麥麥提艾則孜·穆合塔爾，王 東

（喀什大學(xué)生命與地理科學(xué)學(xué)院/新疆帕米爾高原生物資源與生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆喀什 844000）

“比斜克其”甜瓜俗稱“老漢瓜”，是廣泛種植于新疆喀什地區(qū)的甜瓜品種之一，適合在砂壤土中種植，土壤條件是影響“比斜克其”果實(shí)品質(zhì)和質(zhì)量的主要因素之一?！氨刃笨似洹碧鸸瞎麑?shí)大，果肉軟，果肉中心糖含量可達(dá)12%～14%[1-2]，作為我國(guó)新疆地區(qū)的特色瓜類，“比斜克其”甜瓜營(yíng)養(yǎng)豐富，風(fēng)味獨(dú)特，受到人們的喜愛。

長(zhǎng)期以來(lái)，新疆喀什地區(qū)的瓜農(nóng)有在瓜田利用苦豆子植物作為綠肥施用的傳統(tǒng)[3]?？喽棺樱⊿ophora alopecur-oidesL.）為多年生草本植物，抗旱、抗鹽性強(qiáng)，普遍分布于我國(guó)土壤鹽堿化比較嚴(yán)重的新疆、青海、寧夏等地區(qū)。新疆苦豆子資源比較豐富，天然資源占全疆草地面積的0.61%[4]?？喽棺拥闹饕瘜W(xué)成分有蛋白質(zhì)、多糖類、有機(jī)酸、脂肪酸、黃酮類和生物堿等，其中苦豆子生物堿對(duì)植物生長(zhǎng)有促進(jìn)作用[5-6]。有研究報(bào)道，苦豆子植物中的生物堿對(duì)大麥和綠豆種子萌發(fā)均有一定的促進(jìn)作用[7-8]。但有關(guān)苦豆子植株不同部位，例如葉片、豆莢和種子等對(duì)“比斜克其”甜瓜種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響尚未見報(bào)道，而這些研究對(duì)苦豆子施肥時(shí)期的選擇、作基肥的選擇、苦豆子綠肥開發(fā)以及苦豆子植物資源的利用均具有重要意義。鑒于此，本文以“比斜克其”甜瓜品種為研究對(duì)象，研究了苦豆子葉片、莖稈、豆莢和種子浸提液對(duì)其種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響，從而為“比斜克其”甜瓜品種綠肥的開發(fā)及施用方法提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

試驗(yàn)于2020年5月在喀什大學(xué)生命與地理科學(xué)學(xué)院新疆帕米爾高原生物資源與生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成?！氨刃笨似洹碧鸸希ǔＲ?guī)種），購(gòu)自新疆吉豐種業(yè)有限公司；苦豆子植株采自新疆南疆喀什市。

滅菌鍋，YXQ-LS-50A，上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司；高速萬(wàn)能粉碎機(jī)，F(xiàn)W-80，北京市永明醫(yī)療儀器有限公司；空氣浴恒溫?fù)u床，KW-1000DB，江蘇金壇市億通電子有限公司；游標(biāo)卡尺，JS20-300；電子天平，LE2002E，梅特勒-托利多儀器有限公司；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，DHG-9240A，上海齊欣科學(xué)儀器有限公司。

1.2 苦豆子植株不同部位干粉及浸提液的制備

將自然風(fēng)干的苦豆子植株采集后，把葉片、豆莢、莖稈和種子等部位分開，用高速萬(wàn)能粉碎機(jī)將其粉碎成干粉，將干粉裝入瓶中備用。用電子天平稱取5.00 g葉片、豆莢、莖稈及種子干粉，分別裝入4個(gè)三角瓶中，之后每個(gè)三角瓶中裝入100 mL經(jīng)高溫高壓滅菌的無(wú)菌蒸餾水，再置于空氣浴恒溫?fù)u床中27 ℃、50 r/min條件下恒溫恒速搖勻12 h，然后分別用三層紗布過(guò)濾，從而獲得葉片、豆莢、莖稈以及種子無(wú)菌水浸提液備用。

1.3 種子萌發(fā)試驗(yàn)及測(cè)定指標(biāo)

選取25個(gè)玻璃培養(yǎng)皿（直徑為9 cm），經(jīng)高溫高壓滅菌后備用。本試驗(yàn)共設(shè)置5個(gè)處理，分別為苦豆子豆莢浸提液處理（T1）、苦豆子莖稈浸提液處理（T2）、苦豆子葉片浸提液處理（T3）、苦豆子種子浸提液處理（T4）以及無(wú)菌蒸餾水對(duì)照處理（CK），每個(gè)處理設(shè)置5個(gè)重復(fù)。

