NaCl脅迫對(duì)小麥種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

孟靈軍 周曉琳 楊蕊 鄭艷冰

摘 要：本實(shí)驗(yàn)以黑河懇九10號(hào)小麥種子為試驗(yàn)材料，用五種不同濃度（0mmol/L、20mmol/L、40mmol/L、60mmol/L、80mmol/L）的NaCl溶液處理小麥種子，以研究鹽脅迫對(duì)小麥種子萌發(fā)及幼苗生長的影響。結(jié)果顯示：鹽脅迫對(duì)小麥種子的萌及幼苗生長均表現(xiàn)抑制作用，且這種抑制作用隨其濃度的升高而更加顯著。

關(guān)鍵詞：NaCl；小麥；種子萌發(fā)；幼苗生長

土壤鹽堿化是指土壤含鹽量超過0.3%，而使農(nóng)作物低產(chǎn)或不能生長的現(xiàn)象。近年來，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中各類化肥用量的增加，加之農(nóng)民對(duì)土壤的不科學(xué)管理，土地鹽堿化愈加嚴(yán)重，以致于嚴(yán)重制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，是人類面臨的生態(tài)危機(jī)之一。

本實(shí)驗(yàn)以黑河懇九10號(hào)小麥種子為實(shí)驗(yàn)材料，探討不同濃度的氯化鈉（NaCl）和對(duì)小麥種子萌發(fā)及幼苗生長的影響。

1 實(shí)驗(yàn)材料與藥品

本研究所選用供試小麥材料為黑河懇九10號(hào)，購自黑河市紫霞種子商店。研究所用氯化鈉（NaCl）及雙氧水H2O2等藥品均為分析純。其中，NaCl溶液濃度分別為0mmol/L、20mmol/L、40mmol/L、60mmol/L、80mmol/L）。

2 實(shí)驗(yàn)方法

挑選顆粒飽滿、沒有蟲害、沒有破損的小麥種子500粒放入燒杯中，加入3%的H2O2，消毒15min。用蒸餾水將消毒后種子沖洗3-5次后晾干，用蒸餾水常溫浸種12小時(shí)。將浸種后種子分置于鋪有雙層無菌濾紙的培養(yǎng)皿中進(jìn)行培養(yǎng)，每皿10粒，每天更換1次藥品，每組5次重復(fù)，共培養(yǎng)7天。每天天每皿分別加入4ml不同濃度的NaCl溶液溶液，對(duì)照組加蒸餾水，加水量以濾紙表面無水，手壓現(xiàn)水為準(zhǔn)。經(jīng)常翻動(dòng)，促使空氣流通。第3天記錄各皿發(fā)芽種子數(shù)。培養(yǎng)7天后，最末一顆種子至24小時(shí)不再發(fā)芽為止，記錄發(fā)芽種子數(shù)、測其胚軸和胚根的長度以及幼苗的鮮重和干重，計(jì)算發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)。

3 種子萌發(fā)與幼苗生長指標(biāo)的測定

種子培養(yǎng)期間每天觀察其發(fā)芽及生長情況，按照《國際種子發(fā)芽規(guī)程》規(guī)定，當(dāng)胚根突出種皮的長度為種子長度的一半即為發(fā)芽的種子，根據(jù)如下公式在種子處理后第3天和第7天測定并計(jì)算如下發(fā)芽指標(biāo)：

發(fā)芽勢（%）=前3天內(nèi)發(fā)芽的種子數(shù)/皿中供試種子數(shù)×100%

發(fā)芽率（%）=前7天內(nèi)發(fā)芽的種子數(shù)/皿中供試種子數(shù)×100%

發(fā)芽指數(shù)（Gi）=∑Gt/Dt（Gt為第t天發(fā)芽種子數(shù)，Dt為相應(yīng)時(shí)間發(fā)芽天數(shù)）

活力指數(shù)（Vi）=發(fā)芽指數(shù)×苗長度

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

4.1 NaCl溶液對(duì)小麥種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率的影響（見圖1）

由圖1可知，隨NaCl濃度增加，小麥種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率均逐漸下降。當(dāng)NaCl的濃度在60mmol/L時(shí)，發(fā)芽勢為對(duì)照組的77.75%，在80mmol/L時(shí)，僅為對(duì)照組的51.38%，明顯低于對(duì)照組的發(fā)芽勢。當(dāng)NaCl濃度為60mmol/L時(shí)，其發(fā)芽率為對(duì)照組77.26%，至80mmol/L時(shí)僅為對(duì)照組的59.57%。

