胡小玉 王曉璐 楊麗娟 單偉萌 潘鈺 徐小琦

摘要：以油菜種子為試驗(yàn)材料，使用0.3毫摩爾/升硝酸鉀溶液處理對(duì)油菜種子進(jìn)行低鉀脅迫，探究不同濃度水楊酸對(duì)低鉀脅迫下油菜種子的萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響，以期得到最佳緩解油菜低鉀脅迫作用的水楊酸濃度。結(jié)果表明，隨著水楊酸濃度的增加，對(duì)油菜種子的萌發(fā)和生長(zhǎng)都具有不同程度的緩解作用，其中0.6毫摩爾/升水楊酸處理的油菜種子緩解效果最好。

關(guān)鍵詞：油菜；低鉀脅迫；水楊酸；影響

油菜是我國(guó)種植面積超過650萬公頃的第五大作物，也是需鉀量較多的經(jīng)濟(jì)農(nóng)作物。同時(shí)作為我國(guó)重要的油料作物，種植分布遍及全國(guó)，31個(gè)省市自治區(qū)都有油菜生產(chǎn)。油菜種子含油量為30%～50%，是我國(guó)食用植物油最主要的來源之一。我國(guó)油菜種植存在施用鉀肥不足或盲目使用現(xiàn)象，制約了油菜種植經(jīng)濟(jì)效益的進(jìn)一步發(fā)展。作為重要的可食用農(nóng)作物，在飲食上具有降低血脂、幫助肝臟排毒、寬腸通便等功效。

鉀離子是國(guó)際公認(rèn)的植物藥材品質(zhì)元素，糧食中的糧食，是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的3大營(yíng)養(yǎng)元素之一。鉀也是肥料三要素之一，中國(guó)是世界上鉀肥主要消費(fèi)國(guó)，油菜是一種吸鉀量較高的作物，施鉀肥能顯著提高油菜籽產(chǎn)量和生物學(xué)產(chǎn)量。我國(guó)缺鉀耕地總面積達(dá)2.26×108公頃，缺鉀量由南向北的總趨勢(shì)逐漸降低。南方地區(qū)降雨頻繁，高溫多雨，土壤中的鉀離子容易被雨水帶到土壤下層，導(dǎo)致耕地層缺少鉀離子。近些年來，很多北方地區(qū)也出現(xiàn)了缺鉀現(xiàn)象?，F(xiàn)如今，土壤缺鉀已成為制衡農(nóng)作物生產(chǎn)的主要影響因素之一。研究水楊酸（簡(jiǎn)稱水楊酸）對(duì)低鉀脅迫下油菜種子萌發(fā)及生長(zhǎng)的影響，對(duì)油菜等農(nóng)作物的擴(kuò)大種植與增加產(chǎn)量具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

中油828號(hào)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

挑選顆粒飽滿形狀大小一致、表面無損傷的油菜種子，均勻放入鋪有脫脂棉和濾紙的培養(yǎng)皿中，每份30粒，使用0.3毫摩爾/升硝酸鉀溶液對(duì)油菜種子以低鉀脅迫處理，設(shè)為對(duì)照CK，然后用不同濃度水楊酸（0、0.3、0.6、0.9、1.2）毫摩爾/升，分別對(duì)油菜種子進(jìn)行處理，每組3次重復(fù)，將培養(yǎng)皿放入恒溫培養(yǎng)箱中25℃恒溫光照培養(yǎng)。以油菜種子發(fā)芽長(zhǎng)出兩片子葉為標(biāo)準(zhǔn) ，每日記錄發(fā)芽情況。

1.3 測(cè)定方法

從每組中挑選10棵發(fā)芽較好的油菜種子移栽到種植盆中，每組3次重復(fù)，幼苗培養(yǎng)中低鉀對(duì)照組仍繼續(xù)使用0.3毫摩爾/升硝酸鉀溶液澆灌，實(shí)驗(yàn)組使用不同濃度的水楊酸澆灌。當(dāng)試驗(yàn)組幼苗株高達(dá)到8厘米時(shí)，將幼苗從種植盆中移出，清洗干凈，測(cè)量每組幼苗的株高、根長(zhǎng)、葉厚度、葉面積、地上部分及地下部分的鮮重和干重。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用Excel2020版和SPSS 25.0版進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與結(jié)果分析，本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都為3次試驗(yàn)的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 外源水楊酸處理對(duì)低鉀脅迫下油菜種子發(fā)芽率的影響

由表1可知，與CK相比，水楊酸處理后的油菜種子中除0.9毫摩爾/升水楊酸濃度外，其他試驗(yàn)組發(fā)芽率均高于CK，且隨著處理時(shí)長(zhǎng)的增加，平均發(fā)芽率也在逐漸增大。在低鉀脅迫下，試驗(yàn)組發(fā)芽率隨著水楊酸濃度的增加，發(fā)芽率呈先上升后下降的總體趨勢(shì)，油菜種子的發(fā)芽率在水楊酸濃度為0.6毫摩爾/升時(shí)達(dá)到最大值，說明在水楊酸濃度為0.6毫摩爾/升時(shí)對(duì)低鉀脅迫下油菜種子的緩解效果最明顯，且在培養(yǎng)3天后達(dá)到最大發(fā)芽率90.00%，表明水楊酸對(duì)油菜種子的萌發(fā)有明顯促進(jìn)作用。在水楊酸濃度增加到1.2毫摩爾/升時(shí)，發(fā)芽率低于CK，說明水楊酸在較低濃度下對(duì)處于低鉀脅迫的油菜種子有一定的舒緩作用，濃度過高反而會(huì)對(duì)油菜種子的萌發(fā)起抑制效果。

