摘要：文章研究硫酸錳溶液處理對不同鹽水平下冬小麥種子活力和幼苗生長能力的影響。試驗采用4種濃度的硫酸錳溶液浸泡冬小麥種子15 h，分別在4種濃度的NaCl條件下進行小麥種子發(fā)芽試驗。結(jié)果表明：在50、90、130 mmol．L-l濃度NaCl條件下，0.20 9．L-l硫酸錳溶液能顯著提高小麥種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、幼苗高度和根長，并顯著增加小麥幼苗的鮮質(zhì)量和干質(zhì)量。在50 mmol．L-l濃度NaCl條件下，0.60 9．L-1硫酸錳溶液能顯著提高小麥種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)和根長，并顯著增加幼苗鮮質(zhì)量和干質(zhì)量；在90 mmol．L-l濃度NaCl條件下，0.60 9．L-1硫酸錳溶液同樣能顯著提高小麥種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、幼苗高度和根長，并顯著增加幼苗鮮質(zhì)量和干質(zhì)量；在130 mmol．L-1濃度NaCl條件下，1.00 9．L-1硫酸錳溶液對小麥種子和幼苗生長沒有顯著作用。綜合分析，用0.20 9．L-l硫酸錳溶液處理冬小麥種子，能有效提高冬小麥的種子活力和幼苗耐鹽能力。

關(guān)鍵詞：冬小麥；硫酸錳；鹽脅迫；種子活力；幼苗特性

中圖分類號：S512 文獻標識碼：A

天津地區(qū)土壤的鹽漬化程度較高，鹽脅迫下的冬小麥種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢和幼苗質(zhì)量會顯著降低[1]，因此，研究鹽脅迫下外源物對冬小麥生長的影響具有重要意義。錳是植物生長發(fā)育的必需微量元素之一，參與植物的光合作用，調(diào)節(jié)酶的代謝，并促進植物生長發(fā)育，能有效提高玉米的耐鹽能力[2]。硫酸錳浸種可提高黑柴胡種子的呼吸速率、可溶性糖含量、可溶性蛋白質(zhì)含量，同時提高淀粉酶活性，促進種子萌發(fā)【3】。錳能提高鎘脅迫下小麥的生長能力，提高小麥株高、產(chǎn)量和千粒質(zhì)量【4】。褪黑素能有效緩解鹽脅迫對小麥萌發(fā)的影響【5】。然而，關(guān)于硫酸錳對鹽脅迫下冬小麥種子萌發(fā)影響尚未見報道。本研究以冬小麥種子為材料，采用不同濃度硫酸錳溶液浸種，在不同濃度NaCl條件下進行標準發(fā)芽試驗，分析冬小麥種子的發(fā)芽力、種子活力和幼苗生長情況，為利用鹽漬化土壤種植冬小麥提供參考。

1材料和方法

1.1試驗材料

小麥品種：濟麥22，從市場購得。

1.2試驗方法

試驗設4種濃度硫酸錳溶液，即0.00、0.20、0.60、1.00 9．L-1，分別浸泡小麥種子15 h。之后將處理過的小麥種子分別置于0（對照，CK）、50、90、130 mmol．L-1共4種NaCl溶液的發(fā)芽床上進行標準發(fā)芽試驗，每個發(fā)芽盒均勻擺放100粒種子，每個處理重復3次。

1.3測定指標和方法

種子發(fā)芽指標：種子發(fā)芽指標測定參照《種子學》【6】進行。分別于冬小麥種子發(fā)芽的第4天和第8天測定種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率。種子發(fā)芽標準為胚芽≥種子長的一半，胚根≥種子長。發(fā)芽第4天時觀測冬小麥種子發(fā)芽勢，即發(fā)芽種子數(shù)占試驗種子數(shù)的百分率；發(fā)芽第8天時觀測冬小麥種子發(fā)芽率，即發(fā)芽種子數(shù)占試驗種子數(shù)的百分率。

在種子發(fā)芽期間，每天記載種子發(fā)芽粒數(shù)，測定種子發(fā)芽指數(shù)，公式如下：

GI=∑（Gt/Dt）

其中Gt為發(fā)芽試驗終期內(nèi)每日種子發(fā)芽數(shù)，Dt為種子發(fā)芽日數(shù)，∑為總和。

種子活力指數(shù)用下列公式計算：

VI=S×GI

其中S為發(fā)芽計數(shù)統(tǒng)計末期的幼苗干質(zhì)量，GI為種子發(fā)芽指數(shù)。

幼苗生長指標：冬小麥種子發(fā)芽第8天時，將每個發(fā)芽盒中的所有幼苗取出并按株高從小到大排列，取出高度排在第5-8位的幼苗測定苗高和根長（以種子最長根為測定值），并記錄各處理的平均值。每個處理的所有幼苗用吸水紙吸取表面水分后稱得苗鮮質(zhì)量，在105℃下烘干30 min，置于60℃下烘至恒質(zhì)量，測得苗干質(zhì)量。

