(青島農(nóng)業(yè)大學化學與藥學院， 山東 青島 266109)

新植物生長調(diào)節(jié)劑緩解鹽脅迫對小麥種子生根的影響

陳蔚燕

(青島農(nóng)業(yè)大學化學與藥學院， 山東 青島 266109)

為了探討新植物生長調(diào)節(jié)劑對小麥種子在鹽脅迫下的萌發(fā)和根系生長的影晌，采用不同種類的中性鹽及其不同濃度對小麥生長的影響做了詳細實驗。結(jié)果表明，125 mg/L的RGXA、RGJA、SLXA緩解小麥受硫酸銅、硫酸鋅的影響效果較好，實驗所用的植物生長調(diào)節(jié)劑對于緩解小麥受氯化鈉和硝酸鉛鹽溶液影響的效果幾乎為零。

鹽脅迫； 硫酸銅； 生根促進率

小麥是我國的主要糧食作物之一，小麥萌發(fā)時期的生長狀況直接影響小麥以后的生長和產(chǎn)量，我國鹽堿土主要分布于西北、華北、東北和海濱地區(qū)，而且這些地區(qū)都屬平原，而平原地區(qū)是我國農(nóng)業(yè)作物的主要種植區(qū)域，如果能改善鹽堿土對農(nóng)作物的危害性[1-5]，將對我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展提升無限的升值潛力，所以研究小麥種子在萌發(fā)過程中受鹽脅迫的影響顯得尤為重要[6-8]，可以改善生態(tài)環(huán)境，緩解糧食問題[9-10]。植物生長調(diào)節(jié)劑作為農(nóng)藥中的一大類別，在植物抗逆方面起到了重要的作用[11-15]。

本實驗使用不同種類的中性鹽溶液，研究新植物生長調(diào)節(jié)劑緩解鹽脅迫對小麥種子生根的影響，進而研究鹽脅迫下小麥的生理成長變化,對提高植物抗鹽性具有重要的意義。

1 材料與方法

1.1 實驗藥品

氯化鈉、硫酸鋅、硫酸銅、硝酸鉛、硝酸鎂、硫酸鈷、瓊脂粉，均為分析純，根據(jù)實驗的需要分別配置質(zhì)量分數(shù)為0.05%、0.01%的溶液。

RGXA(肉桂酰胺類化合物)、RGJA(含肉桂酰胺基團的甜菜堿型植物生長調(diào)節(jié)劑)、SLXA(山梨酰胺類化合物)、SLJA(含山梨酰胺基團的甜菜堿型植物生長調(diào)節(jié)劑)、NAXA(萘二甲酰胺)、NAJA(含萘二甲酰胺基團的化合物)，以上藥劑均為青島科技大學化學與分子工程學院農(nóng)用化學品研究所專利產(chǎn)品，分別稀釋400倍制成125 mg/L的溶液。

1.2 生根實驗

挑選顆粒大小均勻飽滿的小麥種子放入小燒杯，分別用125 mg/L的RGXA、RGJA、SLXA、SLJA、NAXA、NAJA及ck浸泡，在浸泡的過程中小燒杯中的溶液要完全浸沒種子從而使種子充分吸水膨脹。一般浸種時間為8～12 h，采用紙床發(fā)芽法促使其發(fā)芽。

待培養(yǎng)皿中的種子發(fā)芽后，選取5個長勢一致且根部合適的苗種入小燒杯中的瓊脂培養(yǎng)基中生長，在瓊脂培養(yǎng)基中分別加入不同濃度的鹽溶液進行脅迫。之后測量其主根及側(cè)根的長度、莖的長度，并計算促進率。

2 結(jié)果和討論

藥品的代號、藥品種類及藥品濃度如表1。

表1 實驗藥品的代號及濃度

藥品代號藥品種類藥品濃度ARGXA125mg/LBRGJA125mg/LCSLXA125mg/LDSLJA125mg/LENAXA125mg/LFNAJA125mg/L

2.1 植物生長調(diào)節(jié)劑緩解硫酸鈷對小麥生根的影響

植物生長調(diào)節(jié)劑緩解硫酸鈷對小麥生根的影響如表2所示，從表2可以看出，RGJA調(diào)節(jié)劑對于緩解小麥側(cè)根受0.01%和0.05%的硫酸鈷的影響效果較好，此時的側(cè)根促進率分別為0.26%和0.36%，實驗所用其他調(diào)節(jié)劑對于小麥主根長受硫酸鈷的影響基本沒有緩解效果，RGJA在小麥莖高上也起到了一定的緩解鹽脅迫的效果。

