金夢(mèng)野, 李小華, 李昉澤, 黃占斌**

鹽堿復(fù)合脅迫對(duì)水稻種子發(fā)芽的影響*

金夢(mèng)野1, 李小華2, 李昉澤1, 黃占斌1**

(1. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 北京 100083; 2. 華北地質(zhì)勘查局綜合普查大隊(duì) 三河 065201)

為研究鹽脅迫與堿脅迫復(fù)合對(duì)水稻種子發(fā)芽的影響, 采用模擬試驗(yàn)方法, 將兩種中性鹽(NaCl、Na2SO4)和兩種堿性鹽(NaHCO3、Na2CO3)按照不同比例[NaCl︰Na2SO4︰NaH∶CO3︰Na2CO3分別為1︰1︰0︰0(A), 1︰2︰1︰0(B), 1︰9︰1︰0(C), 1︰1︰1︰1(D), 9︰1︰1︰9(E)]混合, 每個(gè)混合比例設(shè)不同總鹽濃度(50 mmol·L–1、100 mmol·L–1、150 mmol·L–1、200 mmol·L–1), 模擬20種鹽堿脅迫環(huán)境, 以去離子水作為對(duì)照(CK), 研究不同鹽堿混合脅迫對(duì)水稻種子發(fā)芽的影響。結(jié)果表明, 水稻種子經(jīng)兩種中性鹽混合脅迫溶液培養(yǎng)后, 與CK相比, 發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)的降幅分別為9.2%~74.4%、10.0%~48.9%、5.6%~55.6%, 平均發(fā)芽時(shí)間延長(zhǎng)3.2%~96.4%; 隨脅迫溶液中堿性鹽比例的增加, 與CK相比, B-E組發(fā)芽率分別降低8.9%~96.5%、15.0%~98.0%、7.5%~98.7%、18.9%~95.7%, 發(fā)芽勢(shì)分別降低20.0%~94.4%、13.2%~97.8%、3.3%~100%、36.7%~ 94.4%, 發(fā)芽指數(shù)分別降低16.7%~94.4%、22.2%~100%、16.7%~100%、27.8%~94.4%, 平均發(fā)芽時(shí)間較CK延長(zhǎng)0.8~4.5倍, 說(shuō)明中性鹽和堿性鹽的混合脅迫溶液對(duì)水稻種子發(fā)芽的抑制作用更強(qiáng)。將在鹽堿脅迫溶液中未萌發(fā)的水稻種子轉(zhuǎn)移至蒸餾水中培養(yǎng)7 d后, 水稻種子的最終萌發(fā)率均達(dá)73.33%以上, 表明脅迫溶液沒(méi)有破壞水稻種子的活性, 只是暫時(shí)性抑制了種子的萌發(fā)。試驗(yàn)結(jié)果表明: 與單施中性鹽比較, 中性鹽與堿性鹽混合脅迫作用對(duì)水稻種子萌發(fā)的抑制作用更明顯, 且在中性鹽與堿性鹽混合溶液濃度達(dá)200 mmol×L-1時(shí), 種子發(fā)芽率接近0。

水稻; 鹽堿復(fù)合脅迫; 種子發(fā)芽; 發(fā)芽率; 發(fā)芽指數(shù)

鹽堿土壤是重要的土壤退化類型之一, 廣泛分布于世界干旱和較干旱地區(qū)[1]。世界鹽堿化土壤面積約為9.5×108hm2, 我國(guó)鹽堿化土壤面積約占世界總鹽堿土壤面積的1/16, 且呈現(xiàn)逐年增加趨勢(shì)[2-3]。鹽堿土壤中含鹽量較高, 破壞土壤中的滲透壓平衡導(dǎo)致植物吸水困難, 同時(shí)也會(huì)干擾植物體內(nèi)的離子動(dòng)態(tài)平衡和造成營(yíng)養(yǎng)缺失, 降低農(nóng)作物的產(chǎn)量[4]。

