辛?xí)詯?，?丹，徐華陽，高雨萱，國 怡，李木子，姜云天

（通化師范學(xué)院，吉林通化 134002）

畜牧養(yǎng)殖業(yè)是促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、增加農(nóng)牧民收入的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)之一，而飼料是維持禽畜生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，是從原始畜牧業(yè)到現(xiàn)代化畜牧業(yè)轉(zhuǎn)化的核心環(huán)節(jié)之一。但對(duì)于我國東北地區(qū)來說，由于受氣候環(huán)境和土壤次生鹽漬化的影響，導(dǎo)致飼料植物栽培品種單一，且存在栽植后成活率偏低現(xiàn)象。因此，摸清逆境條件下飼料植物從種子萌發(fā)到幼苗生長等各階段生長發(fā)育特性，對(duì)于提高東北地區(qū)飼料植物存活率和豐富飼料品種具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

籽粒莧（Amaranthus hypochondriacus L.）原產(chǎn)于中南美洲及東南亞地區(qū)，為莧科莧屬一年生草本植物。該植物具有生長迅速、再生能力強(qiáng)、產(chǎn)量高、耐旱、耐瘠薄、耐鹽堿等特性[1]，同時(shí)對(duì)土壤重金屬Cd、Zn 具有很強(qiáng)的富集能力，是集飼料、食用、觀賞、醫(yī)藥保健等多用途于一身的新型農(nóng)作物。目前人們已對(duì)籽粒莧飼料品質(zhì)[2]、修復(fù)土壤重金屬污染[3-4]、醫(yī)藥開發(fā)[1]等方面開展相關(guān)研究，而有關(guān)籽粒莧耐鹽性方面雖然已開展部分研究，但多以NaCl 單一脅迫為研究對(duì)象，且研究內(nèi)容僅對(duì)部分品種種子萌發(fā)期的耐鹽性進(jìn)行評(píng)價(jià)[5]或?qū)τ酌邕M(jìn)行研究[6]，而有關(guān)籽粒莧種子萌發(fā)期對(duì)NaCl 脅迫的耐受范圍并未明確，籽粒莧種子能否在其他鹽脅迫環(huán)境下正常萌發(fā)，耐受性又如何？諸多問題尚未知曉。因此，為了進(jìn)一步明確籽粒莧對(duì)不同類型鹽脅迫的適應(yīng)特性，本研究用4 種濃度的NaCl 和Na2SO4鹽溶液分別對(duì)籽粒莧種子進(jìn)行處理，分析比較種子萌發(fā)指標(biāo)對(duì)2 種鹽脅迫的響應(yīng)特征，并通過曲線回歸分析法明確籽粒莧對(duì)2 種鹽脅迫的適宜濃度、半致死濃度以及極限濃度，為鹽堿地飼料品種的選擇和配置提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試劑為分析純NaCl 和Na2SO4；供試植物種子為籽粒莧種子（購自江蘇宿遷千綠種業(yè)）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

配制NaCl 和Na2SO4溶液，其濃度均設(shè)置為20mmol/L、60mmol/L、100mmol/L、140mmol/L，以蒸餾水為對(duì)照（CK）。選取數(shù)粒大小勻稱、籽粒成熟且無病蟲害的籽粒莧種子，用醫(yī)用紗布包裹種子使其浸泡在0.05%的高錳酸鉀溶液中消毒5min，取出后在蒸餾水下沖洗，直至紗布表面顏色變淡，最后用濾紙吸干種子表面多余水分，備用。每個(gè)培養(yǎng)皿內(nèi)均勻擺放50 粒種子（皿底鋪置雙層濾紙），然后用對(duì)應(yīng)濃度的NaCl 和Na2SO4鹽溶液來處理種子（每個(gè)培養(yǎng)皿中加入10mL），對(duì)照（CK）加入等量蒸餾水，每個(gè)處理3 次重復(fù)，最后將處理后的種子置于25℃恒溫箱中進(jìn)行培養(yǎng)。24h 后每天定期觀察記錄每個(gè)培養(yǎng)皿中種子萌發(fā)情況，第3d計(jì)算發(fā)芽勢，第15d 結(jié)束發(fā)芽試驗(yàn)并測量幼苗長度。計(jì)算公式如下：

發(fā)芽率（%）=（第15d 萌發(fā)種子數(shù)/50 粒種子）×100；相對(duì)發(fā)芽率（%）=（鹽處理發(fā)芽率/對(duì)照發(fā)芽率）×100[7]；發(fā)芽勢（%）=（第3d 萌發(fā)種子數(shù)/50 粒種子）×100；發(fā)芽指數(shù)（Gi）=∑Gt/Dt，式中Gt 為不同時(shí)間（t，d）的發(fā)芽數(shù)；Dt 為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)[8]；活力指數(shù)（Vi）=Gi×S，式中S 為幼苗平均長度[7]。

2 結(jié)果與分析

2.1 NaCl 脅迫對(duì)籽粒莧種子萌發(fā)指標(biāo)的影響

由表1 可見，20mmol/L NaCl 處理下的籽粒莧種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢均高于對(duì)照，且分別較對(duì)照增加13.24%和12.52%，而60mmol/L、100mmol/L 和140 mmol/L NaCl 處理下的發(fā)芽率和發(fā)芽勢則均顯著低于對(duì)照和20mmol/L 鹽濃度處理（P＜0.05）；籽粒莧種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)在20mmol/L 和60mmol/L NaCl處理下顯著增加，分別較對(duì)照增加85.40%、22.65%和85.03%、64.77%，之后隨著鹽濃度的升高，發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)呈逐漸下降趨勢，且其值均低于對(duì)照。當(dāng)NaCl 濃度達(dá)到140mmol/L 時(shí)，籽粒莧種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢分別較對(duì)照下降73.53%和68.73%，而發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)則相比對(duì)照下降69.63%和85.16%。說明低濃度NaCl 鹽脅迫對(duì)籽粒莧種子萌發(fā)具有一定促進(jìn)作用，而高濃度NaCl 鹽脅迫則對(duì)籽粒莧種子萌發(fā)具有抑制作用。

