王靈敏，程凱樂，梅澤宇，張悅薇，張文治，高山

（塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300）

油菜是我國(guó)第一大油料作物，種植規(guī)模和產(chǎn)量均居世界首位，同時(shí)我國(guó)也是最大的食用油消費(fèi)國(guó)家，國(guó)內(nèi)產(chǎn)油量嚴(yán)重不足，大部分靠進(jìn)口來維持消耗。然而在土地資源有限的情況下，無法快速擴(kuò)大油菜種植面積，即使在現(xiàn)有的耕地中，由于大面積的土地鹽堿化，也對(duì)油菜幼苗的萌發(fā)造成了嚴(yán)重的危害。南疆地區(qū)牧民居多，對(duì)飼草的需求較大，同時(shí)油菜還是養(yǎng)地作物，種植油菜可以提高土壤的有效肥力[1]，并且?guī)砹己玫慕?jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，因此可以在南疆土壤鹽堿化的地區(qū)推廣飼用油菜。大田油菜在發(fā)芽后的幼苗階段較為脆弱，抗性不強(qiáng)，受外界環(huán)境因素限制較大，還易出現(xiàn)出苗不齊，成活率不高的問題。

種子引發(fā)是一項(xiàng)控制種子吸水，再回干的種子處理技術(shù)，也稱為“滲透調(diào)節(jié)”，由HEYDECKER W等[2]于1973年提出的，通過人為控制條件，讓種子處于具有一定滲透勢(shì)的溶液中緩慢吸水，使其停留在吸脹吸水的第二階段，在胚根突破種皮前完成細(xì)胞器、細(xì)胞膜和DNA的修復(fù)，使生物酶得到活化，增強(qiáng)種子的抗逆性，提高出苗率。引發(fā)分為水引發(fā)、滲透引發(fā)、滾筒引發(fā)、固體基質(zhì)引發(fā)、生物引發(fā)、膜引發(fā)等，大量研究表明，引發(fā)過的種子出苗齊，抗逆性高，品質(zhì)也得到了改善。本實(shí)驗(yàn)選用飼用油菜華油雜62為研究對(duì)象，采用不同濃度的鹽溶液和引發(fā)時(shí)間，對(duì)其進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，測(cè)定發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、活力指數(shù)、電導(dǎo)率、子葉、根長(zhǎng)、莖粗等發(fā)芽特性和形態(tài)特點(diǎn)，篩選出油菜種子適宜的鹽引發(fā)濃度和引發(fā)時(shí)間，確保幼苗的正常萌發(fā)，解決了出苗問題，對(duì)提高單位面積產(chǎn)量具有重要的意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選取飽滿的、品質(zhì)優(yōu)良的華油雜62種子進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。

1.2 引發(fā)試驗(yàn)

試驗(yàn)采用鹽溶液濃度，引發(fā)時(shí)間雙因素完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，隨機(jī)挑選飽滿的種子50粒置于三角瓶中，分別加入用無菌水配置的NaCl溶液（10 ml），鹽濃度為0 g/L、25 g/L、50 g/L、75 g/L、100 g/L，記為CK、C25、C50、C75和C100置于20℃黑暗培養(yǎng)箱中分別引發(fā)1 h、2 h、3 h、4 h、5 h，重復(fù)三次。引發(fā)結(jié)束后用蒸餾水將種子表面溶液清洗干凈，放陰涼通風(fēng)處自然風(fēng)干48 h。

1.3 發(fā)芽試驗(yàn)

采用培養(yǎng)皿紗布上發(fā)芽法，將處理過的種子均勻撒在墊有兩層紗布的培養(yǎng)皿中，加入蒸餾水5 ml，封口膜封口，置于光照培養(yǎng)箱中，溫度設(shè)置為25℃，16 h光照，8 h黑暗處理。每日定時(shí)觀察，補(bǔ)水并記錄相對(duì)應(yīng)天數(shù)的種子發(fā)芽數(shù)，發(fā)芽的標(biāo)準(zhǔn)為飼料油菜種子的芽長(zhǎng)等于種子長(zhǎng)度的一半[3]，3 d計(jì)發(fā)芽勢(shì)，7 d計(jì)發(fā)芽率，10 d測(cè)定植株子葉長(zhǎng)，莖粗和根長(zhǎng)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

計(jì)算方法：

使用DPS 7.05最小差異顯著法(LSD)在0.05水平上檢驗(yàn)各處理間的差異顯著性。統(tǒng)計(jì)分析使用Excel 2003統(tǒng)計(jì)軟件，Origin 2018進(jìn)行數(shù)據(jù)繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽引發(fā)對(duì)油菜種子的發(fā)芽勢(shì)和相對(duì)發(fā)芽勢(shì)影響