表2 植物生長調(diào)節(jié)劑緩解硫酸鈷脅迫對根系的影響

藥品及鹽濃度主根長促進率(%)側(cè)根長促進率(%)莖長促進率(%)A、0．01%-0．3363-0．0753-0．1352A、0．05%-0．01330．43880．0792B、0．01%-0．22960．2605-0．2009B、0．05%-0．14830．36050．0138C、0．01%-0．3231-0．079-0．339C、0．05%-0．3254-0．0085-0．3234D、0．01%-0．242-0．1889-0．3459D、0．05%-0．2917-0．2609-0．3267E、0．01%-0．2366-0．1842-0．3042E、0．05%-0．06720．0131-0．0645F、0．01%-0．3064-0．1545-0．3613F、0．05%-0．1677-0．2065-0．2639

2.2 植物生長調(diào)節(jié)劑緩解硫酸銅對小麥生根的影響

研究表明，銅離子能夠破壞小麥種子根系的細胞膜，使細胞失水增加從而抑制了根系的生長[16]。植物生長調(diào)節(jié)劑緩解硫酸銅對小麥生根的影響數(shù)據(jù)如表3所示，從表3可以看出，RGXA、RGJA、SLXA 3種植物生長調(diào)節(jié)劑在緩解硫酸銅對小麥主根長上有較明顯的作用，其中RGXA調(diào)節(jié)劑對0.01%硫酸銅的緩解作用可以達到0.85%，對0.05%硫酸銅的緩解作用可以達到0.53%，其次SLXA調(diào)節(jié)劑對0.01%硫酸銅的緩解作用可以達到0.48%，對0.05%硫酸銅的緩解作用可以達到0.57%，供試調(diào)節(jié)劑對小麥側(cè)根長和莖高的緩解作用不明顯。

表3 植物生長調(diào)節(jié)劑緩解硫酸銅脅迫對根系的影響

藥品及鹽濃度主根長促進率(%)側(cè)根長促進率(%)莖長促進率(%)A、0．01%0．8438-0．6960．1182A、0．05%0．5328-0．7291-0．0907B、0．01%0．0599-0．7333-0．0747B、0．05%0．0209-0．6951-0．3244C、0．01%0．47560．083-0．0107C、0．05%0．5676-0．32670．0397D、0．01%-0．318-0．0907-0．5321D、0．05%-0．696-0．0913-0．7291E、0．01%-0．2692-0．32670．0026E、0．05%-0．4017-0．2917-0．5273F、0．01%-0．12130．5328-0．0752F、0．05%0．2678-0．26020．2238

2.3 植物生長調(diào)節(jié)劑緩解硫酸鋅對小麥生根的影響

有研究表明，適量的硫酸鋅溶液浸種促進了水稻幼苗的生長和干物質(zhì)量的積累，但超過植物的鋅耐受范圍則會產(chǎn)生重金屬毒害作用[17]。植物生長調(diào)節(jié)劑緩解硫酸鋅對小麥生根的影響數(shù)據(jù)如表4所示，由表4可見，RGXA、RGJA、SLXA 3種調(diào)節(jié)劑在緩解硫酸鋅對小麥主根長、側(cè)根長和莖高上都有顯著的作用，其中RGXA和RGJA對于緩解0.01%硫酸鋅的作用在根長和莖高方面均高于緩解0.05%硫酸鋅的作用，RGXA緩解0.01%硫酸鋅側(cè)根長的促進率達1.34%，而NAXA、NAJA、SLJA 3種調(diào)節(jié)劑基本沒有緩解鹽脅迫對小麥生根的作用。

表4 植物生長調(diào)節(jié)劑緩解硫酸鋅脅迫對根系的影響

藥品及鹽濃度主根長促進率(%)側(cè)根長促進率(%)莖長促進率(%)A、0．01%0．75341．34520．6514A、0．05%0．4950．82310．3679B、0．01%0．53990．80220．5094B、0．05%0．28630．48260．1519C、0．01%0．27240．38120．1243C、0．05%0．07640．493-0．1091D、0．01%-0．5495-0．6465-0．4654D、0．05%-0．102-0．1138-0．114E、0．01%-0．3255-0．3212-0．2064E、0．05%-0．4508-0．4572-0．4198F、0．01%-0．4248-0．7295-0．4081F、0．05%-0．2619-0．2413-0．3587