1.4數(shù)據(jù)分析和繪圖

采用SPSS 18軟件和Excel 2016軟件進行數(shù)據(jù)分析和繪圖。

2結(jié)果與分析

2.1硫酸錳溶液浸種對不同NaCI濃度下冬小麥種子發(fā)芽的影響

發(fā)芽勢和發(fā)芽率是種子發(fā)芽力的兩個判定指標，其數(shù)值越大，發(fā)芽力越強。由圖1可知，在0 mmol．L-l濃度NaCl條件下，4種硫酸錳溶液處理對冬小麥種子的發(fā)芽勢均無顯著影響。在50 mmol．L-1濃度NaCl條件下，0.20和0.60 9．L-1硫酸錳溶液處理的冬小麥種子發(fā)芽勢分別比對照（ CK）增加了8.260-/0和6.96% （Plt;0.05），而0.60和1.00 9．L-1硫酸錳溶液處理的冬小麥種子發(fā)芽勢與對照（ CK）相比無顯著差異。在90和130 mmol．L-l濃度NaCl條件下，0.20 9．L-1硫酸錳溶液處理的冬小麥種子發(fā)芽勢比對照（ CK）顯著增加。試驗結(jié)果表明，低濃度的硫酸錳溶液對鹽脅迫下的冬小麥種子發(fā)芽勢有提高作用。

在4種濃度NaCl條件下，4種硫酸錳溶液處理的冬小麥種子發(fā)芽率均與對照（ CK）無顯著差異（圖2），表明硫酸錳溶液處理對冬小麥種子發(fā)芽率影響不大。

2.2硫酸錳溶液浸種對不同NaCI濃度下冬小麥種子活力的影響

發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)是種子活力高低的主要判定指標，發(fā)芽指數(shù)越高，種子活力越高。由圖3可知，在4種濃度NaCl條件下，0.20 9．L-1硫酸錳溶液處理的冬小麥種子發(fā)芽指數(shù)分別比對照（ CK）增加了4.15%、14.71%、10.630-/0和12.78% （Plt;0.05），0.60 9．L-1硫酸錳溶液處理的冬小麥種子發(fā)芽指數(shù)分別比對照（ CK）增加了4.070-/0、12.69%、8.Og%和6.60%（Plt;0.05）。上述結(jié)果表明，0.20和0.60 9．L-l硫酸錳溶液處理均能提高鹽脅迫下冬小麥種子的發(fā)芽指數(shù)。

在4種濃度NaCl條件下，0.20 9．L-1硫酸錳溶液處理的冬小麥種子活力指數(shù)分別比對照（ CK）增加了16.370-/0、38.29%、23.87%和31.25% （Plt;0.05）（圖4），0.60 9．L-l硫酸錳溶液處理的冬小麥種子活力指數(shù)分別比對照（ CK）增加了12.41%、29. 170-/0、15.720-/0和20.33% （Plt;0.05），1.00 9．L-1硫酸錳溶液處理的冬小麥種子活力指數(shù)與對照（ CK）之間無顯著差異。

2.3硫酸錳溶液浸種對不同NaCI濃度下冬小麥幼苗鮮質(zhì)量的影響

在50、90、130 mmol．L-1濃度NaCl條件下，0.20 9．L-1硫酸錳溶液處理的冬小麥幼苗鮮質(zhì)量分別比對照（CK）增加了24.18%、27.53%和15.73% （Plt;0.05）（圖5）；在50和90 mmol．L-1濃度NaCl條件下，0.60 9．L-1硫酸錳溶液處理的冬小麥幼苗鮮質(zhì)量分別比對照（ CK）增加了16.920-/0和12.50% （Plt;0.05）；在0、50、90、130 mmol．L-1濃度NaCl條件下，1.00 9．L-1硫酸錳溶液處理的冬小麥幼苗鮮質(zhì)量雖有所降低，但均未達到差異顯著水平。

在4種濃度NaCl條件下，0.20 9．L-l硫酸錳溶液處理的冬小麥幼苗干質(zhì)量分別比對照（ CK）增加了11.70%、20.50%、12.000-/0和16.42% （Plt;0.05）（圖6），0.60 9．L-1硫酸錳溶液處理的冬小麥幼苗干質(zhì)量分別比對照（ CK）增加了7.98%、14.64%、7.09%和12.86% （Plt;0.05），1.00 9．L-1硫酸錳溶液處理的冬小麥幼苗干質(zhì)量與對照（ CK）之間無顯著差異。

