閆興富 李 靜 方 蘇 高 娜

(北方民族大學(xué)，銀川，750021)

鹽漬土是我國分布廣、類型多、對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響較大的一種低產(chǎn)土壤，又是我國北方的一種重要的土地資源［1］。很多植物種子的萌發(fā)對鹽脅迫反應(yīng)敏感。長柄扁桃(Amygdalus pedunculata)［2］、無芒雀麥(Bromus spp.)［3］、羅布麻(Apocynum venetum)和野大豆(Glycine soja)［4］等很多植物種子的萌發(fā)對鹽脅迫均表現(xiàn)出明顯的濃度效應(yīng)，而且低濃度鹽脅迫對植物種子的萌發(fā)具有促進(jìn)作用［4－5］。種子胚的不同部位對低濃度的反應(yīng)也有區(qū)別［4］，即低濃度鹽可促進(jìn)胚根的生長，而胚芽則對鹽分脅迫更為敏感?；セ撞?Spartina alterniflora)種子萌發(fā)對鹽脅迫也有類似的反應(yīng)，鹽脅迫對其胚軸、胚芽鞘生長的抑制作用較?。?］。

側(cè)柏(Platycladus orientalis)是柏科側(cè)柏屬常綠喬木，是華北石質(zhì)山地、西北黃土高原干旱、半干旱地區(qū)荒山造林的重要樹種，也是石灰?guī)r山地造林的先鋒樹種。鹽脅迫對側(cè)柏種子萌發(fā)方面的研究未見報(bào)道。本文以當(dāng)年采收的側(cè)柏種子為材料，研究了其在復(fù)合鈉鹽脅迫條件下的萌發(fā)特點(diǎn)，研究結(jié)果可為退化側(cè)柏林的恢復(fù)和苗木生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 種子的采集和處理

側(cè)柏種子于2008年10月底采自北方民族大學(xué)校園內(nèi)的成年側(cè)柏植株。將采集的黃色球果帶回實(shí)驗(yàn)室自然風(fēng)干。球果開裂種子脫落后經(jīng)通風(fēng)干燥，收集起來置于水盆中凈種。清除漂浮于水面的空秕種子和雜物，保留自然下沉的飽滿種子于遮蔭環(huán)境中風(fēng)干，室內(nèi)通風(fēng)貯藏備用。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和播種方法

種子萌發(fā)于14 h光照/10 h黑暗(光照強(qiáng)度約11 500 lx)，光照期間溫度為25℃、黑暗期間溫度為20℃的條件下進(jìn)行。將種子置于內(nèi)徑為11 cm的培養(yǎng)皿內(nèi)，以雙層濾紙為萌發(fā)基質(zhì)。培養(yǎng)皿放于 PQX－330A－12H型智能人工氣候中。按NaCl、Na2CO3和Na2SO4物質(zhì)的量比為1∶1∶1的比例配制濃度為10、20、50和 80 mmol·L－1的復(fù)合鹽溶液。在種子萌發(fā)過程中，以上述4種不同濃度的復(fù)合鹽溶液代替蒸餾水每1～2 d給水1次，以蒸餾水為對照(0 mmol·L－1)。每一鹽濃度處理重復(fù)4次，每1次重復(fù)30粒種子。每24 h觀測記錄種子萌發(fā)1次，以胚根伸出種皮2 mm為萌發(fā)標(biāo)準(zhǔn)［7］，記錄萌發(fā)的種子數(shù)，并以游標(biāo)卡尺測定已萌發(fā)種子的胚根長度。記錄后及時(shí)取出已萌發(fā)種子，觀察記錄至連續(xù)14 d不再有種子萌發(fā)為止。

1.3 萌發(fā)參數(shù)的計(jì)算和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析

評價(jià)種子活力的參數(shù)包括種子萌發(fā)率(germination percentage，PG)、萌發(fā)速率系數(shù)(coefficient of rate of germination，GCR)、萌發(fā)指數(shù)(germination index，IG)和幼苗活力指數(shù)(vigor index，IV)。這些萌發(fā)參數(shù)分別按下述公式計(jì)算:(1)PG=萌發(fā)種子數(shù)/試驗(yàn)用種子總數(shù)×100%;(2)GCR=［∑(t×n)∕∑n］×100，式中t為自萌發(fā)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)的天數(shù)，n為在t天內(nèi)萌發(fā)的種子數(shù)［7］;(3)IG=GMD×VP，式中 GMD為平均每天種子萌發(fā)數(shù)，即萌發(fā)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)種子萌發(fā)數(shù)/萌發(fā)天數(shù);VP(peak value)為種子最大萌發(fā)數(shù)，即萌發(fā)期間任何1 d中達(dá)到的最大萌發(fā)數(shù)∕達(dá)到最大值所需天數(shù)［8］;(4)IV=萌發(fā)率×(幼苗根的長度+幼苗莖長度)［8］。所有實(shí)驗(yàn)結(jié)果均在SPSS13.0中用單因子方差分析方法作各處理之間的差異性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)合鹽脅迫對側(cè)柏種子萌發(fā)率的影響