土壤鹽化和堿化對(duì)植物的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖以及分布等生理生態(tài)特征有一定影響, 危害程度大小依次是鹽堿脅迫、堿脅迫、鹽脅迫[5]。鹽化和堿化是影響植物生長(zhǎng)發(fā)育的兩種主要非生物脅迫[6], 鹽脅迫主要包括滲透脅迫和離子毒害兩種, 鹽脅迫會(huì)使植物由于缺水和Na+累積表現(xiàn)為細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性遭到破壞, 同時(shí)破壞細(xì)胞中的滲透壓平衡, 造成植物生長(zhǎng)發(fā)育不良的現(xiàn)象[7-8]; 而堿脅迫不僅包括滲透脅迫和離子毒害, 還有較高的pH會(huì)造成土壤中營(yíng)養(yǎng)元素的固化, 導(dǎo)致植物體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)失衡[9]。鹽堿脅迫會(huì)導(dǎo)致水稻(L.)種子在土壤中的發(fā)芽延遲[10], 而種子發(fā)芽時(shí)期往往是對(duì)鹽堿脅迫十分敏感的階段, 也是決定種子存活的關(guān)鍵生長(zhǎng)階段[11]。因此, 鹽脅迫下種子的發(fā)芽特性可以很好地反映種子的耐鹽性[12]。

目前, 關(guān)于鹽脅迫對(duì)種子發(fā)芽的影響已有較多研究。喬佩等[13]通過(guò)探究鹽脅迫對(duì)小麥(L.)發(fā)芽的影響發(fā)現(xiàn), 小麥的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)等指標(biāo)隨NaCl濃度的增加呈下降趨勢(shì)。李珍等[14]的研究表明, 隨NaCl鹽濃度增加, 新麥草[(Fisch.) Nevski]的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)等指標(biāo)均呈下降趨勢(shì)。袁馳等[15]采用不同濃度的NaCl和Na2SO4模擬復(fù)合脅迫, 通過(guò)對(duì)不同品種水稻種子進(jìn)行耐鹽性分析表明, 供試種子發(fā)芽指標(biāo)隨鹽濃度增加呈下降趨勢(shì)。楊小環(huán)等[16]通過(guò)探究不同濃度NaCl溶液對(duì)高粱[r (L.) Moench]種子發(fā)芽的影響, 結(jié)果表明, 隨鹽脅迫濃度增加, 高粱種子的出苗率和成苗率均下降[17]。

水稻是世界第二大糧食作物, 我國(guó)約60%人口以水稻為食[17], 隨人口數(shù)量不斷增長(zhǎng), 許多地區(qū)對(duì)水稻的需求越來(lái)越大[18], 因此研究鹽堿脅迫對(duì)水稻種子發(fā)芽的影響對(duì)保障我國(guó)糧食生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。目前, 在對(duì)水稻的鹽堿抗逆性研究中, 鹽脅迫對(duì)種子發(fā)芽影響的研究較多[19-20], 而混合鹽堿脅迫對(duì)水稻種子發(fā)芽影響及鹽堿對(duì)水稻危害閾值的報(bào)道相對(duì)較少[21]。我國(guó)大部分鹽堿土壤中鹽化與堿化常相伴發(fā)生[22], 且堿性脅迫對(duì)水稻生長(zhǎng)期間造成的傷害明顯大于鹽脅迫[23]。為揭示混合鹽堿脅迫對(duì)水稻種子發(fā)芽的影響, 采用模擬試驗(yàn)開(kāi)展兩種中性鹽(NaCl、Na2SO4)和兩種堿(NaHCO3、Na2CO3)的混合鹽堿脅迫對(duì)水稻種子發(fā)芽的影響, 并通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果得出危害種子生長(zhǎng)的鹽堿濃度的閾值, 為田間種植試驗(yàn)及鹽堿土壤修復(fù)提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試水稻品種為‘津源89’, 采自天津市寧河縣玉米良種場(chǎng), 選取成熟飽滿、大小一致的種子用于發(fā)芽試驗(yàn)。試驗(yàn)所用NaCl、Na2SO4、NaHCO3和Na2CO3均為分析純, 來(lái)自北京化學(xué)試劑生產(chǎn)公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)選擇兩種中性鹽(NaCl、Na2SO4)和兩種堿性鹽(NaHCO3、Na2CO3), 按照不同比例混合, 依次記為A、B、C、D、E處理, 以未加任何鹽分的去離子水作為對(duì)照(CK)處理。5個(gè)鹽堿混合處理, 根據(jù)自然環(huán)境中鹽分組成特點(diǎn), 將4種鹽按不同質(zhì)量比例混合, 并以堿性鹽比例逐步增大順序排列, NaCl︰Na2SO4︰NaHCO3︰Na2CO3分別為1︰1︰0︰0(A), 1︰2︰1︰0(B), 1︰9︰1︰0(C), 1︰1︰1︰1(D), 9︰1︰1︰9(E); 每組鹽堿混合處理設(shè)4個(gè)鹽濃度梯度, 分別為50 mmol·L–1、100 mmol·L–1、150 mmol·L–1、200 mmol·L–1。模擬出20種鹽堿脅迫環(huán)境(表1)[24]。

