朱曉旭 高玉剛

摘要：將氯化鈉（NaCl）、硫酸鈉（Na2SO4）2種中性鹽和碳酸氫鈉（NaHCO3）、碳酸鈉（Na2CO3）2種堿性鹽按不同比例混合，設(shè)置pH值為7.2～10.34的5組堿脅迫處理，每組從20～200 mmol/L設(shè)定8種不同鹽濃度，以蒸餾水處理為對(duì)照，測定40種混合鹽堿脅迫條件下板藍(lán)根種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)等指標(biāo)，以明確混合鹽堿脅迫對(duì)板藍(lán)根種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明，鹽濃度小于20 mmol/L、pH值為7.30的低濃度鹽堿脅迫對(duì)板藍(lán)根種子萌發(fā)具有一定的促進(jìn)作用，發(fā)芽率、發(fā)芽勢、活力指數(shù)有所增加;鹽濃度為80 mmol/L、pH值為7.30～10.24時(shí)脅迫處理的板藍(lán)根種子發(fā)芽率由88%下降到3%，pH值為7.96、鹽濃度為20～200 mmol/L時(shí)脅迫處理的板藍(lán)根種子發(fā)芽率由94%下降到0%，說明高濃度鹽堿脅迫對(duì)板藍(lán)根種子萌發(fā)有明顯的抑制作用;鹽度與pH值對(duì)板藍(lán)根種子萌發(fā)的抑制有極顯著的交互作用（P<0.01）。

關(guān)鍵詞：板藍(lán)根;混合鹽堿脅迫;種子;發(fā)芽率;發(fā)芽勢;活力指數(shù)

中圖分類號(hào)： S567.23+9.04? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A? 文章編號(hào)：1002-1302（2020）06-0147-04

板藍(lán)根（Isatidis radix）是中國傳統(tǒng)中藥之一，歷代本草均有記載，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，為十字花科菘藍(lán)屬植物菘藍(lán)的干燥根，具有清熱解毒、涼血利咽的作用，用于治療溫病發(fā)熱、發(fā)斑、風(fēng)熱感冒、咽喉腫爛、流行性乙型腦炎、肝炎、腮腺炎等疾病[1]。板藍(lán)根在中國栽培歷史悠久，為40種最常用大宗藥材品種之一，原產(chǎn)于河北、安徽等省，北方地區(qū)也有大面積栽培。板藍(lán)根在中醫(yī)藥中使用量很大，是一類目前已實(shí)現(xiàn)規(guī)范化栽培生產(chǎn)的重要中藥材[2]。

土壤鹽漬化是影響植物生長、制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要環(huán)境問題，鹽漬土資源的開發(fā)利用越來越受到人們的重視，將鹽漬土改良利用與種植生產(chǎn)相結(jié)合可發(fā)揮巨大的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益[3]。近年來，有關(guān)鹽堿脅迫對(duì)植物的影響在龍葵、黃芪、苦參等一些中藥材植物上有不少研究報(bào)道[4-6]，對(duì)板藍(lán)根的研究多以鹽脅迫為主[7-8]，對(duì)板藍(lán)根耐鹽堿性的研究相對(duì)很少。本試驗(yàn)研究中性鹽氯化鈉（NaCl）、硫酸鈉（Na2SO4）與堿性鹽碳酸氫鈉（NaHCO3）、碳酸鈉（Na2CO3）這4種鹽分復(fù)合對(duì)板藍(lán)根種子萌發(fā)的脅迫影響，初步總結(jié)出鹽堿脅迫下板藍(lán)根種子萌發(fā)期的一些耐鹽特性，以期為板藍(lán)根在北方地區(qū)鹽堿土地栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

板藍(lán)根種子，由黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院園藝實(shí)驗(yàn)室提供，蒸餾水處理下其種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)分別為94%、94%、37.9、1.54。

1.2 混合鹽堿條件設(shè)計(jì)

根據(jù)東北地區(qū)鹽堿地主要鹽堿成分組成特點(diǎn)，選擇2種中性鹽NaCl、Na2SO4和2種堿性鹽Na2CO3、NaHCO3按照不同比例混合，按pH值 7.30、7.96、8.64、9.36、10.24由低到高順序依次分為A、B、C、D、E共5個(gè)處理組，每組內(nèi)設(shè)8個(gè)鹽處理濃度，鹽濃度依次為20、40、60、80、100、120、160、200 mmol/L，以清水處理為對(duì)照（CK）。各處理組鹽分組成與比例詳見表1。

1.3 鹽堿脅迫處理

試驗(yàn)于2018年6月在黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院進(jìn)行，為期1個(gè)月。選取成熟飽滿、大小一致無殘缺的種子，用5%次氯酸鈉消毒5 min，用無菌蒸餾水沖洗3～4次，直到無次氯酸鈉異味為止;20 ℃