發(fā)芽勢(shì)是反映種子優(yōu)劣的主要指標(biāo)之一。由表1可知，同一引發(fā)時(shí)間處理下的種子隨著引發(fā)物濃度的增大發(fā)芽勢(shì)呈逐漸降低的趨勢(shì)，在C50、C75、C100相同濃度處理下引發(fā)時(shí)間越長(zhǎng)，發(fā)芽勢(shì)受到的影響就越大，而CK和C25濃度下的變化趨勢(shì)無明顯規(guī)律；在相同濃度引發(fā)處理下，隨著引發(fā)時(shí)間的增長(zhǎng)，增長(zhǎng)的發(fā)芽勢(shì)呈明顯下降的趨勢(shì)，濃度越大，下降的越明顯。其中，以C25濃度引發(fā)1 h的效果最好，發(fā)芽勢(shì)達(dá)98%，相對(duì)發(fā)芽勢(shì)達(dá)101.03%。

表1 不同處理對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)（%）和相對(duì)發(fā)芽勢(shì)（%）的影響

2.2 鹽引發(fā)對(duì)油菜種子的發(fā)芽率和相對(duì)發(fā)芽率影響

發(fā)芽率是檢驗(yàn)種子引發(fā)后的生長(zhǎng)指標(biāo)。由表2可知，同一引發(fā)時(shí)間下的種子隨著引物濃度的增大，發(fā)芽率逐漸降低，引發(fā)濃度越高，在同一引發(fā)時(shí)長(zhǎng)下的發(fā)芽率下降的越明顯；在同一濃度下，各濃度處理均在引發(fā)1 h后的發(fā)芽率達(dá)到最大值，其中CK和C25處理下的種子隨引發(fā)時(shí)間的增長(zhǎng)變化趨勢(shì)無明顯規(guī)律，C50、C75、C100處理下的種子隨引發(fā)時(shí)間增長(zhǎng)呈逐漸降低的趨勢(shì)。在鹽引發(fā)的處理中，以C25濃度引發(fā)1 h時(shí)發(fā)芽率最高，達(dá)100%。明顯可以看出，高濃度長(zhǎng)時(shí)間的引發(fā)下的種子基本無法萌發(fā)，且引發(fā)濃度越大，種子發(fā)芽率受引發(fā)時(shí)長(zhǎng)的影響越明顯。

表2 不同處理對(duì)種子發(fā)芽率（%）和相對(duì)發(fā)芽率（%）的影響

2.3 鹽引發(fā)對(duì)油菜種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)的影響

種子活力的強(qiáng)弱可通過活力指數(shù)體現(xiàn)[4]，種子萌發(fā)的快慢與出苗情況則用發(fā)芽指數(shù)表現(xiàn)[5]。由表3可知，經(jīng)鹽引發(fā)過的種子發(fā)芽指數(shù)和萌發(fā)指數(shù)與上述發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)呈相同的變化趨勢(shì)，即隨引發(fā)濃度的增大和引發(fā)時(shí)間的增長(zhǎng)，發(fā)芽指數(shù)和萌發(fā)指數(shù)呈逐漸降低的趨勢(shì)；在鹽引發(fā)處理中，C25處理1 h的發(fā)芽指數(shù)最大，為101.61，C50的萌發(fā)指數(shù)最高，為329.65。

表3 不同處理對(duì)種子發(fā)芽指數(shù)（%）和活力指數(shù)（%）的影響

2.4 鹽引發(fā)對(duì)油菜幼苗形態(tài)特征的影響

如圖1所示，分別為不同處理下幼苗子葉長(zhǎng)、莖粗和根長(zhǎng)的性狀表現(xiàn)?？傮w上看，隨著濃度的增大和引發(fā)時(shí)長(zhǎng)的增長(zhǎng)，子葉長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)，莖粗和根長(zhǎng)呈下降趨勢(shì)，說明高濃度長(zhǎng)時(shí)間的引發(fā)對(duì)油菜幼苗子葉長(zhǎng)有著促進(jìn)作用，對(duì)其莖粗和根長(zhǎng)存在抑制效果。其中C50引發(fā)5 h處理的子葉長(zhǎng)最長(zhǎng)，C0引發(fā)1 h的莖粗最粗，C25引發(fā)1 h的種子根長(zhǎng)最長(zhǎng)。較CK相比，不同程度的引發(fā)對(duì)幼苗子葉長(zhǎng)最高可提升36.3%（C100引發(fā)4 h），對(duì)莖粗提升可達(dá)43.3%（C50引發(fā)1 h），對(duì)根長(zhǎng)提升136.1%（C25引發(fā)1 h）。

