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摘要 比较单盐引发和混盐引发处理方式对黄花草木樨生理特性的影响。结果表明,不同引发方式均不同程度地增加了黄花草木樨幼苗生长、生物量积累,混合盐溶液引发的效果略优于单一盐溶液引发的方式。
关键词 引发胁迫;单盐溶液;混盐溶液
中图分类号:Q914.86 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2021)03–0016–02
引发处理能提高作物种子的出苗速率,使得出苗率高且整齐,可节约种子用量,降低成本,提高幼苗素质,增强苗期抗逆性能[1]。目前,实验中通常使用的是单盐引发技术,用混合盐溶液引发技术的报道较少。
实验采用黄花草木樨种子为实验材料,利用不同的盐溶液对其进行引发胁迫处理,通过测量种子的各项生理生化指标,以期比较不同盐溶液引发对黄花草木樨种子生理生态的影响,从而判断哪种盐溶液引发对黄花草木樨在盐碱土条件下的生长有益。
1 材料与方法
1.1 引发剂配制
将Na2CO3及NaHCO3按不同质量配比混合溶于1 L蒸馏水中制成引发试剂(表1),用稀盐酸微调pH,使引发液pH达到对应值后进行引发,以未经引发处理的黄花草木樨种子作为对照。
1.2 种子萌发实验
配制盐胁迫液(pH=8.0、盐浓度为100 mmol/L Na2CO3及NaHCO3混合盐溶液),将蛭石与胁迫液充分混匀,保证各处理组蛭石的墒值,将不同引发处理后的黄花草木樨种子进行播种。
1.3 测定指标
种子发芽率(G)=实际发芽数/种子总数×100%;
发芽指数(GI)= ∑(Gt / Dt)
Gt为t时间种子的发芽个数;Dt为相应发芽试验时间。
生物量测定:发芽结束后,分别统计测定幼苗根长、芽长、干重、含水量。
1.4 数据处理
用SPSS 16.0进行数据处理。实验数据均采用单因素方差分析,差异显著性均为P<0.05。
2 结果
2.1 引发处理对黄花草木樨种子发芽的影响
用混合盐引发的黄花草木樨种子的发芽率要优于单一盐引发的;不同引发方式对黄花草木樨种子发芽率影响差异极显著(P<0.01)(图1)。随着pH浓度梯度的增加,不同引发方式对种子发芽率变化趋势的影响略有不同:单一盐引发下,发芽率的变化趋势呈先上升后下降的趋势;混合盐引发下,发芽率的变化趋势呈先下降再升高再下降。用pH=8.5、浓度为50 mmol/L的混合盐溶液引发的种子发芽率最高。
发芽指数变化趋势与发芽率结果相似,发芽指数可以反映种子萌发的速度,混合盐溶液引发后的种子发芽指数总体上高于单一盐溶液。当pH=7.5时,混合盐溶液引发后的种子发芽指数显著高于其他,当盐浓度为100 mmol/L时,种子发芽指数最大。
2.2 不同处理方式对黄花草木樨幼苗生长的影响
不同引发方式对黄花草木樨幼苗的生长均产生了一定的影响。就根长这一指标而言,不同种子引发处理的黄花草木樨幼苗根长都比对照长势好;单一盐溶液引发的幼苗根长在较低盐浓度下的长势要优于高浓度下的长势,混合盐溶液引发的幼苗根长随着pH浓度梯度的增加,出现先下降再升高再下降的过程。对照组幼苗芽的长势最好,混合盐引发的幼苗芽长势好于单一盐引发后的幼苗;单一盐溶液引发的幼苗在较低pH下随着盐浓度的增加芽长呈下降趋势,在较高pH下随着盐浓度的增加芽长呈升高趋势,在pH=8.5时差异显著(P<0.05)。
不同引发方式对幼苗鲜、干重总体影响差异显著(P<0.05),鲜重显著性好于干重,單盐与混盐处理组均表现出较高的pH处理有利于干物质的积累并且好于对照组,除MpH=8.0以外的其它所有处理组均具有显著性(P<0.05)。对于幼苗含水量,各引发处理组差异显著(P<0.05),混合盐处理组显著性好于单一盐处理组,不同种子引发处理一定程度上降低了黄花草木樨幼苗含水量。对照组幼苗相对电导率最大,明显高于各个处理组。随着pH浓度梯度的增加,单一盐处理组的相对电导率先升高再降低再升高,混合盐处理组则先降低再升高。单一盐引发处理组除SpH=8.5外,其他处理组均对黄花草木樨幼苗相对电导率影响差异显著(P<0.05);混合盐引发处理组在MpH=8.5、MpH=9.0处差异显著(P<0.05)。