選取籽粒飽滿、均勻一致的“比斜克其”種子置于鋪有雙層濾紙的玻璃培養(yǎng)皿中，首先向每個(gè)培養(yǎng)皿中均勻放置8粒種子，之后向每個(gè)處理的培養(yǎng)皿中分別加入5 mL相應(yīng)處理的浸提液，對(duì)照處理的培養(yǎng)皿加入5 mL無(wú)菌蒸餾水，之后置于20～25 ℃、12/12 h光/暗交替、光照強(qiáng)度為4 200 lx的植物培養(yǎng)室中進(jìn)行培養(yǎng)，每天向每個(gè)培養(yǎng)皿中加入1 mL的無(wú)菌蒸餾水，共培養(yǎng)7 d，每天觀察記錄種子萌發(fā)與生長(zhǎng)情況。

根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道[9-10]，以胚根伸出種子一半長(zhǎng)度（約2mm）作為種子萌發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。每天在固定時(shí)間點(diǎn)觀察記錄種子的萌發(fā)情況，并按公式（1）（2）（3）計(jì)算種子的萌發(fā)率、發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽指數(shù)。

式中，n7為7 d內(nèi)萌發(fā)的所有種子數(shù)，N為供試總種子數(shù)。

式中，n4為4 d內(nèi)萌發(fā)的所有種子數(shù)，N為供試總種子數(shù)。

式中，Gt表示t日內(nèi)的發(fā)芽數(shù)，Dt表示相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)。

1.4 幼苗生長(zhǎng)試驗(yàn)及測(cè)定指標(biāo)

在“比斜克其”種子萌發(fā)試驗(yàn)中，第7天時(shí)培養(yǎng)皿中萌發(fā)的種子已生長(zhǎng)成為兩片子葉期的幼苗，通過(guò)觀察并測(cè)量各個(gè)處理幼苗的側(cè)根數(shù)目、主根長(zhǎng)度、胚軸長(zhǎng)度、鮮質(zhì)量以及干物質(zhì)積累量（干質(zhì)量）等指標(biāo)，從而分析苦豆子不同部位浸提液對(duì)“比斜克其”幼苗生長(zhǎng)的影響。

使用游標(biāo)卡尺測(cè)量7 d內(nèi)發(fā)芽的所有幼苗的主根長(zhǎng)度和胚軸長(zhǎng)度（幼苗子葉與根之間的長(zhǎng)度），計(jì)算每個(gè)幼苗的平均主根長(zhǎng)度和平均胚軸長(zhǎng)度。側(cè)根數(shù)目指的是主根上的側(cè)根數(shù)目，通過(guò)直接觀測(cè)獲得，并計(jì)算每個(gè)幼苗的平均側(cè)根數(shù)目。稱量幼苗鮮質(zhì)量時(shí)，首先用濾紙將幼苗上的水分吸干，然后使用電子天平稱量幼苗鮮質(zhì)量，計(jì)算每個(gè)幼苗的平均鮮質(zhì)量。之后，將幼苗放入電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中50 ℃烘干至恒質(zhì)量，時(shí)間為24 h，每隔5 h稱量一次，直至幼苗質(zhì)量不再改變?yōu)橹埂Ｊ褂秒娮犹炱椒Q量幼苗的干物質(zhì)積累量（干質(zhì)量），計(jì)算每個(gè)幼苗的平均干質(zhì)量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Microsoft Excel和SPSS 25.0對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析，試驗(yàn)結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 苦豆子植株不同部位浸提液對(duì)“比斜克其”種子萌發(fā)的影響

表1 苦豆子植株不同部位浸提液對(duì)“比斜克其”種子萌發(fā)的影響Table 1 Effects of extracts from different organs of S.alopecuroides on seed germination of "Bixiekeqi" melon

由表1可知，對(duì)照組CK的“比斜克其”種子萌發(fā)率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)分別為97.5%、92.5%和3.866，均大于苦豆子處理組，因此苦豆子植株不同部位浸提液對(duì)“比斜克其”種子萌發(fā)均具有抑制作用。從發(fā)芽勢(shì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，除了T2以外，T1、T3和T4處理的發(fā)芽勢(shì)均低于對(duì)照組，但差異不顯著?？喽棺犹幚斫M之間相比，T4處理的萌發(fā)率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)均最小，分別為87.5%、82.5%和3.382，但差異不明顯，這表明苦豆子種子浸提液對(duì)“比斜克其”種子萌發(fā)的抑制性最強(qiáng)。T1、T2、T3和T4處理的萌發(fā)率和發(fā)芽指數(shù)均低于對(duì)照組，但5個(gè)處理組的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)之間差異不顯著。綜上所述，不建議將苦豆子作為底肥在播種前施用。