表1 各處理鹽堿組成及pH

試驗(yàn)采用紙上培養(yǎng)法, 水稻種子用15% NaClO消毒15 min并用蒸餾水反復(fù)沖洗5次后, 放置在鋪有2層濾紙的直徑90 mm培養(yǎng)皿中, 將各培養(yǎng)皿內(nèi)濾紙潤(rùn)濕后再加入20 mL處理溶液, 每個(gè)培養(yǎng)皿30粒種子, 并重復(fù)3次。將培養(yǎng)皿置于30 ℃生化培養(yǎng)箱(上海昕?jī)x儀器儀表有限公司)培養(yǎng), 光照周期12 h/12 h(晝/夜), 每天稱重后補(bǔ)充各處理蒸發(fā)的水分, 使處理期間溶液濃度保持一致。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

用pH計(jì)(梅特勒-托利多儀器有限公司)測(cè)量各處理溶液的pH。24 h后開(kāi)始觀察, 記錄發(fā)芽情況, 統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù), 以胚根明顯突破種皮為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn), 每24 h統(tǒng)計(jì)一次水稻種子發(fā)芽數(shù), 連續(xù)觀察10 d, 計(jì)算發(fā)芽率。將未發(fā)芽的種子用蒸餾水沖洗5次后, 在蒸餾水中培養(yǎng)。每24 h記錄種子的發(fā)芽恢復(fù)情況, 并記錄發(fā)芽的種子數(shù)目, 持續(xù)觀察8 d。計(jì)算發(fā)芽恢復(fù)率和最終發(fā)芽率。

發(fā)芽率(%)=(種子發(fā)芽種樹(shù)/供試種子總數(shù))×100 (1)

發(fā)芽勢(shì)(%)=(培養(yǎng)4 d后供試種子的發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù))×100 (2)

最終發(fā)芽率(%)=[(蒸餾水種子發(fā)芽數(shù)+鹽溶液中種子發(fā)芽數(shù))/測(cè)試種子總數(shù)]×100 (3)

1.4 數(shù)據(jù)處理

用SPSS 9.0進(jìn)行顯著性差異分析和誤差計(jì)算, 用Origin 2018繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 混合鹽堿脅迫對(duì)水稻種子發(fā)芽率的影響

發(fā)芽率是衡量種子質(zhì)量的重要指標(biāo)之一, 實(shí)際生產(chǎn)中常用此推算用種量?；旌消}堿脅迫對(duì)水稻種子累積發(fā)芽率的影響如圖1所示, 不同鹽堿溶液中水稻種子的累積發(fā)芽曲線趨勢(shì)相似。A-E 5組處理中, 對(duì)水稻累積發(fā)芽率影響作用大小順序?yàn)锳

圖1 不同濃度混合鹽堿脅迫下(A、B、C、D、E處理)水稻種子的發(fā)芽率

2.2 混合鹽堿脅迫對(duì)水稻種子發(fā)芽特性的影響

2.2.1 對(duì)發(fā)芽勢(shì)的影響

發(fā)芽勢(shì)代表測(cè)試種子的發(fā)芽速度和整齊度, 也是檢測(cè)種子質(zhì)量的重要指標(biāo)。不同濃度混合鹽堿脅迫溶液對(duì)水稻種子發(fā)芽勢(shì)的影響如圖2所示, 隨脅迫溶液中堿性鹽比例增加, A-E組中除B組濃度為100 mmol·L–1及C組濃度為100 mmol·L–1外, 其余各處理組內(nèi)水稻種子發(fā)芽勢(shì)均隨脅迫溶液中堿性鹽比例顯著下降。與CK相比, A-E各處理脅迫溶液濃度為50 mmol·L–1時(shí), 水稻種子的發(fā)芽勢(shì)降幅分別為10.0%、20.0%、13.3%、3.3%、36.7%。當(dāng)各處理組脅迫溶液濃度分別為100 mmol·L–1、150 mmol·L–1時(shí), 水稻種子發(fā)芽勢(shì)分別較CK降低7.8%~42.2%、35.6%~80.0%。鹽堿溶液濃度增至200 mmol·L–1時(shí), 與CK相比, B-E組水稻種子發(fā)芽勢(shì)降低幅度接近100%。結(jié)果表明, 與中性鹽溶液相比, 鹽堿脅迫混合溶液對(duì)水稻種子發(fā)芽勢(shì)的降低效果更強(qiáng)。