3 讨论
种子萌发期是植物对盐胁迫十分敏感的时期,植物能否在盐碱环境中生存,首先取决于它能否发芽、发芽率的高低以及发芽指数[2]。本实验研究发现,与单一盐引发的种子和未经盐溶液引发胁迫的种子相比,混合盐引发的种子幼苗发芽效果更好,说明混合盐引发的种子幼苗有更高的耐盐性,更能在盐碱环境中生存。当盐溶液浓度继续增加时,各项指标开始下降,这是由于高浓度的盐分会对种子的萌发产生毒害和渗透胁迫,从而降低其发芽率[3]。
盐碱胁迫对作物等非盐生植物最显著的影响是抑制生长[4]。本实验从黄花草木樨幼苗的表观性指标如鲜干重、根长芽长、含水量等方面也证实了这一点。实验表明,各个处理组的根长都要长于对照组,说明该种子幼苗经过混合盐溶液引发胁迫后,更适合在盐碱土地里的生长。本实验表明,在较高的酸碱度条件下有利于干物质的积累,不同处理组种子幼苗的含水量与未经盐引发处理的幼苗影响差异显著,说明不同引发试剂对草木樨种子吸水萌发产生了明显的促进作用;不同处理组草木樨幼苗的相对电导率都要低于未经盐碱引发的幼苗。研究发现,种子幼苗相对电导率的高低反映该物种在盐碱土环境中的适应能力,相对电导率越低,种子积累的生物含量越丰富,长得越繁茂,从而更适应对盐碱土的改良。
参考文献
[1] 王殿,袁芳,王宝山,等.能源植物杂交狼尾草对NaCl胁迫的响应及其耐盐阈值[J].植物生态学报,2012,36(6):572-577.
[2] 卢艳敏,苏长青.李会芬.不同盐胁迫对白三叶种子萌发及幼苗生长的影响[J].草业学报,2013,22(4):123-129.
[3] Lu Y M. Effects of different saline stress on seed germination of tall fescue[J].Pratacultural Science, 2012, 29(7): 1088-1093.
[4] 宋旭丽,侯喜林,胡春梅.等.NaCl胁迫对超大甜椒种子萌发及幼苗生长的影响[J].西北植物学报,2011,31(3):569-575.
责任编辑:黄艳飞
关键词 引发胁迫;单盐溶液;混盐溶液
中图分类号:Q914.86 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2021)03–0016–02
引发处理能提高作物种子的出苗速率,使得出苗率高且整齐,可节约种子用量,降低成本,提高幼苗素质,增强苗期抗逆性能[1]。目前,实验中通常使用的是单盐引发技术,用混合盐溶液引发技术的报道较少。
实验采用黄花草木樨种子为实验材料,利用不同的盐溶液对其进行引发胁迫处理,通过测量种子的各项生理生化指标,以期比较不同盐溶液引发对黄花草木樨种子生理生态的影响,从而判断哪种盐溶液引发对黄花草木樨在盐碱土条件下的生长有益。
1 材料与方法
1.1 引发剂配制
将Na2CO3及NaHCO3按不同质量配比混合溶于1 L蒸馏水中制成引发试剂(表1),用稀盐酸微调pH,使引发液pH达到对应值后进行引发,以未经引发处理的黄花草木樨种子作为对照。
1.2 种子萌发实验
配制盐胁迫液(pH=8.0、盐浓度为100 mmol/L Na2CO3及NaHCO3混合盐溶液),将蛭石与胁迫液充分混匀,保证各处理组蛭石的墒值,将不同引发处理后的黄花草木樨种子进行播种。
1.3 测定指标
种子发芽率(G)=实际发芽数/种子总数×100%;
发芽指数(GI)= ∑(Gt / Dt)
Gt为t时间种子的发芽个数;Dt为相应发芽试验时间。
生物量测定:发芽结束后,分别统计测定幼苗根长、芽长、干重、含水量。
1.4 数据处理
用SPSS 16.0进行数据处理。实验数据均采用单因素方差分析,差异显著性均为P<0.05。
2 结果
2.1 引发处理对黄花草木樨种子发芽的影响