2.4 植物生長調(diào)節(jié)劑緩解氯化鈉對小麥生根的影響

氯化鈉是一種最為常見的鹽脅迫類型，它在植物生長表現(xiàn)、離子代謝、水分與滲透調(diào)節(jié)等方面都會起到一定的作用[18]，植物生長調(diào)節(jié)劑緩解氯化鈉對小麥生根的影響數(shù)據(jù)如表5所示，由表5可看出，對于小麥受到氯化鈉脅迫后，不論是0.01%還是0.05%濃度的，供試的所有調(diào)節(jié)劑均在根長和莖高上沒有緩解作用，實驗數(shù)據(jù)給出了全部是負的促進作用。

表5 植物生長調(diào)節(jié)劑緩解氯化鈉脅迫對根系的影響

藥品及鹽濃度主根長促進率(%)側(cè)根長促進率(%)莖長促進率(%)A、0．01%-0．252-0．2036-0．3175A、0．05%-0．3725-0．4902-0．4103B、0．01%0．0561-0．0362-0．0854B、0．05%-0．2314-0．284-0．3766C、0．01%-0．2199-0．0211-0．2163C、0．05%-0．1173-0．08-0．1068D、0．01%-0．3072-0．3512-0．3558D、0．05%-0．0683-0．0871-0．1904E、0．01%-0．1866-0．1334-0．1666E、0．05%-0．2874-0．2384-0．3558F、0．01%-0．293-0．2854-0．2191F、0．05%-0．0164-0．1727-0．0162

2.5 植物生長調(diào)節(jié)劑緩解硝酸鎂對小麥生根的影響

植物生長調(diào)節(jié)劑緩解硝酸鎂對小麥生根的影響數(shù)據(jù)如表6所示，由表6可以看出，NAJA、SLJA在緩解小麥受硝酸鎂脅迫后根長和莖高有明顯的作用，其中SLJA緩解0.05%硝酸鎂對小麥的根長促進率超過0.53%，莖高達0.70%，NAJA緩解高濃度的硝酸鎂的作用強于緩解低濃度硝酸鎂的作用，NAXA也具有和NAJA相同的作用。

表6 植物生長調(diào)節(jié)劑緩解硝酸鎂脅迫對根系的影響

藥品及鹽濃度主根長促進率(%)側(cè)根長促進率(%)莖長促進率(%)A、0．01%-0．3688-0．1788-0．3013A、0．05%-0．3061-0．0333-0．2042B、0．01%-0．08650．44970．0026B、0．05%-0．27890．0699-0．3278C、0．01%-0．1370．1625-0．1114C、0．05%-0．02560．1861-0．0836D、0．01%0．19090．1256-0．0844D、0．05%0．59470．47160．2293E、0．01%-0．6271-0．8638-0．4601E、0．05%0．08260．0459-0．0462F、0．01%0．38560．34220．4778F、0．05%0．53650．8680．7077

2.6 植物生長調(diào)節(jié)劑緩解硝酸鉛對小麥生根的影響

重金屬鉛對植物生長影響的研究表明，鉛毒對植物的生長有較高的影響[19-21]，植物生長調(diào)節(jié)劑緩解硝酸鉛對小麥生根的影響數(shù)據(jù)如表7所示，由表7可以看出，硝酸鉛溶液對小麥種子根部的各項指標都有比較明顯的抑制性，而各調(diào)節(jié)劑也沒有很明顯的緩解作用，重金屬鉛離子能夠破壞植物生長，使植物整體的生長狀況受損，而對小麥的根部影響最大，在調(diào)節(jié)劑的作用下，硝酸鉛仍然對根長和莖高有很大的負促進作用。

表7 植物生長調(diào)節(jié)劑緩解硝酸鉛脅迫對根系的影響

藥品及鹽濃度主根長促進率(%)側(cè)根長促進率(%)莖長促進率(%)A、0．01%-0．1275-0．0871-0．1602A、0．05%0．0770．4388-0．0073B、0．01%-0．2647-0．2609-0．1392B、0．05%-0．36270．0792-0．1697C、0．01%-0．1275-0．1334-0．1317C、0．05%-0．1246-0．06050．0657D、0．01%0．4767-0．0258-0．0343D、0．05%0．4322-0．29750．0208E、0．01%0．0378-0．32670．1419E、0．05%-0．1711-0．2917-0．208F、0．01%-0．07770．0792-0．1636F、0．05%-0．0144-0．4103-0．0012