2.2 外源水楊酸處理對(duì)低鉀脅迫下油菜幼苗生長(zhǎng)的影響

由表2、表3總體來看，0.6毫摩爾/升水楊酸處理與CK處理相比，株高、根長(zhǎng)等測(cè)量項(xiàng)目均存在顯著差異，所以，當(dāng)水楊酸濃度為0.6毫摩爾/升時(shí)，油菜幼苗生長(zhǎng)發(fā)育最好。從單方面來看，葉厚度CK與試驗(yàn)組各濃度均差異顯著，而試驗(yàn)組幾個(gè)濃度之間并無顯著差異，可見水楊酸在0.3～1.2毫摩爾/升濃度范圍內(nèi)對(duì)葉厚度的影響顯著且相似。除葉面積中CK與0.3毫摩爾/升水楊酸相比無顯著差異外，其他測(cè)量項(xiàng)目中CK與0.3～0.9毫摩爾/升水楊酸均有顯著差異，表明0.3～0.9毫摩爾/升水楊酸濃度對(duì)低鉀脅迫下油菜種子的株高、根長(zhǎng)、葉厚度、葉鮮/干重、根鮮/干重均有緩解作用，其中在此濃度范圍內(nèi)0.6毫摩爾/升水楊酸的緩解效果最好。但當(dāng)水楊酸濃度達(dá)到1.2毫摩爾/升時(shí)，除葉面積、葉厚度、根鮮重?cái)?shù)值高于CK外，其他測(cè)量項(xiàng)目數(shù)值均低于CK，此時(shí)水楊酸處理不僅無緩解作用，甚至出現(xiàn)了毒害作用。在0～1.2毫摩爾/升水楊酸濃度范圍內(nèi)，各項(xiàng)數(shù)值隨水楊酸濃度的增加，呈先上升后下降的整體趨勢(shì)，也同樣說明一定濃度水楊酸對(duì)低鉀脅迫有一定的解毒作用，過高則會(huì)加深低鉀的毒害作用，抑制油菜植株的生長(zhǎng)。

3 討論

我國(guó)鉀肥消耗量大、資源緊缺，確定鉀肥的合理用量和正確施用方法，能使有限的鉀肥發(fā)揮最大的效果，提高鉀肥的利用率。南方地區(qū)多雨，施鉀肥過程中種植戶不能很好的控制鉀肥用量，較多會(huì)浪費(fèi)鉀肥資源，同時(shí)油菜幼苗會(huì)加大對(duì)鉀離子的吸收，減少其他有機(jī)離子的吸收與運(yùn)輸，還有可能造成燒苗現(xiàn)象；較少施肥則無法達(dá)到所期望的生長(zhǎng)效果。北方地區(qū)土地面積廣，需鉀肥量較大，施用鉀肥使種植戶種植成本過高。水楊酸作為植物激素和內(nèi)源信號(hào)分子，在植物體內(nèi)普遍的存在，參與種子萌發(fā)、植物開花、通透性、離子吸收等重要的生理生化過程，且具有低成本、高效、無毒、無殘留等優(yōu)質(zhì)特點(diǎn)。齊秀東的論文中，水楊酸在植物的抗旱、抗冷、抗鹽、抗病等方面具有明顯的作用，增強(qiáng)植物抵抗不良環(huán)境的能力，在植物生理方面具有重要的影響。

試驗(yàn)結(jié)果表明，外源水楊酸處理能提高低鉀脅迫下油菜種子的發(fā)芽率，對(duì)解除株高、根長(zhǎng)、葉面積、葉厚度、地上部分及地下部分干重和鮮重的抑制作用效果顯著。不同濃度外源水楊酸處理對(duì)低鉀脅迫下油菜幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的緩解效果不同，但總體上均有所改善。本試驗(yàn)中使用0.3毫摩爾/升硝酸鉀溶液處理模擬低鉀脅迫時(shí)，最有效緩解低鉀脅迫作用的外源水楊酸濃度為0.6毫摩爾/升，較低濃度的水楊酸處理對(duì)油菜幼苗具有一定的緩解作用，而高濃度的水楊酸其緩解作用明顯下降，甚至加重毒害作用。該研究對(duì)缺鉀地區(qū)油菜的培育與栽種提供了一定的理論參考，對(duì)低鉀地區(qū)的合理利用與開發(fā)也具有一定的重要意義。

基金項(xiàng)目：通化師范學(xué)院非師范專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新與技能訓(xùn)練項(xiàng)目（cs2020077）。

作者簡(jiǎn)介：胡小玉（2000-），女，本科在讀。研究方向：細(xì)胞生物學(xué)。

*為通訊作者。EF28962B-F774-4AEF-A5A4-80D7BFAD922C