圖1 不同處理對(duì)幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響

2.5 鹽引發(fā)對(duì)油菜種子電導(dǎo)率的影響

當(dāng)植物受到逆境環(huán)境影響時(shí)，細(xì)胞膜遭到破壞，膜透性增大，從而使細(xì)胞內(nèi)電解質(zhì)外滲，導(dǎo)致細(xì)胞浸提液電導(dǎo)率增大[6]。如圖2所示，CK處理下的油菜種子電導(dǎo)率隨引發(fā)時(shí)長(zhǎng)的增加大致呈先升后降的趨勢(shì)，在引發(fā)1 h后的細(xì)胞遭受破壞程度最小，電導(dǎo)率為0.71 μs·cm-1；C25濃度處理下種子電導(dǎo)率呈先增后降的趨勢(shì)，在引發(fā)1 h時(shí)的細(xì)胞遭受破壞程度最小，電導(dǎo)率為 0.54 μs·cm-1；C50處理時(shí)電導(dǎo)率隨引發(fā)時(shí)長(zhǎng)增長(zhǎng)呈先增后減的趨勢(shì)，在引發(fā)5 h時(shí)細(xì)胞受損程度最小，電導(dǎo)率為0.63 μs·cm-1；C75處理時(shí)，隨著引發(fā)時(shí)長(zhǎng)增加，電導(dǎo)率無明顯變化趨勢(shì)，電導(dǎo)率最小出現(xiàn)在引發(fā)5 h后，為0.61 μs·cm-1；C100處理時(shí)，電導(dǎo)率隨引發(fā)時(shí)長(zhǎng)增大呈先增后降的趨勢(shì)，在3 h后出現(xiàn)最大值，細(xì)胞修復(fù)程度最好在引發(fā)1 h后，此時(shí)電導(dǎo)率為0.52 μs·cm-1。

圖2 不同處理對(duì)種子電導(dǎo)率的影響

3 討論

從出苗效果來看，鹽引發(fā)的濃度和引發(fā)時(shí)長(zhǎng)與種子發(fā)芽率、萌發(fā)指數(shù)和發(fā)芽指數(shù)等指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)趨勢(shì)，說明高濃度引發(fā)會(huì)抑制種子發(fā)芽[7-8]，可能是長(zhǎng)時(shí)間的引發(fā)導(dǎo)致的吸脹損傷[9]，低濃度適時(shí)的引發(fā)可提高種子的發(fā)芽情況，且引發(fā)濃度越大，種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、萌發(fā)指數(shù)和活力指數(shù)受引發(fā)時(shí)長(zhǎng)的影響越大，在75 g/L和100 g/L的濃度下，長(zhǎng)時(shí)間引發(fā)處理使得種子基本無法出苗。綜合結(jié)果表明，本試驗(yàn)以25 g/L的NaCl引發(fā)1 h時(shí)的發(fā)芽效果最佳。

從引發(fā)對(duì)幼苗生長(zhǎng)指標(biāo)來看，鹽引發(fā)的濃度和引發(fā)時(shí)長(zhǎng)與幼苗的莖粗和根長(zhǎng)都存在輕微的抑制作用，這與前人的研究結(jié)果相似[10-12]。但適當(dāng)?shù)囊l(fā)也可提升幼苗性狀，本試驗(yàn)以25 g/L的NaCl引發(fā)1 h為最適處理，可顯著提高幼苗的子葉長(zhǎng)（15.3%）和根長(zhǎng)（136.1%）。

從組織浸提液的電導(dǎo)率來看，各濃度引發(fā)隨時(shí)間的增長(zhǎng)大致都呈先增后降的趨勢(shì)，其中以25 g/L和100 g/L的NaCl引發(fā)1 h的電導(dǎo)率最低，均為0.54 μs·cm-1，說明在該處理下的細(xì)胞膜受到的損傷程度最輕。

除引發(fā)濃度和時(shí)間外，引發(fā)物種類的不同、引發(fā)的溫度以及回干時(shí)間的長(zhǎng)短均能對(duì)種子產(chǎn)生較大的影響，從而影響到種子的出苗和生長(zhǎng)發(fā)育情況。本試驗(yàn)僅從油菜生理的角度研究了引發(fā)效應(yīng)，對(duì)其它作物的引發(fā)效果和引發(fā)機(jī)理的研究還有待深入。

4 結(jié)論

綜合各指標(biāo)，可以得出華油雜62品種的油菜種子經(jīng)25 g/L的NaCl溶液引發(fā)1 h后的出苗率高，種子活力強(qiáng)，出苗后生長(zhǎng)勢(shì)較旺盛，同時(shí)也說明引發(fā)后的種子抗鹽能力強(qiáng)，能極大的降低播種成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)油菜的播種實(shí)踐具有一定的指導(dǎo)意義。