3 結(jié) 論

實驗采用不同種類的中性鹽及其不同濃度對小麥生長的影響做了詳細實驗。結(jié)果表明，125 mg/L的RGXA、RGJA、SLXA在緩解小麥受硫酸銅、硫酸鋅的效果較好，RGXA和RGJA對于緩解0.01%硫酸鋅的作用在根長和莖高方面均高于緩解0.05%硫酸鋅的作用，RGXA緩解0.01%硫酸鋅側(cè)根長的促進率達1.34%，實驗所用的植物生長調(diào)節(jié)劑對于緩解小麥受氯化鈉和硝酸鉛的鹽溶液影響的效果幾乎為零，NAJA、SLJA在緩解小麥受硝酸鎂脅迫后根長和莖高有明顯的作用，其中SLJA緩解0.05%硝酸鎂對小麥的根長促進率超過0.53%，莖高達0.70%，NAJA緩解高濃度的硝酸鎂的作用強于緩解低濃度硝酸鎂的作用。從實驗可以得知，幾種新型調(diào)節(jié)劑對于緩解小麥受鹽脅迫的影響不盡相同，在實際使用過程中應(yīng)該根據(jù)植物所處的環(huán)境的不同靈活運用相應(yīng)的調(diào)節(jié)劑進行抗逆，以達到保護植物促進生長的作用。

[1]徐恒剛.中國鹽生植被及鹽漬化生態(tài)治理[M].北京中國農(nóng)業(yè)科學技術(shù)出版社,2004:11-12.

[2]廖巖,彭友貴,陳桂珠.植物耐鹽性機理研究進展[J].生態(tài)學報,2007,27(5):2 077-2 089.

[3]Srinivasarao C H,Benzioni A,Eshel A,Waisel Y.Effects of salinity on root morphorlogy and nutrient acquisition by Faba beans(ViciafabaL.)[J].Journal of the Indian Society of Soil Science,2004,52(2):184-191.

[4]Teakle N L,Tyerman S D.Mechanisms of Cl- transport contributing to salt tolerance[J].Plant,Cell and Environment,2010,33(4):566-589.

[5]周翔,吳曉嵐,李云,等.鹽脅迫下玉米幼苗ABA和GABA的積累及其相互關(guān)系[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學報,2005,11(4):412-415.

[6]王瑋,李德全,楊興洪,等.水分脅迫對不同抗旱性小麥品種芽根生長過程中IAA、ABA含量的影響[J].作物學報,2000,26(6):737-742.

[7]張坤普,楊秀風,張敏.耐鹽高產(chǎn)冬小麥品種——德抗961[J].農(nóng)業(yè)科技通訊,2003(12):39.

[8]薛永常,曹敏,李云蔭.水分脅迫下冬小麥幼苗內(nèi)源細胞分裂素類型的變化(簡報)[J].河北師范大學學報,1995,19(4):95-97.

[9]張建鋒,李吉躍,宋玉民,等.植物耐鹽機理與耐鹽植物選育研究進展[J].世界林業(yè)研究,2003,16(2):16-22.

[10]邵紅雨,孔廣超,齊軍倉,等.植物耐鹽生理生化特性的研究進展[J].安徽農(nóng)學通報,2006,12(9):51-53.

[11]張明才,何鐘佩,田曉莉,等.植物生長調(diào)節(jié)劑DTA-6對花生產(chǎn)量、品質(zhì)及其根系生理調(diào)控研究[J].農(nóng)藥學學報,2003,5(4):47-51.

[12]樊翠芹,李香菊,王貴啟.蕓薹素內(nèi)酯乳油對大豆產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].河北農(nóng)業(yè)科學,2005,9(2):1-3.

[13]鄒華文,陳鳳玉,郝建軍,等.S 3307浸種對玉米幼苗根系生長及根系內(nèi)源激素水平的影響[J].雜糧作物,2002,22(1):39-40.

[14]蘇玉環(huán),劉保華,王雪香,等.植物生長調(diào)節(jié)劑麥巨金對冬小麥產(chǎn)量及抗倒性的影響[J].河北農(nóng)業(yè)科學,2014,18(2):36-38

[15]文廷剛,陳昱利,杜小鳳,等.不同植物生長調(diào)節(jié)劑對小麥籽粒灌漿特性及粒重的影響[J].麥類作物學報,2014,34(1):84-90.

[16]杜方,王朵,潘文婷.硫酸銅濃度和造傷對葉材保色效果的影響[J].亞熱帶植物科學,2010,39(1):49-52.

[17]孟杰,王人民,萬吉麗.硫酸鋅浸種對水稻幼苗生長和細胞保護酶活性的影響[J].浙江大學學報(農(nóng)業(yè)與生命科學版),2010,36(4):411-418.

[18]劉正祥,張華新,楊秀艷,等.植物對氯化鈉和硫酸鈉脅迫生理響應(yīng)研究進展[J].世界林業(yè)研究,2015,28(4):17-23.