無菌蒸餾水浸種12 h，無菌濾紙瀝干種子表面水分;將種子均勻擺放在鋪有2層濾紙、直徑為9 cm的培養(yǎng)皿中，30粒/皿;每個(gè)培養(yǎng)皿中精確加入5 mL鹽堿混合溶液，充分潤濕濾紙，用parafilm膜封好，置于溫度為25 ℃ 8 h、15 ℃ 16 h，濕度為75%的人工氣候箱內(nèi)催芽，試驗(yàn)過程中不再補(bǔ)充鹽堿溶液，中途封口膜不開封以防水分散失。以等體積蒸餾水溶液處理為對(duì)照，每處理1培養(yǎng)皿，重復(fù)3次。

1.4 發(fā)芽指標(biāo)測定

從種子放入培養(yǎng)箱開始計(jì)算天數(shù)，每天同一時(shí)間觀察記錄發(fā)芽情況，以突破種皮的胚軸長度達(dá)到種子自身長度為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算公式[9]為：

式中：GP、GE、GI、VI分別表示發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù);n為最終達(dá)到正常發(fā)芽的粒數(shù)，n4為種子發(fā)芽置床培養(yǎng)4 d時(shí)的正常發(fā)芽粒數(shù)，N為供試種子總數(shù);Dt為置床培養(yǎng)之日算起的日數(shù)，Gt為相應(yīng)日期的正常發(fā)芽數(shù);S為7 d時(shí)每株幼苗的平均鮮質(zhì)量，∑（G7/D7）為7 d時(shí)的發(fā)芽指數(shù)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2000、SPSS 19.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 混合鹽堿脅迫對(duì)板藍(lán)根種子發(fā)芽率的影響

發(fā)芽率是檢測種子質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。由圖1可見，pH值為7.30（處理組A）時(shí)板藍(lán)根發(fā)芽率表現(xiàn)為先增加后降低趨勢;對(duì)處理A的其他不同處理組而言，隨鹽濃度的增大，板藍(lán)根種子發(fā)芽率呈逐漸降低趨勢;在同一鹽濃度條件下，隨pH值的增大，板藍(lán)根種子發(fā)芽率整體呈下降趨勢;當(dāng)鹽濃度為20 mmol/L時(shí)，板藍(lán)根種子發(fā)芽率相對(duì)最高，為96%，高于對(duì)照組的94%，說明低鹽堿脅迫可能會(huì)對(duì)板藍(lán)根種子的萌發(fā)起到一定的促進(jìn)作用;鹽濃度為0～40 mmol/L時(shí)，隨著pH值的增大，各處理組種子發(fā)芽率下降不是很明顯;鹽濃度大于 40 mmol/L 時(shí)，隨著pH值的增大，各處理組種子發(fā)芽率下降明顯，鹽濃度為80 mmol/L、pH值為 7.30～10.24時(shí)脅迫處理的板藍(lán)根種子發(fā)芽率由88%下降到3%，鹽濃度為80 mmol/L、pH值為9.36的處理組（處理組D）其種子發(fā)芽率僅為20%;pH值為7.96、鹽濃度為20～200 mmol/L時(shí)脅迫處理的板藍(lán)根種子發(fā)芽率由94%下降到0%;鹽濃度為100 mmol/L、pH值為9.36、10.24的種子萌發(fā)率為0%。高濃度鹽堿脅迫對(duì)板藍(lán)根種子萌發(fā)有明顯的抑制作用，會(huì)導(dǎo)致種子發(fā)芽率降低，發(fā)芽整齊度下降。

2.2 混合鹽堿脅迫對(duì)板藍(lán)根種子發(fā)芽勢的影響

發(fā)芽勢可表征發(fā)芽能力的強(qiáng)弱。由圖2可見，混合鹽堿脅迫對(duì)板藍(lán)根種子發(fā)芽勢的影響與發(fā)芽率基本一致;同一pH值條件下，隨鹽濃度的增大，pH值為7.30的處理組其發(fā)芽勢呈先增加后降低趨勢，說明在一定pH值范圍內(nèi)，低鹽濃度可提高板藍(lán)根種子的發(fā)芽能力;pH值分別為7.96、8.64、9.36、10.24的處理組，隨鹽濃度的增大，其發(fā)芽勢呈逐漸降低趨勢;在同一鹽濃度條件下，隨著pH值的增大，各處理組發(fā)芽勢呈下降趨勢，當(dāng)鹽濃度大于 40 mmol/L 時(shí)，各處理組的板藍(lán)根種子發(fā)芽勢有明顯下降。