2.2 苦豆子植株不同部位浸提液對(duì)“比斜克其”幼苗生長(zhǎng)的影響

如表2（見下頁(yè)）所示，在5個(gè)處理中對(duì)照組CK的平均胚軸長(zhǎng)度、平均主根長(zhǎng)度、平均側(cè)根數(shù)目、平均鮮質(zhì)量和平均干質(zhì)量等指標(biāo)均最低，因此苦豆子植株不同部位浸提液對(duì)“比斜克其”幼苗的生長(zhǎng)均具有促進(jìn)作用（見下頁(yè)表2、圖1）。所有苦豆子處理的干質(zhì)量與對(duì)照組CK間無(wú)顯著差異；除了T4以外所有苦豆子處理的鮮質(zhì)量均顯著高于對(duì)照組CK（P＜0.05）。所有苦豆子處理的主根長(zhǎng)度與對(duì)照組CK相比，除了T4以外其余處理均顯著高于對(duì)照組CK（P＜0.05），其中T2處理的主根長(zhǎng)度最長(zhǎng)，為152.126 mm。在5個(gè)處理中T2和T3的側(cè)根數(shù)目最多，分別為85.168、86.168，且兩者間無(wú)顯著差異。綜合來(lái)看，苦豆子莖稈浸提液對(duì)“比斜克其”幼苗主根的增長(zhǎng)和側(cè)根數(shù)目的增加有較大的促進(jìn)作用。

表2 苦豆子植株不同部位浸提液對(duì)“比斜克其”幼苗生長(zhǎng)的影響Table 2 Effects of extracts from different organs of S.alopecuroides on seedling growth of "Bixiekeqi" melon

圖1 苦豆子植株不同部位浸提液對(duì)“比斜克其”幼苗生長(zhǎng)的影響Fig.1 Effects of extracts from different organs of S.alopecuroides on seedling growth of "Bixiekeqi" melon

3 討論

本研究以“比斜克其”甜瓜為供試作物，分析了苦豆子植株不同部位（葉片、莖稈、豆莢和種子）對(duì)其種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，苦豆子植株不同部位浸提液對(duì)“比斜克其”甜瓜種子萌發(fā)均具有抑制作用，其中苦豆子種子浸提液對(duì)“比斜克其”種子萌發(fā)的抑制作用最強(qiáng)?？喽棺又仓瓴煌课唤嵋簩?duì)“比斜克其”幼苗的生長(zhǎng)均具有促進(jìn)作用。綜合來(lái)看，莖稈浸提液對(duì)“比斜克其”幼苗根系生長(zhǎng)促進(jìn)作用較大。因此，不建議將苦豆子作為基肥在“比斜克其”播種前施用，而是將苦豆子莖稈浸提液在“比斜克其”種子萌發(fā)之后作為追肥施用。

很多文獻(xiàn)報(bào)道，苦豆子浸提液對(duì)植物種子萌發(fā)具有抑制作用。如呂篤康等[11]研究發(fā)現(xiàn)，苦豆子種子蒸餾水浸提液對(duì)高羊茅種子萌發(fā)具有一定的抑制作用。閆興富等[12]研究顯示，苦豆子甲醇和乙醇浸提液對(duì)沙棘種子萌發(fā)具有促進(jìn)作用，而苦豆子丙酮和蒸餾水浸提液對(duì)沙棘種子萌發(fā)具有抑制作用。綜上所述，苦豆子蒸餾水浸提液對(duì)各類植物種子的萌發(fā)均具有抑制作用，這與本研究的結(jié)果一致，原因可能與苦豆子植物含有較高的生物堿有關(guān)[13]。目前有關(guān)整株苦豆子對(duì)甜瓜植株生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響有少量報(bào)道[14-16]，這些研究得出苦豆子作為綠肥之所以能促進(jìn)甜瓜生長(zhǎng)和改善甜瓜品質(zhì)，原因可能是苦豆子含有的生物堿對(duì)甜瓜生長(zhǎng)具有刺激作用。