側(cè)柏種子在沒有鹽分脅迫的條件下萌發(fā)率可達(dá)100%，在鹽脅迫條件下，側(cè)柏種子萌發(fā)受到明顯抑制，隨著鹽脅迫濃度的增大，種子萌發(fā)率分別為71.11%、48.89%、15.56%和7.78% ，除 50 mmol·L－1和 80 mmol·L－1無顯著差異外，其它各濃度處理間均差異顯著(P<0.01)，見表1所示。

2.2 復(fù)合鹽脅迫對側(cè)柏種子萌發(fā)速率系數(shù)、萌發(fā)指數(shù)和幼苗活力指數(shù)的影響

在鹽脅迫條件下，側(cè)柏種子萌發(fā)進(jìn)程明顯推遲，表現(xiàn)為萌發(fā)速率系數(shù)隨著鹽脅迫濃度的增大而增大，4種不同鹽濃度處理?xiàng)l件下側(cè)柏種子的萌發(fā)速率系數(shù)分別為914.69、954.60、964.44和1066.67，各濃度處理均高于對照(822.22，P<0.05)，而且 80 mmol·L－1處理還顯著高于 10 mmol·L－1和 20 mmol·L－1處理(P<0.05)。

復(fù)合鹽脅迫條件下側(cè)柏種子的萌發(fā)指數(shù)大幅度減小，4種不同濃度鹽脅迫種子的萌發(fā)指數(shù)分別從對照的2.18減小到1.01、0.54、0.12和0.03，不同濃度的鹽脅迫處理與對照間(P<0.01)以及各濃度處理間均差異顯著(P<0.05)。

未經(jīng)鹽脅迫的側(cè)柏種子的幼苗活力指數(shù)很高為259.76，在 10、20、50 和 80 mmol·L－1復(fù)合鹽脅迫條件下，幼苗活力指數(shù)分別減小到156.17、104.40、32.20和15.88，均顯著小于對照，除50和80 mmol·L－1處理間無顯著差異外，其它各鹽濃度脅迫處理間均差異顯著(P<0.01)，見表1。

表1 不同濃度鹽脅迫條件下側(cè)柏種子的萌發(fā)速率系數(shù)、萌發(fā)指數(shù)和幼苗活力指數(shù)(平均值±標(biāo)準(zhǔn)差)

3 結(jié)論與討論

鹽脅迫抑制種子萌發(fā)的現(xiàn)象非常普遍［9－13］，一般隨著鹽濃度升高，種子萌發(fā)率降低［14］、萌發(fā)時(shí)間推遲［14］及萌發(fā)期間的相關(guān)酶活性［8－9］、萌發(fā)指數(shù)及活力指數(shù)［14－16］的降低。本研究中側(cè)柏種子在鹽脅迫條件下也表現(xiàn)為萌發(fā)率、萌發(fā)指數(shù)和幼苗活力指數(shù)的降低以及萌發(fā)進(jìn)程的推遲(萌發(fā)速率系數(shù)增大)，這與上述研究者的結(jié)論一致。其它類似的研究報(bào)道還有很多，例如，孫紅葉等［17］報(bào)道，不同濃度NaCl溶液對剛毛檉柳(Tamarix hispida)種子萌發(fā)有明顯抑制作用，種子萌發(fā)率隨NaCl溶液濃度的增大而下降，種子萌發(fā)受到抑制，而且相同滲透勢的PEG－6000溶液中的萌發(fā)率低于NaCl溶液。補(bǔ)血草(Limonium spp.)種子在蒸餾水中的萌發(fā)率最高，種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均隨著鹽脅迫濃度的增加而減?。?8］。

低濃度鹽溶液對植物種子的萌發(fā)具有促進(jìn)作用［4－5］，例如，25 ～50 mmol·L－1的 NaCl和 4 ～10 mmol·L－1的 Na2SO4均能促進(jìn)夏至草(Lagopsis supina)種子的萌發(fā)［19］，張鶴山等［20］報(bào)道，低濃度 NaCl(20 mmol/L)和 Na2CO3(15 mmol/L)可提高黑麥(Secale cereal L.)種子的活力，這一濃度與本研究中低濃度鹽濃度(10和20 mmol·L－1)基本一致，但側(cè)柏種子的萌發(fā)在低濃度復(fù)合鹽脅迫條件下即受到顯著抑制，表明側(cè)柏種子萌發(fā)對鹽脅迫反應(yīng)極為敏感，屬鹽脅迫反應(yīng)敏感植物。當(dāng)然，本研究在實(shí)驗(yàn)過程中是以相應(yīng)處理濃度的復(fù)合鹽溶液代替蒸餾水為種子補(bǔ)給水分的，可能會引起萌發(fā)實(shí)驗(yàn)過程中鹽分濃度的積累而導(dǎo)致鹽脅迫的實(shí)際濃度高于預(yù)定的處理濃度。

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