2.3 混合鹽堿脅迫對(duì)板藍(lán)根種子發(fā)芽指數(shù)的影響

發(fā)芽指數(shù)是逐日發(fā)芽率的累積，表征發(fā)芽的速度。由圖3可見，同一pH值條件下，隨鹽濃度的增大，板藍(lán)根種子發(fā)芽指數(shù)整體呈明顯的減小趨勢，而在同一鹽濃度條件下，隨pH值的增大，各處理組發(fā)芽指數(shù)整體呈下降趨勢;鹽濃度大于40 mmol/L，pH值在8.64～10.24范圍內(nèi)時(shí)，發(fā)芽速度有明顯降低;鹽濃度為160 mmol/L、pH值為7.96的處理其種子發(fā)芽指數(shù)僅為2.39，說明高鹽濃度下種子即使能萌發(fā)，其萌發(fā)速度也相對(duì)較慢。

2.4 混合鹽堿脅迫對(duì)板藍(lán)根種子活力指數(shù)的影響

活力指數(shù)是種子發(fā)芽速率和生長量的綜合反映，一般活力指數(shù)高的種子不僅發(fā)芽指數(shù)高，且幼苗生長量較大，適應(yīng)外界不良環(huán)境的能力較強(qiáng)。由圖4可知，同一pH值條件下，隨著鹽濃度的增大，pH值為7.30的處理組其活力指數(shù)呈先增加后降低趨勢;在同一鹽濃度條件下，隨pH值的增大，板藍(lán)根種子活力指數(shù)有明顯下降，板藍(lán)根種子雖能萌發(fā)但生長受到抑制;鹽濃度為120、160、200 mmol/L時(shí)， pH值為7.30的處理其板藍(lán)根種子活力指數(shù)分

別為0.44、0.23、0.15，在此條件下，板藍(lán)根種子即使有少量萌發(fā)，生物量也很小，種子活力指數(shù)極低;鹽濃度大于60 mmol/L時(shí)，pH值為8.64～10.24的板藍(lán)根種子雖有萌發(fā)，但幼芽、幼根死亡，導(dǎo)致其生物量為0。

2.5 板藍(lán)根種子萌發(fā)脅變指標(biāo)與鹽濃度、pH值的雙因素方差分析

由表2可知，鹽濃度、pH值對(duì)板藍(lán)根種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)這4項(xiàng)脅變指標(biāo)的影響及兩兩因素之間的交互作用均達(dá)到極顯著水平（P<0.01）。

種子萌發(fā)是植物最早接受鹽堿脅迫的階段，種子耐鹽性及其機(jī)制是植物耐鹽性早期鑒定及耐鹽個(gè)體與品種早期選擇的基礎(chǔ)。發(fā)芽率反映種子發(fā)芽的潛在能力，發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)反映種子發(fā)芽的速率和整齊程度，而種子活力反映種子在一定范圍內(nèi)能否迅速生長的能力和生長的整齊度[10]。鹽脅迫對(duì)植物造成的危害主要有離子毒害、滲透脅迫和營養(yǎng)失衡等[11-12]。有研究表明，低鹽脅迫可以促進(jìn)許多作物種子的發(fā)芽。本試驗(yàn)結(jié)果表明，鹽濃度小于20 mmol/L的低鹽脅迫可促進(jìn)板藍(lán)根種子的萌發(fā)，這與梁云媚等的研究結(jié)果[13-16]一致;相同濃度的Na+條件下，堿性鹽對(duì)板藍(lán)根種子發(fā)芽的抑制大于中性鹽，高濃度的混合鹽堿可抑制板藍(lán)根種子的正常萌發(fā)，且隨著混合鹽堿溶液濃度的增大，它對(duì)種子萌發(fā)及生長的影響越為明顯，這可能是由于滲透脅迫造成低水勢，使種子吸水困難[17]有關(guān)，這與王妮妮等的研究結(jié)論[18-21]吻合。

鹽堿脅迫共同存在造成的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單純的鹽脅迫或堿脅迫，超過種子耐受限度時(shí)則造成永久性毒害，使種子完全喪失活力。本試驗(yàn)研究初步表明，低濃度鹽脅迫促進(jìn)板藍(lán)根種子的萌發(fā);隨著鹽濃度或pH值的增大，板藍(lán)根種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)下降，當(dāng)鹽濃度高于 60 mmol/L、pH值大于8.64時(shí)，板藍(lán)根種子雖有萌發(fā)能力，但幼芽、幼根出現(xiàn)死亡，當(dāng)鹽濃度高于 120 mmol/L 時(shí)，板藍(lán)根種子即使能萌發(fā)，活力指數(shù)也極低;鹽度、堿度都是板藍(lán)根種子萌發(fā)的決定性因素，且兩種脅迫之間存在交互作用。

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