NaCl對(duì)瑪咖種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)的影響

鄭忠標(biāo)，王 澍

(1.瀘州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 瀘州 646600； 2.西南林業(yè)大學(xué)園林園藝學(xué)院，云南 昆明 650224)

瑪咖(LepidiummeyeniiWalp.)是十字花科(Brassicaceae)獨(dú)行菜屬(Lepidium)一年生或二年生草本植物。我國(guó)瑪咖引種栽培地區(qū)有云南、新疆、吉林、西藏和湖南等省 (區(qū))[1-3]，但云南省的引種最為成功，已成為云南省高寒山區(qū)農(nóng)民致富的重要項(xiàng)目與產(chǎn)業(yè)。2013年僅麗江市面積為2 520 hm2，到2015年發(fā)展到9 333.3 hm2，獲得了較大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益[4]。研究表明，不同條件(基質(zhì)、溫度、光照、GA3等)對(duì)瑪咖發(fā)芽的均有一定的影響[5-8]，然而，對(duì)不同品種瑪咖種子的耐鹽性研究尚未報(bào)道。本研究選取不同品種(黃色和黑色)瑪咖種子，以不同濃度(0～200 mmol·L-1)NaCl進(jìn)行處理，對(duì)比分析不同品種瑪咖種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、株高等指標(biāo)的變化差異，旨在探討瑪咖種子萌發(fā)適宜鹽分濃度，為瑪咖的進(jìn)一步推廣奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料：選取飽滿、品質(zhì)好、無(wú)病蟲(chóng)害的瑪咖種子。黃色和黑色瑪咖種子來(lái)源于麗江市瑪咖種植基地，并置于4 ℃冰箱保存。

主要耗材：燒杯、量筒、錐形瓶、玻璃棒、電子天平、容量瓶(100 mL)、試劑瓶、培養(yǎng)皿、濾紙、鑷子、標(biāo)簽、蒸餾水、滴瓶、膠頭滴管等。

儀器和藥品：培養(yǎng)箱(SANYO，日本)；氯化鈉、高錳酸鉀。

1.2 試驗(yàn)方法

種子消毒：選取2種瑪咖種子，共1 500粒。種子消毒用1%高錳酸鉀進(jìn)行浸種3 h，用清水沖洗3次后，用濾紙吸干水分后待播。

配制氯化鈉：分別配制NaCl(0、50、100、150、200 mmol·L-1)。

種子播種：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)NaCl濃度為0～200 mmol·L-1共5個(gè)處理，以不同濃度的NaCl分別處理黃色和黑色瑪咖種子。處理后，播種在墊有2層濾紙的培養(yǎng)皿(9 cm)上，種粒之間保持一定的距離，每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)50粒種子。在培養(yǎng)皿底盤的外緣貼上小標(biāo)簽做好標(biāo)記，播種后把培養(yǎng)皿置于溫度為25 ℃、濕度60%和光照70%的條件下，每隔24 h進(jìn)行觀察并記錄相關(guān)萌發(fā)種子數(shù)。每天培養(yǎng)皿中及時(shí)補(bǔ)充水分，保持濾紙濕潤(rùn)。按照國(guó)際種子協(xié)會(huì)(ISTA)規(guī)定，種子發(fā)芽指標(biāo)以胚根“露白”確定為發(fā)芽[10]，在第7天統(tǒng)計(jì)其發(fā)芽率，每個(gè)處理隨機(jī)抽取10粒種子，計(jì)算其發(fā)芽勢(shì)，發(fā)芽率，發(fā)芽指數(shù)及指數(shù)活力，并稱其鮮重及根長(zhǎng)。

1.3 項(xiàng)目測(cè)定

根據(jù)記錄的發(fā)芽數(shù)、鮮重，計(jì)算瑪咖種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)與活力指數(shù)等指標(biāo)。

發(fā)芽率(%)=(7 d內(nèi)發(fā)芽的種子數(shù)/種子總數(shù))×100%；

發(fā)芽勢(shì)(%)=(前3 d發(fā)芽的種子數(shù)/種子總數(shù))×100%；

發(fā)芽指數(shù)=∑Gt/Dt；

活力指數(shù)(%)=∑(Gt/Dt)×幼苗平均鮮重；

式中：Dt為發(fā)芽日數(shù)，Gt為與Dt相對(duì)應(yīng)的發(fā)芽種子數(shù)。平均鮮重為第7天量取的量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