2.2.2 對(duì)最終發(fā)芽率的影響

水稻種子在混合鹽堿脅迫環(huán)境中發(fā)芽10 d后, 將未發(fā)芽的水稻種子轉(zhuǎn)移至去離子水中培養(yǎng)。由圖2可知, 隨A-E組脅迫溶液pH增加, 水稻種子的最終發(fā)芽率呈下降趨勢(shì)。NaCl和Na2SO4配制成的4組混合鹽溶液(A組)的水稻最終發(fā)芽率達(dá)93.33%以上; 脅迫溶液中加入Na2CO3后(B組), 鹽濃度為50~200 mmol·L–1時(shí), 水稻的最終發(fā)芽率分別為96.7%、96.7%、93.3%、90.0%; 加入NaHCO3、Na2CO3兩種堿性鹽后(C、D組)水稻的最終發(fā)芽率分別較CK降低了3.3%~16.7%、3.3%~20.0%; 當(dāng)鹽濃度為150 mmol·L–1時(shí), 與A-D組相比, E組水稻種子的最終發(fā)芽率顯著下降, 降幅在10.0%~20.0%; 當(dāng)鹽濃度為200 mmol·L–1時(shí), E組水稻種子最終發(fā)芽率分別較A-D組降低21.1%、13.3%、6.7%、3.3%。復(fù)水處理7 d后, A-E組處理水稻種子的最終發(fā)芽率基本達(dá)80%以上, 表明混合鹽堿脅迫沒(méi)有破壞水稻種子活力, 只抑制了種子的發(fā)芽。

圖2 不同濃度混合鹽堿脅迫對(duì)水稻種子發(fā)芽勢(shì)、最終發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和平均發(fā)芽時(shí)間的影響

不同小寫(xiě)字母表示不同處理間差異顯著(0.05). Different lowercase letters show significant differences among different treatments (< 0.05).

2.2.3 對(duì)發(fā)芽指數(shù)的影響

發(fā)芽指數(shù)是衡量種子活力的重要指標(biāo), 能夠很好地反映環(huán)境對(duì)種子發(fā)芽的影響程度[25-26]。如圖2所示, 隨A-E組堿性鹽含量增加, 水稻種子發(fā)芽指數(shù)呈下降趨勢(shì)。此外, A-E各組中, 水稻種子發(fā)芽指數(shù)隨溶液鹽濃度增大而減小。與CK相比, A-E組50 mmol·L–1鹽濃度脅迫下發(fā)芽指數(shù)降幅為5.6%~27.8%。鹽濃度為100 mmol·L–1時(shí), A-E組發(fā)芽指數(shù)分別較CK降低11.1%、22.2%、38.9%、27.8%、50.0%。脅迫溶液濃度為150 mmol·L–1、200 mmol·L–1時(shí), 與CK相比, 水稻種子發(fā)芽指數(shù)下降顯著, 降幅分別為38.9%~83.3%、55.6%~100%。表明水稻種子發(fā)芽指數(shù)與鹽溶液濃度呈負(fù)相關(guān), 這與混合鹽堿脅迫對(duì)水稻種子發(fā)芽率部分得出的結(jié)論一致。

2.2.4 對(duì)平均發(fā)芽時(shí)間的影響

平均發(fā)芽時(shí)間指測(cè)試種子發(fā)芽需要的平均時(shí)間,其值越小表明種子發(fā)芽能力越強(qiáng)。由圖2所示, CK組水稻種子的平均發(fā)芽時(shí)間為2.22 d。當(dāng)A-E組鹽濃度為50 mmol·L–1時(shí), 與CK相比, 種子平均發(fā)芽時(shí)間的增幅分別為3.2%、24.3%、27.0%、10.8%、45.9%; 鹽濃度為100 mmol·L–1、150 mmol·L–1時(shí), 種子平均發(fā)芽時(shí)間與CK相比, 增幅為9.9%~47.3%、33.3%~65.8%; 當(dāng)鹽濃度為200 mmol·L–1時(shí), 水稻種子的平均發(fā)芽時(shí)間增加顯著, 增至4.4~10.0 d。此外, A-E組內(nèi)隨鹽溶液濃度增加, 水稻平均發(fā)芽時(shí)間呈上升趨勢(shì), 且各組內(nèi)的平均發(fā)芽時(shí)間均在鹽濃度為200 mmol·L–1時(shí)達(dá)最大值。綜上所述, 脅迫溶液鹽濃度的增加會(huì)導(dǎo)致水稻種子平均發(fā)芽時(shí)間的增加, 不利于水稻種子的發(fā)芽。