表1 NaCl 脅迫對(duì)籽粒莧種子萌發(fā)指標(biāo)的影響

2.2 Na2SO4 脅迫對(duì)籽粒莧種子萌發(fā)指標(biāo)的影響

由表2 可見，Na2SO4脅迫處理下，籽粒莧種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均隨其濃度升高而呈“先增后減”趨勢。其中，20mmol/L Na2SO4處理下的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和活力指數(shù)均顯著高于對(duì)照，且分別較對(duì)照增加26.47%、25.04%和61.87%，之后隨著鹽濃度的升高，這3 項(xiàng)萌發(fā)指標(biāo)均呈逐漸下降趨勢，且其值均顯著低于對(duì)照；而20mmol/L 和60mmol/L NaCl 處理下的發(fā)芽指數(shù)分別較對(duì)照增加72.48%和11.91%，當(dāng)鹽濃度達(dá)到100mmol/L 和140mmol/L 時(shí)，發(fā)芽指數(shù)則分別較對(duì)照下降24.95%和89.60%。說明低濃度Na2SO4鹽脅迫有利于籽粒莧種子萌發(fā)，而過高濃度的Na2SO4鹽脅迫則影響籽粒莧種子正常萌發(fā)。

表2 Na2SO4 脅迫對(duì)籽粒莧種子萌發(fā)指標(biāo)的影響

2.3 耐鹽性評(píng)價(jià)

為明確籽粒莧種子萌發(fā)期對(duì)2 種鹽脅迫的耐受性，以相對(duì)發(fā)芽率下降75%、50%和10%時(shí)所對(duì)應(yīng)的鹽濃度為標(biāo)準(zhǔn)[8-9]，分別將相對(duì)發(fā)芽率與NaCl、Na2SO4鹽濃度進(jìn)行曲線回歸分析。在所有曲線模型中，相對(duì)發(fā)芽率與NaCl、Na2SO4鹽濃度之間僅線性擬合效果最佳，決定系數(shù)均達(dá)到顯著水平（見表3）。由最優(yōu)線性函數(shù)方程y1=113.954-0.526x1和y1=121.843-0.704x2得出籽粒莧種子萌發(fā)階段對(duì)NaCl、Na2SO4鹽脅迫的適宜濃度為74.06mmol/L 和66.54mmol/L、半致死濃度為121.59mmol/L 和 102.05mmol/L、極限濃度為197.63mmol/L 和158.87 mmol/L。

表3 NaCl 和Na2SO4 脅迫下籽粒莧種子萌發(fā)期曲線回歸分析

3 結(jié)論與討論

種子萌發(fā)預(yù)示著植物生命的開始，也是植物整個(gè)生命周期中極易受外界因素影響的階段，因此，種子能否在鹽漬土環(huán)境下正常萌發(fā)直接關(guān)系到后期幼苗的生長。研究發(fā)現(xiàn)，低濃度鹽溶液對(duì)部分植物種子萌發(fā)能夠起到促進(jìn)作用[7-8]，但土壤中高濃度的可溶性鹽（主要指Na+）的囤積，不僅會(huì)抑制種子吸水，使種皮變硬，從而抑制種子萌發(fā)，而且會(huì)進(jìn)一步造成種子細(xì)胞內(nèi)離子濃度升高，改變膜的通透性，失去對(duì)離子進(jìn)出的控制，對(duì)種子產(chǎn)生毒害作用[10-11]。也有研究表明，無論鹽濃度高低，鹽脅迫均抑制種子萌發(fā)[12]。本研究結(jié)果表明，低濃度（20mmol/L）NaCl 和Na2SO4脅迫均促進(jìn)籽粒莧種子萌發(fā)，其發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均顯著高于對(duì)照，發(fā)芽率也高于或顯著高于對(duì)照，而當(dāng)鹽濃度≥100mmol/L 時(shí)，NaCl 和Na2SO4脅迫處理下的各項(xiàng)萌發(fā)指標(biāo)均低于或顯著低于對(duì)照，鹽脅迫嚴(yán)重抑制了籽粒莧種子的萌發(fā)和出苗整齊度，這與袁飛敏等[13]對(duì)藜麥種子耐鹽性研究結(jié)果一致，李洪燕[14]對(duì)籽粒莧種子耐鹽性研究中也得出，低濃度NaCl 脅迫處理下籽粒莧種子萌發(fā)指標(biāo)均有所增加。曲線回歸分析結(jié)果表明，籽粒莧種子萌發(fā)期對(duì)NaCl 和Na2SO4脅迫均具有一定的耐受性，且籽粒莧種子對(duì)NaCl 脅迫的耐受濃度均高于Na2SO4脅迫，這也進(jìn)一步說明，籽粒莧種子萌發(fā)階段對(duì)NaCl 脅迫的耐受性要強(qiáng)于Na2SO4脅迫。因此，在鹽漬化環(huán)境下種植牧草籽粒莧時(shí)，可根據(jù)地塊的鹽分組成及含鹽量的不同而有選擇地播種，以提高播種后種苗的成活率。