[19]何新華,陳力耕,何冰.鉛對楊梅幼苗生長的影響[J].果樹學報,2004,21(1):29-32.

[20]楊楠.干旱及鉛脅迫對主要造林樹種種子萌發(fā)與幼苗生長的影響[D].西北農(nóng)林科技大學,2012.

[21]魏學玲.重金屬鉛脅迫對小麥種子萌發(fā)及幼苗生理生化特性的影響[D].西北師范大學,2010.

(本欄目責任編輯：曾 勇)

表6 沈爆4號的植株性狀

年份地點株高(cm)穗位(cm)空稈率(%)雙穗率(%)2013山東220．085．00．011．0陜西219．493．32．115．9天津261．0109．09．329．6河南254．0124．03．923．0吉林279．2123．21．78．6新疆315．0152．00．03．8遼寧266．0131．02．07．1平均259．2116．82．714．1山東283．0102．00．00．0陜西222．8105．82．945．6天津263．0132．00．00．9河南224．079．01．919．82014吉林239．0113．00．02．6新疆280．0160．00．012．4遼寧253．0119．00．07．2上海249．0112．00．00．0平均251．7115．40．611．12年平均255．5116．11．712．6

3 結(jié) 論

在保證品質(zhì)的前提下，只有獲得最高產(chǎn)量才能取得最大效益[10]。本試驗結(jié)果表明，沈爆4號在2013—2014年區(qū)域試驗的平均單產(chǎn)359.1 kg/667 m2，比對照沈爆3號增產(chǎn)17.4%，增產(chǎn)試驗點比例為93.8%；2014年生產(chǎn)試驗，平均單產(chǎn)377.2 kg/667 m2，比對照沈爆3號增產(chǎn)18.0%，增產(chǎn)試驗點比例為100%。該品種除了產(chǎn)量突出外，商品性和加工品質(zhì)也表現(xiàn)較好。籽粒橙黃而光亮，百粒重15 g。粒度64粒/10 g，屬于珍珠型大粒品種。膨爆倍數(shù)32倍，花形為蝶形花，爆花率為99.5%。此外，與其他品種一樣，沈爆4號在不同種植區(qū)的產(chǎn)量和商品品質(zhì)差異較大，從產(chǎn)量上來看，新疆點的產(chǎn)量最高但商品性一般。從商品性來看，遼寧、吉林點的品質(zhì)最好。綜合產(chǎn)量和商品品質(zhì)，沈爆4號最適宜在遼寧地區(qū)種植，在該區(qū)域產(chǎn)量和品質(zhì)等綜合技術(shù)指標達到最優(yōu)。

參考文獻：

[1]史振聲.我國爆裂玉米科研和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略[J].玉米科學,2002,10(3):3-6.

[2]史振聲.對我國專用特用玉米科研與產(chǎn)業(yè)開發(fā)問題的思考[J].玉米科學,2004,12(3):111-112,115.

[3]王志斌,史振聲.我國爆裂玉米科研及產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題探討[J].玉米科學,2011,19(6):142-144.

[4]史振聲.沈農(nóng)系列爆裂玉米新品種綜合研究[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學學報,1992,23(3):209-214.

[5]史振聲,王志斌,李鳳海.沈爆2號爆裂玉米新品種選育報告[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學,2001(4):48-49.

[6]史振聲,趙娜,吳玉群,等.種植密度對沈爆3號爆裂玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].玉米科學,2005,13(增):130-132,134.

[7]倪緋,史振聲,王志斌,等.沈爆3號在不同密度下的冠層結(jié)構(gòu)和生理特征研究[J].玉米科學,2011,19(1):83-86.

[8]史振聲,王虹.不同爆裂玉米新組合的增產(chǎn)潛力和耐密性研究[J].玉米科學,2015,23(1):69-72.

[9]劉亞飛,楊引福,鐘雪梅,等.施肥對不同密度下爆裂玉米植株形態(tài)及籽粒產(chǎn)量的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學報,2014,23(4):33-39.

[10]史振聲,王志斌,李鳳海.我國爆裂玉米的品種評價與區(qū)域性分析[J].玉米科學,2003,11(4):12-14,18.

Effects of New Plant Growth Regulators on the Rooting of Wheat Under Salt Stress

CHENWeiyan

2017-02-15

陳蔚燕(1978—)，女，在讀博士研究生，講師，主要從事新型植物生長調(diào)節(jié)劑的研究及應(yīng)用技術(shù)研究；E-mail:yanziking@126.com.。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.08.102

S 512.1

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1001-4705(2017)08-0102-04