用混合盐引发的黄花草木樨种子的发芽率要优于单一盐引发的;不同引发方式对黄花草木樨种子发芽率影响差异极显著(P<0.01)(图1)。随着pH浓度梯度的增加,不同引发方式对种子发芽率变化趋势的影响略有不同:单一盐引发下,发芽率的变化趋势呈先上升后下降的趋势;混合盐引发下,发芽率的变化趋势呈先下降再升高再下降。用pH=8.5、浓度为50 mmol/L的混合盐溶液引发的种子发芽率最高。
发芽指数变化趋势与发芽率结果相似,发芽指数可以反映种子萌发的速度,混合盐溶液引发后的种子发芽指数总体上高于单一盐溶液。当pH=7.5时,混合盐溶液引发后的种子发芽指数显著高于其他,当盐浓度为100 mmol/L时,种子发芽指数最大。
2.2 不同处理方式对黄花草木樨幼苗生长的影响
不同引发方式对黄花草木樨幼苗的生长均产生了一定的影响。就根长这一指标而言,不同种子引发处理的黄花草木樨幼苗根长都比对照长势好;单一盐溶液引发的幼苗根长在较低盐浓度下的长势要优于高浓度下的长势,混合盐溶液引发的幼苗根长随着pH浓度梯度的增加,出现先下降再升高再下降的过程。对照组幼苗芽的长势最好,混合盐引发的幼苗芽长势好于单一盐引发后的幼苗;单一盐溶液引发的幼苗在较低pH下随着盐浓度的增加芽长呈下降趋势,在较高pH下随着盐浓度的增加芽长呈升高趋势,在pH=8.5时差异显著(P<0.05)。
不同引发方式对幼苗鲜、干重总体影响差异显著(P<0.05),鲜重显著性好于干重,單盐与混盐处理组均表现出较高的pH处理有利于干物质的积累并且好于对照组,除MpH=8.0以外的其它所有处理组均具有显著性(P<0.05)。对于幼苗含水量,各引发处理组差异显著(P<0.05),混合盐处理组显著性好于单一盐处理组,不同种子引发处理一定程度上降低了黄花草木樨幼苗含水量。对照组幼苗相对电导率最大,明显高于各个处理组。随着pH浓度梯度的增加,单一盐处理组的相对电导率先升高再降低再升高,混合盐处理组则先降低再升高。单一盐引发处理组除SpH=8.5外,其他处理组均对黄花草木樨幼苗相对电导率影响差异显著(P<0.05);混合盐引发处理组在MpH=8.5、MpH=9.0处差异显著(P<0.05)。
3 讨论
种子萌发期是植物对盐胁迫十分敏感的时期,植物能否在盐碱环境中生存,首先取决于它能否发芽、发芽率的高低以及发芽指数[2]。本实验研究发现,与单一盐引发的种子和未经盐溶液引发胁迫的种子相比,混合盐引发的种子幼苗发芽效果更好,说明混合盐引发的种子幼苗有更高的耐盐性,更能在盐碱环境中生存。当盐溶液浓度继续增加时,各项指标开始下降,这是由于高浓度的盐分会对种子的萌发产生毒害和渗透胁迫,从而降低其发芽率[3]。
盐碱胁迫对作物等非盐生植物最显著的影响是抑制生长[4]。本实验从黄花草木樨幼苗的表观性指标如鲜干重、根长芽长、含水量等方面也证实了这一点。实验表明,各个处理组的根长都要长于对照组,说明该种子幼苗经过混合盐溶液引发胁迫后,更适合在盐碱土地里的生长。本实验表明,在较高的酸碱度条件下有利于干物质的积累,不同处理组种子幼苗的含水量与未经盐引发处理的幼苗影响差异显著,说明不同引发试剂对草木樨种子吸水萌发产生了明显的促进作用;不同处理组草木樨幼苗的相对电导率都要低于未经盐碱引发的幼苗。研究发现,种子幼苗相对电导率的高低反映该物种在盐碱土环境中的适应能力,相对电导率越低,种子积累的生物含量越丰富,长得越繁茂,从而更适应对盐碱土的改良。
参考文献
[1] 王殿,袁芳,王宝山,等.能源植物杂交狼尾草对NaCl胁迫的响应及其耐盐阈值[J].植物生态学报,2012,36(6):572-577.
[2] 卢艳敏,苏长青.李会芬.不同盐胁迫对白三叶种子萌发及幼苗生长的影响[J].草业学报,2013,22(4):123-129.
[3] Lu Y M. Effects of different saline stress on seed germination of tall fescue[J].Pratacultural Science, 2012, 29(7): 1088-1093.
[4] 宋旭丽,侯喜林,胡春梅.等.NaCl胁迫对超大甜椒种子萌发及幼苗生长的影响[J].西北植物学报,2011,31(3):569-575.
责任编辑:黄艳飞