4.2 NaCl溶液對(duì)小麥種子發(fā)芽指數(shù)的影響（見圖2）

由圖2可知，NaCl濃度對(duì)發(fā)芽指數(shù)影響表現(xiàn)為逐漸下降趨勢，當(dāng)NaCl濃度為20mmol/L時(shí)小麥種子的發(fā)芽指數(shù)明顯下降，為對(duì)照組76.98%，當(dāng)NaCl濃度為80mmol/L時(shí)，僅為對(duì)照組53.11%，與對(duì)照組差異極顯著。

4.3 NaCl溶液對(duì)小麥種子活力指數(shù)的影響

由圖3可知，隨著NaCl濃度的升高，小麥種子活力指數(shù)明顯下降，當(dāng)NaCl的濃度為20mmol/L時(shí)，小麥種子的活力指數(shù)為對(duì)照組的55.96%，當(dāng)NaCl濃度為80mmol/L時(shí)，僅為對(duì)照組的19.97%。

4.4 NaCl溶液對(duì)小麥幼苗苗長及根長的影響

由圖4可知：（1）隨NaCl濃度增加，小麥幼苗長度逐漸下降，20mmol/L時(shí)幼苗長度為對(duì)照組72.67%，80mmol/L時(shí)僅為對(duì)照組的37.59%，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組差異極顯著；（2）隨NaCl濃度增加，小麥胚根長度急劇下降后趨于平緩，在40mmol/L時(shí)，僅為對(duì)照組的43.29%，與對(duì)照組差異極顯著，而在40mmol/L至80mmol/L，NaCl溶液對(duì)胚根長度影響不大。

4.5 NaCl溶液對(duì)小麥幼苗鮮重、干重及胚根鮮重的影響

由圖5可知，NaCl溶液可抑制小麥幼苗鮮重、干重及胚根鮮重增加，且隨NaCl濃度升高抑制效果增強(qiáng)。NaCl濃度為80mmol/L時(shí)，小麥幼苗鮮重、干重及胚根鮮重分別為對(duì)照組的24.91%、19.05%和17.01%，與對(duì)照組差異均十分顯著。

圖5 不同濃度NaCl對(duì)小麥幼苗鮮重、干重及胚根鮮重的影響示意圖

植物對(duì)鹽脅迫的適應(yīng)性反應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的綜合性反應(yīng)[1]。NaCl對(duì)發(fā)芽期幼苗生長的影響主要是抑制其根、芽的生長，其中抑制最強(qiáng)的是根的生長速度，芽的生長速度次之，對(duì)發(fā)根數(shù)的影響最小[2]。鹽脅迫對(duì)植物的影響主要表現(xiàn)在滲透脅迫和離子脅迫效應(yīng)方面[3]。本研究中，隨NaCl脅迫濃度增大，種子發(fā)芽率、芽長、根長、芽鮮重、根鮮重、芽干重總體呈下降趨勢，且對(duì)根的影響比對(duì)芽的影響更強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)

[1]王學(xué)征，韓文灝，于廣建.鹽分脅迫對(duì)番茄幼苗生理生化指標(biāo)影響的研究[J].北方園藝，2004（3）：48-49.

[2]李樹華，米海莉，惠紅霞，等.NaCl脅迫對(duì)小麥發(fā)芽的影響試驗(yàn)研究[J].寧夏農(nóng)林科技，2000（6）：11-13.

[3]劉海學(xué)，張冬梅，丁學(xué)穩(wěn)，等.NaCl脅迫對(duì)向日葵種子萌發(fā)的影響[J].種子，2011，30（11）：24.

通訊作者：鄭艷冰（1976-），女，副教授，主要從事植物學(xué)研究。