2.3 水稻種子發(fā)芽指標(biāo)與脅迫因子相關(guān)性分析

圖3 水稻種子發(fā)芽指標(biāo)與脅迫因子RDA分析

圖中實(shí)線箭頭表示脅迫因子, 虛線箭頭表示水稻種子發(fā)芽指標(biāo), 脅迫因子的箭頭長(zhǎng)度越長(zhǎng), 說(shuō)明該因子的影響程度越大; 脅迫因子與水稻種子發(fā)芽指標(biāo)之間的夾角代表脅迫因子與發(fā)芽指標(biāo)之間相關(guān)關(guān)系, 銳角表示正相關(guān), 鈍角表示負(fù)相關(guān), 直角表示不相關(guān)。In the figure, solid arrows represent stress factors, and dashed arrows represent rice seed germination indicators. The longer the arrow length of the stress factor, the greater the degree of influence of the factor; the angle between the stress factor and the rice seed germination indicator represents that there is a positive or negative correlation between germination indicators, acute angles indicate positive correlations, obtuse angles indicate negative correlations, and right angles indicate no correlations.

3 討論

鹽生植物種子在高鹽環(huán)境下存活后, 會(huì)在雨季集中發(fā)芽并建立種群[35-36]。古麗內(nèi)爾等[37]在探究鹽堿脅迫對(duì)灰綠藜(L.)種子發(fā)芽的影響, 復(fù)水培養(yǎng)未在鹽堿脅迫溶液中發(fā)芽的種子8 d后, 灰綠藜種子的最終發(fā)芽率達(dá)90%以上。本試驗(yàn)中, 將脅迫溶液中未發(fā)芽的種子轉(zhuǎn)移至去離子水中培養(yǎng)后, 除E組脅迫溶液濃度為150 mmol·L–1、200 mmol·L–1時(shí), 最終恢復(fù)率分別為73.33%、76.67%, 其余處理組最終發(fā)芽率均達(dá)80%以上, 表明A-E組水稻種子均具有良好的恢復(fù)發(fā)芽能力。但堿性鹽的處理組水稻種子的最終發(fā)芽率復(fù)水后也有一定增加, 但與CK相比其最終發(fā)芽率仍有下降。本研究結(jié)果表明, 滲透脅迫對(duì)水稻種子的最終萌發(fā)率起主要作用。在李勁松等[38]的研究中也得到了相同結(jié)論, 分析原因可能是水稻種子在初始發(fā)芽階段, 鹽濃度增加導(dǎo)致種子周圍水勢(shì)下降, 種子吸水困難, 引起水稻種子暫時(shí)進(jìn)入淺度休眠狀態(tài), 以緩解鹽堿脅迫效應(yīng)[39-40]。

鹽堿土壤中鹽化與堿化不僅會(huì)造成滲透脅迫、離子毒害等, 還會(huì)導(dǎo)致植物營(yíng)養(yǎng)缺失, 抑制植物體內(nèi)的代謝活動(dòng)[4,41]。發(fā)芽指數(shù)和平均發(fā)芽天數(shù)是代表種子活性的重要指標(biāo)。研究表明, 種子在中性溶液中的發(fā)芽速率優(yōu)于其他等滲溶液[42], 且隨鹽溶液濃度增加, 種子發(fā)芽受到顯著抑制[43]。本研究結(jié)果支持這一觀點(diǎn), 隨A-E各處理組溶液濃度增加, 發(fā)芽指數(shù)呈下降趨勢(shì), 平均發(fā)芽天數(shù)呈增加趨勢(shì), 表明水稻種子活力受到抑制, 發(fā)芽能力下降。本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)低鹽濃度處理水稻種子發(fā)芽指數(shù)、平均發(fā)芽天數(shù)與CK無(wú)顯著差異, 這與James等[44]、趙祥強(qiáng)[45]的研究結(jié)果一致, 可能是由于在植物細(xì)胞內(nèi)Na+/K+濃度平衡是保障植物在鹽堿脅迫條件下正常代謝的重要條件, 植物呼吸作用中K+輔助酶因脅迫溶液濃度增加而降低, 導(dǎo)致呼吸作用減弱, 不能滿足種子發(fā)芽能量需求。