分別用Microsoft Office Excel 2010、SPSS Statistics 17 軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、方差分析計(jì)算。同時(shí)，用 Sigmaplot 12.5 軟作進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同NaCl濃度對(duì)瑪咖種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)的影響

表1結(jié)果顯示，隨著NaCl濃度的升高，瑪咖種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)，均呈下降趨勢(shì)且差異顯著(p<0.05)。當(dāng)NaCl濃度為0時(shí)，黃色和黑色瑪咖種子的發(fā)芽率最高。而在200 mmol·L-1條件下，黃色和黑色瑪咖種子發(fā)芽的各項(xiàng)指標(biāo)最低。另外，不同NaCl處理下，黃色瑪咖種子的4個(gè)發(fā)芽指標(biāo)(發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù))均比黑色種子高。

表1 不同NaCl濃度處理對(duì)瑪咖種子發(fā)芽的影響

2.2 不同NaCl濃度對(duì)瑪咖干、鮮重的影響

圖1(A、B)結(jié)果表明，5個(gè)處理的瑪咖鮮重和干重總體呈下降趨勢(shì)。NaCl濃度為0時(shí)，黃色和黑色瑪咖種子的鮮、干重生物量均達(dá)到最高值，鮮重分別為108.22 mg、115.01 mg，干重分別為8.57 mg、9.38 mg。NaCl濃度為200 mmol·L-1時(shí)，黃色和黑色瑪咖種子的鮮、干重生物量均達(dá)到最低值，分別為100.29 mg、103.03 mg，干重分別為7.95 mg、8.42 mg。鮮重分別比ck處理的低 7.93 mg、11.98 mg；干重分別比ck處理的低 0.62 mg、0.96 mg。

圖1 不同NaCl濃度處理對(duì)黑色瑪咖干、鮮重的影響

另外，黑色瑪咖種子在不同NaCl濃度處理下，其干、鮮重均高于黃色瑪咖種子的干、鮮重。NaCl濃度為0時(shí)，黑色瑪咖比黃色瑪咖鮮重高6.79 mg，干重高0.81 mg。

3 結(jié)論與討論

隨著NaCl濃度的升高，瑪咖種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)，均呈下降趨勢(shì)。NaCl濃度為0～100 mmol·L-1時(shí)，瑪咖種子發(fā)芽率相同，均大于96%。而在200 mmol·L-1條件下，黃色和黑色瑪咖種子發(fā)芽的各項(xiàng)指標(biāo)最低。另外，黑色瑪咖的鮮重和干重2個(gè)指標(biāo)均大于黃色瑪咖，不同品種瑪咖的其余各項(xiàng)指標(biāo)相比較，黃色瑪咖各項(xiàng)指標(biāo)均最高。

研究表明，鹽脅迫對(duì)種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)有一定的抑制作用，如：商洛黃岑[9]、桑樹(shù)[10]、金盞菊[11]、刺槐[12]以及丁香[12]。也有研究表明，在低鹽濃度下，可以促進(jìn)一些植物種子的萌發(fā)，但是在較高鹽分下表現(xiàn)為抑制作用，如華山松[13]、雞冠花[11]、西瓜[14]、番茄[15]。鹽分對(duì)瑪咖種子各個(gè)指標(biāo)總體均呈下降趨勢(shì)，但是在低濃度條件下，發(fā)芽率受到的影響較小，說(shuō)明瑪咖具有一定的耐鹽性，能忍耐的鹽脅迫濃度為100 mmol·L-1。前期研究顯示，瑪咖在不同條件下的發(fā)芽率均較高，這可能與瑪咖種子自身特性有關(guān)。另外，鹽分對(duì)瑪咖不同品種間存在差異，合適瑪咖種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均小于黃色瑪咖種子，但鮮重和干重2個(gè)指標(biāo)黑色瑪咖種子大于黃色瑪咖種子。說(shuō)明在黑色瑪咖種子萌發(fā)時(shí)期，對(duì)鹽分較敏感，而苗期是不敏感。