相對穩定的鹽濃度;每個處理3次重復，每個重復72粒種子。

1.3 測定方法

每天統計試驗種子發芽數;培養14 d時，計算發芽勢;培養40 d后，選取各處理10粒已發芽種子的胚芽稱重，計量胚芽鮮質量，并計算發芽指數、活力指數及測定相對電導率、丙二醛（MDA）含量指標;當連續3 d種子發芽數為0時發芽試驗結束，計算發芽率。

統計方法：（1）種子萌發標準：胚根露出1 mm以上且種子露出表面;（2）胚芽取樣標準：胚芽長度≥5 mm以上。

指標計算方法：

電導率采用電導率采用儀測定[8]。丙二醛含量采用硫代巴比妥酸（TAB）法測定[9]。由于Ca（NO3）2濃度為90 mg·L-1處理的種子發芽數無法滿足取樣量，故只統計種子發芽數，計算發芽率、發芽勢和發芽指數等指標。

1.4 數據統計與分析

試驗數據采用Excel和SPSS 17.0軟件進行處理。

2 結果與分析

2.1 Ca（NO3）2處理對百香果種子發芽率的影響

從表1可以看出，不同濃度Ca（NO3）2處理下，3個百香果品種種子均有發芽，在濃度0～30 mg·L-1處理下，各處理種子發芽率均可達50%以上，在濃度70～90 mg·L-1處理下，各處理種子發芽率均低于25%;在濃度10 mg·L-1處理下，各處理種子發芽率與對照較為接近，其中黃金百香果種子發芽率達94.44%;在濃度50 mg·L-1處理下，黃金百香果種子發芽率仍達50.00%;在濃度90 mg·L-1處理下，3個百香果品種種子發芽率僅為1.39%～5.56%。試驗結果表明，低濃度（10 mg·L-1）Ca（NO3）2處理百香果種子，種子發芽率與對照（CK）差異未達顯著水平;隨著Ca（NO3）2濃度增加，3個百香果品種種子發芽率均呈下降趨勢，與對照差異均達顯著水平;其中在相同濃度處理下，黃金百香果種子發芽率均比其他2個品種高。

2.2 Ca（NO3）2處理對百香果種子發芽勢的影響

從表2可知，培養14 d時，3個百香果品種的種子發芽勢均隨Ca（NO3）2濃度的增加而顯著降低。在Ca（NO3）2濃度50～70 mg·L-1處理下，臺農一號和紫香1號百香果種子發芽勢低于20%;在Ca（NO3）2濃度為90 mg·L-1處理下，臺農一號和紫香1號百香果種子均無發芽，而黃金百香果種子只有少量發芽，其發芽勢為4.17%。試驗結果表明，3個百香果品種的種子在Ca（NO3）2高濃度處理下，萌發受到嚴重抑制。

2.3 Ca（NO3）2處理對百香果種子發芽指數與活力指數的影響

從表3可知，3個百香果品種的種子在Ca（NO3）2處理下，發芽指數和活力指數隨著Ca（NO3）2濃度的增加均顯著降低。試驗結果表明，Ca（NO3）2溶液處理對3個百香果品種的種子萌發有抑制作用，且隨濃度增加抑制作用越明顯。

2.4 Ca（NO3）2處理對百香果種子胚芽鮮質量的影響

從表4可知，隨著Ca（NO3）2濃度的增加，3個百香果品種的種子胚芽鮮質量顯著降低;在Ca（NO3）2濃度30～50 mg·L-1處理下，種子胚芽鮮質量較穩定;Ca（NO3）2濃度為70 mg·L-1處理時，3個百香果品種的種子胚芽鮮質量分別為0.28、0.27和0.83 g。試驗結果表明，不同濃度Ca（NO3）2處理3個百香果品種種子胚芽鮮質量與對照相比差異均達顯著水平，各百香果品種經Ca（NO3）2處理后其種子胚芽生長均較慢，尤其是在高濃度Ca（NO3）2處理下，胚芽生長均受嚴重的抑制。

2.5 Ca（NO3）2處理對百香果種子相對電導率的影響

從表5可知，0（CK）mg·L-1處理時，3個百香果品種種子相對電導率最低，分別為21.00%、20.85%和20.35%，均與不同濃度Ca（NO3）2處理差異達顯著水平;隨Ca（NO3）2濃度提高，3個百香果品種種子相對電導率呈上升趨勢。可能是由于Ca（NO3）2溶液處理會破壞百香果種子的細胞膜系統的完整性，使種子相對電導率值增大。

2.6 Ca（NO3）2處理對百香果種子MDA含量的影響

從表6可知，0（CK） mg·L-1處理下3個百香果品種種子的MDA含量最大，分別為9.23、9.58和9.87 μmol·L-1FW。在不同濃度Ca（NO3）2處理下，3個百香果品種種子MDA含量均低于（CK）mg·L-1，且隨著Ca（NO3）2濃度提高呈不斷下降趨勢。