4 結(jié)論

鹽堿復(fù)合脅迫對(duì)水稻種子發(fā)芽試驗(yàn)證明, 中性鹽與堿性鹽的混合脅迫作用較單鹽脅迫對(duì)水稻種子發(fā)芽抑制作用更強(qiáng), 且隨脅迫溶液濃度增加, 累積發(fā)芽速率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)呈下降趨勢(shì); 但復(fù)水處理后, 最終發(fā)芽率均得到了一定恢復(fù), 表明抑制水稻種子最終發(fā)芽率的主要因素是鹽濃度。本試驗(yàn)結(jié)果表明, 對(duì)水稻種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)抑制最強(qiáng)的因素是脅迫溶液的pH。在兩種中性鹽與兩種堿性鹽并存的脅迫溶液中, 鹽濃度超過(guò)200 mmol·L–1, 水稻種子發(fā)芽率極低。本研究結(jié)果可為濱海鹽堿土壤種植水稻提供技術(shù)參考, 但在混合脅迫溶液低于50 mmol×L-1時(shí)水稻種子的發(fā)芽趨勢(shì)有待進(jìn)一步研究。

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Effects of mixed saline-alkali stress on germination of rice*

JIN Mengye1, LI Xiaohua2, LI Fangze1, HUANG Zhanbin1**

(1. College of Chemistry and Environmental Engineering, China University of Mining and Technology (Beijing), Beijing 100083, China; 2. Exploration Unit of North China Geological Exploration Bureau, Sanhe 065201, China)

Soil salinization has an important effect on seed germination of plants. In recent years, the effects of soil salinization on plant growth and crop yield have become more severe, and the area covered by salinized soil has increased. In order to study the effects of combined salt and alkali stress on the germination of rice seeds, two neutral salts (NaCl and Na2SO4) and two alkaline salts (NaHCO3, Na2CO3) were mixed in five proportions: A (1︰1︰0︰0), B (1︰2︰1︰0), C (1︰9︰1︰0), D (1︰1︰1︰1), and E (9︰1︰1︰9); and each proportion had four concentrations (50 mmol·L–1, 100 mmol·L–1, 150 mmol·L–1and 200 mmol·L–1) to simulate 20 kinds of saline-alkali stress environments. Deionized water was used as the control (CK). The germination rate, germination potential, final germination rate, germination index, and average germination time of rice seeds were determined during the experiment, and the influences of the various salt solutions on the germination of rice seeds were explored. The results showed that, compared with the control, the germination rate, germination potential, and germination index of rice seeds were reduced by 9.2%-74.4%, 10.0%-48.9%, 5.6%-55.6%, and average germination time was prolonged by 3.2%-96.4% after culture under two neutral salt mixed stress solutions. When the proportion of alkaline salts in the stress solution increased, respectively, compared to the control, the germination rate in the B-E groups decreased by 8.9%-96.5%, 15.0%-98.0%, 7.5%-98.7%, and 18.9%-95.7%; the germination potential decreased by 20.0%-94.4%, 13.2%-97.8%, 3.3%-100%, and 36.7%-94.4%; the germination index decreased by 16.7%-94.4%, 22.2%-100%, 16.7%-100%, and 27.8%-94.4%; and the average germination time was extended by 0.8-4.5 times. These results showed that a stress solution containing two neutral salts and two alkaline salts had a stronger inhibitory effect on the germination of rice seeds than that only containing two neutral salts. After the non-germinated rice seeds in saline-alkaline stress solution were transferred to distilled water and cultured for 7 d, the final germination rates of rice seeds were above 73.33%, indicating that the stress solution did not destroy the activity of rice seeds, but only temporarily inhibited the germination. The experimental results showed that, compared with the single application of neutral salt, the mixed stress of neutral salt and alkaline salt inhibited the germination of rice seeds to a greater extent, and when the concentration of the mixed neutral salt and alkaline salt solution reached 200 mmol×L-1, the seed germination rate was close to zero.

Rice; Saline-alkali stress; Seed germination; Germination rate; Germination index

S-3

10.13930/j.cnki.cjea.190750

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* 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41571303)和天津市科技項(xiàng)目(HK2019-B2)資助

黃占斌, 主要研究方向?yàn)橥寥牢廴九c修復(fù)。E-mail: zbhuang2003@163.com

金夢(mèng)野, 主要研究方向?yàn)辂}堿土壤改良。E-mail: jinmengye951015@163.com

2019-10-24

2020-01-09

* The study was supported by the National Natural Science Foundation of China (41571303) and the Tianjin Science and Technology Project (HK2019-B2).

, E-mail: zbhuang2003@163.com

Oct. 24, 2019;

Jan. 9, 2020