2.4硫酸錳溶液浸種對不同NaCI濃度下冬小麥幼苗高度和幼苗根長的影響

幼苗高度和幼苗根長數(shù)值越大，表明冬小麥幼苗生長能力越強。由圖7可知，在0 mmol．L-1濃度NaCl條件下，4種濃度硫酸錳溶液處理的冬小麥幼苗高度與對照（ CK）相比均無顯著差異；在50、90、130 mmol．L-l濃度NaCl條件下，0.20 9．L-1硫酸錳溶液處理的冬小麥幼苗高度分別比對照（ CK）增加了9.02%、15.79%和24.73% （Plt;0.05）；在90 mmol．L-l濃度NaCl條件下，0.60 9．L-1硫酸錳溶液處理的冬小麥幼苗高度比對照（ CK）增加了11.84%（Plt;0.05）。在4種濃度NaCl條件下，1.00 g．L-1硫酸錳溶液處理的冬小麥幼苗高度與對照（ CK）之間無顯著差異。

在4種濃度NaCl條件下，0.20 9．L-1硫酸錳溶液處理的冬小麥幼苗根長分別比對照（CK）增加了21.71%、29.33%、22.30%和17.65%（Plt;0.05）（圖8）。在0、50、90 mm01．L-濃度NaCl條件下，0.60 9．L1硫酸錳溶液處理的冬小麥幼苗根長分別比對照（CK）增加了8.55%、21.33%和18.71%（Plt;0.05）。 在4種濃度NaCl條件下，1.00 9．L-1硫酸錳溶液處理的冬小麥幼苗根長與對照（CK）之間無顯著差異。

3結(jié)論與討論

鹽脅迫不僅能降低冬小麥種子的發(fā)芽力，還能降低冬小麥的幼苗質(zhì)量【7】。鹽脅迫也會影響冬小麥種子和幼苗中的酶活性及滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量，進而影響冬小麥生長[8]。外源鈣元素能緩解NaCl脅迫對冬小麥幼苗的損傷[9]。本研究結(jié)果表明，0.20 9·L-1硫酸錳溶液浸種能顯著提高不同濃度NaCl條件下冬小麥的種子發(fā)芽力、種子活力、幼苗質(zhì)量、幼苗高度和幼苗根長，這與硫酸鉀對糯玉米種子萌發(fā)和幼苗生長的影響研究結(jié)論相同[10]。這可能是由于低濃度的錳元素提高了冬小麥種子萌發(fā)期間的氧化酶活性，提高了種子抗氧化水平，降低了脂質(zhì)過氧化作用，提高了冬小麥幼苗的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量，進而提高了冬小麥幼苗的耐鹽能力。

本研究結(jié)果表明，在50和90 mmol·L-l濃度NaCl條件下，0.60 9．L-1硫酸錳溶液浸種能顯著提高冬小麥種子的發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、幼苗鮮質(zhì)量、幼苗干質(zhì)量和幼苗根長；但在130mmol．L-】濃度NaCl條件下，0.60 9．L-1硫酸錳溶液浸種與其他處理比較，冬小麥種子發(fā)芽的各項指標沒有顯著提高，1.00 9·L-1硫酸錳溶液浸種不僅對冬小麥種子的各項發(fā)芽指標沒有顯著提高，有的指標值反而降低。這與高錳濃度對大葉胡枝子的幼苗生物量產(chǎn)生抑制作用的結(jié)果相一致[11]。本研究結(jié)果表明，錳作為冬小麥生長所需微量元素之一，如果使用過量會起到反作用，抑制冬小麥種子和幼苗的生理代謝活動和各種酶的活性，進而影響冬小麥幼苗的正常生長。

本試驗結(jié)果表明，0.20 9·L-1硫酸錳溶液浸泡冬小麥種子，能顯著提高鹽脅迫下冬小麥的種子活力、發(fā)芽力和幼苗生長能力；低濃度硫酸錳溶液浸種對冬小麥種子萌發(fā)的鹽脅迫傷害具有緩解作用。

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收稿日期：2024-09-25

基金項目：天津市農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化與推廣項目（ 202101090）；天津市優(yōu)秀農(nóng)業(yè)科技特派員項目（2IZYCC.SN00330）；河北省高等學校科學技術(shù)研究重大專項（ YJ22024001）；天津市主要農(nóng)作物智能育種重點實驗室開放課題項目（KIIBMC2306）主要作者簡介：張昱（2002-），女，在讀本科生，主要從事種子學研究。E-mail： 127117936l@qq.com

通信作者簡介：曹高燚（1984-），男，副教授，博士，主要從事種子科學的教學與研究工作。E-mail： caogaoyi@tjau.edu.cn