3 討論與結論

種子萌發成苗是植株生長發育的前提[10-11]，而鹽分脅迫是設施栽培中普遍遇到問題之一。根據薛繼澄等[12]和郭文忠等[13]研究認為，植物在幼苗生長時對鹽分脅迫比較敏感，其中Ca（NO3）2會抑制幼苗生長，尤其是在高濃度Ca（NO3）2處理下，表現出明顯抑制作用[4，11，14-17]。本研究通過不同濃度的Ca（NO3）2對3個百香果品種種子萌發進行處理，結果表明，高濃度Ca（NO3）2處理下發芽勢、發芽指數、活力指數、胚芽鮮質量和相對電導率等各指標值均比對照（CK）低，且差異達顯著水平，3個百香果品種的種子萌發受到嚴重抑制;在10 mg·L-1 Ca（NO3）2溶液處理下，各參試百香果種子發芽率略低于對照（CK），差異未達顯著水平，這可能和處理溶液中的Ca2+有關，因Ca2+是種子萌發過程中必須元素之一[18]。

鹽分脅迫容易造成細胞膜脂過氧化，質膜透性增大，且會產生丙二醛（MDA）等產物[19]。本研究結果表明，隨著Ca（NO3）2溶液濃度的增加，3個百香果品種的種子相對電導率顯著增大，且與對照（CK）差異達顯著水平，紫香1號百香果種子丙二醛（MDA）含量隨Ca（NO3）2濃度的增加而顯著降低，臺農一號和黃金百香果種子除10 mg·L-1處理外，其他處理與對照相比均顯著降低。研究表明各參試百香果品種種子細胞膜受到嚴重脅迫，膜脂過氧化加劇，質膜透性增加，導致發芽率變低，發芽勢、發芽指數、活力指數以及種子胚芽鮮質量降低。

本研究測定了不同濃度Ca（NO3）2溶液處理百香果種子萌發的相關指標，結果表明，百香果種子萌發對Ca（NO3）2溶液比較敏感，尤其是在高濃度下，種子萌發受到鹽分脅迫，質膜透性增大，嚴重抑制種子萌發。

參考文獻：

[1]寧運旺，張永春.設施土壤次生鹽漬化的發生與防治[J].江蘇農業科技，2001（4）：49-52.

[2]高峰，張穎.蔬菜大棚、溫室土壤存在的問題和對策[J].中國農業科學，2004，37（11）：1745-1759.

[3]張俊俠，孫德平，司友斌.設施土壤蔬菜栽培的障礙因子研究[J].安徽農學通報，2001，7（4）：52-53.

[4]韓志平，郭曉東，張海霞，等.硝酸鈣脅迫對黃瓜種子萌發特性的影響[J].山西農業科學，2013，41（11）：1186-1189.

[5]鄭少文，邢國明，亢秀萍，等.黃瓜幼苗對硝酸鈣脅迫耐受性研究[J].山西農業大學學報（自然科學版），2014，34（3）：254-257.

[6]朱余清，王軍，崔素蘭.不同使用年限蔬菜大棚土壤鹽漬化程度及其改良措施[J].江蘇農業科學，2011，39（5）：482-485.

[7]艾天成，李方敏，黃志新.設施土壤鹽分組成特征分析[J].湖北農業科學，2006，45（3）：316-317.

[8]李合生.植物生理生化實驗原理和技術[M].北京：高等教育出版社，2000：258-260.

[9]王學奎.植物生理生化試驗原理和技術[M].北京：高等教育出版社，2006：118-119.

[10]吳鳳萍，韓清芳，覃志寬.4個白花苜蓿品系種子萌發期耐鹽性研究[J].草業科學，2008（8）：57-62.

[11]祝娟娟，丁天龍，魏從進，等.鹽脅迫下不同桑品種種子萌發特性研究[J].蠶學通訊，2013，33（1）：1-6.

[12]薛繼澄，李家金，畢德義，等.保護地栽培土壤硝酸鹽積累對辣椒生長和錳含量的影響[J].南京農業大學學報，1995，18（1）：53-57.

[13]郭文忠，王學梅，李丁仁，等.保護地土壤次生鹽漬化對茼蒿生長發育和硝酸鹽積累的影響[J].陜西農業科學，2003（2）：3-4，19.

[14]斯琴巴特，吳紅英.鹽脅迫對玉米種子萌發及幼苗生長的影響[J].干旱區資源與環境，2000，14（4）：76-80.

[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.

[16]劉才宇，朱培蕾，趙貴云，等.硝酸鈣對不同品系番茄種子萌發的影響[J].安徽農業大學學報，2009，36（4）：683-687.

[17]緱鋒利.NaCl脅迫下8個苜蓿品種萌發期耐鹽性比較研究[J].陜西農業科學，2011（3）：78-82.

[18]孫涌棟，羅未蓉，李新崢，等.Ca2+對黃瓜種子萌發及幼苗生理特性的影響[J].西南農業學報，2008，21（3）：629-632.

[19]鄭興蓮，申書興，王彥華，等.硝酸鈣脅迫對茄子幼苗生長及生理生化指標的影響[J].河北農業大學學報，2006（6）：18-20.

（責任編輯：林玲娜）