硝酸鈣對百香果種子萌發(fā)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(fā)的影響，采用不同濃度Ca（NO3）2溶液對臺農(nóng)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(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)的影響。結(jié)果表明：3個百香果品種的種子發(fā)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(nóng)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(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、相對電導(dǎo)率和胚芽鮮質(zhì)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(fā)有抑制作用，且隨著Ca（NO3）2濃度的提高，抑制萌發(fā)效果增加。

關(guān)鍵詞：百香果;硝酸鈣;種子萌發(fā)

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(zhì)藤本植物，因其具有獨特的芳香風(fēng)味和豐富的營養(yǎng)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(qū)特別是高海拔冬季有霜凍的區(qū)域為了提早百香果上市時間，采用設(shè)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(dāng)，且設(shè)施使用年限較久，再加上大棚內(nèi)溫度高且水分蒸發(fā)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(jù)有關(guān)研究報道，設(shè)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(shè)施作物生長發(fā)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(fā)[4，7]，從而影響植株正常生長和產(chǎn)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(fā)生理指標的影響，為百香果耐鹽性栽培提供理論依據(jù)。

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(nóng)業(yè)科學(xué)研究所實驗室進行，從當(dāng)?shù)仄毡榉N植的臺農(nóng)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(zhì)由廈門市江平生物基質(zhì)技術(shù)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(zhì)的穴盤中，表面覆蓋約5 mm厚基質(zhì)，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(zhì)。將處理好的穴盤置于光照培養(yǎng)箱中，溫度（25±1）℃、相對濕度80%～85%下避光培養(yǎng)，試驗期間每隔24 h檢查1次，并用蒸餾水澆透基質(zhì)（穴盤不滴水），以保持相對穩(wěn)定的鹽濃度;每個處理3次重復(fù)，每個重復(fù)72粒種子。

1.3 測定方法

每天統(tǒng)計試驗種子發(fā)芽數(shù);培養(yǎng)14 d時，計算發(fā)芽勢;培養(yǎng)40 d后，選取各處理10粒已發(fā)芽種子的胚芽稱重，計量胚芽鮮質(zhì)量，并計算發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)及測定相對電導(dǎo)率、丙二醛（MDA）含量指標;當(dāng)連續(xù)3 d種子發(fā)芽數(shù)為0時發(fā)芽試驗結(jié)束，計算發(fā)芽率。

統(tǒng)計方法：（1）種子萌發(fā)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(dǎo)率采用電導(dǎo)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(fā)芽數(shù)無法滿足取樣量，故只統(tǒng)計種子發(fā)芽數(shù)，計算發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)等指標。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel和SPSS 17.0軟件進行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 Ca（NO3）2處理對百香果種子發(fā)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(fā)芽，在濃度0～30 mg·L-1處理下，各處理種子發(fā)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(fā)芽率均低于25%;在濃度10 mg·L-1處理下，各處理種子發(fā)芽率與對照較為接近，其中黃金百香果種子發(fā)芽率達94.44%;在濃度50 mg·L-1處理下，黃金百香果種子發(fā)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(fā)芽率僅為1.39%～5.56%。試驗結(jié)果表明，低濃度（10 mg·L-1）Ca（NO3）2處理百香果種子，種子發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)芽勢的影響

從表2可知，培養(yǎng)14 d時，3個百香果品種的種子發(fā)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(nóng)一號和紫香1號百香果種子發(fā)芽勢低于20%;在Ca（NO3）2濃度為90 mg·L-1處理下，臺農(nóng)一號和紫香1號百香果種子均無發(fā)芽，而黃金百香果種子只有少量發(fā)芽，其發(fā)芽勢為4.17%。試驗結(jié)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(fā)受到嚴重抑制。

2.3 Ca（NO3）2處理對百香果種子發(fā)芽指數(shù)與活力指數(shù)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(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)隨著Ca（NO3）2濃度的增加均顯著降低。試驗結(jié)果表明，Ca（NO3）2溶液處理對3個百香果品種的種子萌發(fā)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(zhì)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(zhì)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(zhì)量較穩(wěn)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(zhì)量分別為0.28、0.27和0.83 g。試驗結(jié)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(zhì)量與對照相比差異均達顯著水平，各百香果品種經(jīng)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)率呈上升趨勢?？赡苁怯捎贑a（NO3）2溶液處理會破壞百香果種子的細胞膜系統(tǒng)的完整性，使種子相對電導(dǎo)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(jié)論

種子萌發(fā)成苗是植株生長發(fā)育的前提[10-11]，而鹽分脅迫是設(shè)施栽培中普遍遇到問題之一。根據(jù)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(xiàn)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(fā)進行處理，結(jié)果表明，高濃度Ca（NO3）2處理下發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、胚芽鮮質(zhì)量和相對電導(dǎo)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(fā)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(fā)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(guān)，因Ca2+是種子萌發(fā)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(zhì)膜透性增大，且會產(chǎn)生丙二醛（MDA）等產(chǎn)物[19]。本研究結(jié)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(dǎo)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(nóng)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(zhì)膜透性增加，導(dǎo)致發(fā)芽率變低，發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)以及種子胚芽鮮質(zhì)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(fā)的相關(guān)指標，結(jié)果表明，百香果種子萌發(fā)對Ca（NO3）2溶液比較敏感，尤其是在高濃度下，種子萌發(fā)受到鹽分脅迫，質(zhì)膜透性增大，嚴重抑制種子萌發(fā)。

參考文獻：

[1]寧運旺，張永春.設(shè)施土壤次生鹽漬化的發(fā)生與防治[J].江蘇農(nóng)業(yè)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(nóng)業(yè)科學(xué)，2004，37（11）：1745-1759.

[3]張俊俠，孫德平，司友斌.設(shè)施土壤蔬菜栽培的障礙因子研究[J].安徽農(nóng)學(xué)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(fā)特性的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，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(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)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(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（5）：482-485.

[7]艾天成，李方敏，黃志新.設(shè)施土壤鹽分組成特征分析[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，45（3）：316-317.

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

[9]王學(xué)奎.植物生理生化試驗原理和技術(shù)[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(fā)期耐鹽性研究[J].草業(yè)科學(xué)，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(fā)特性研究[J].蠶學(xué)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(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1995，18（1）：53-57.

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

[14]斯琴巴特，吳紅英.鹽脅迫對玉米種子萌發(fā)及幼苗生長的影響[J].干旱區(qū)資源與環(huán)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(fā)及幼苗生長的影響[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)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(fā)的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2009，36（4）：683-687.

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

[18]孫涌棟，羅未蓉，李新崢，等.Ca2+對黃瓜種子萌發(fā)及幼苗生理特性的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)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(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006（6）：18-20.

（責(zé)任編輯：林玲娜）