鹽堿脅迫下芹菜萌芽研究

前言：本站為你精心整理了鹽堿脅迫下芹菜萌芽研究范文，希望能為你的創作提供參考價值，我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文，歡迎咨詢。

本文作者：徐芬芬羅雨晴作者單位：上饒師范學院生命科學學院

由于工業污染的日益嚴重、無節制的開發利用、化肥的大量投入以及農業生產的迅猛發展，土壤的次生鹽漬化呈加劇趨勢。設施土壤(設施農業生產過程中形成的土壤)的次生鹽漬化現象是國內外設施栽培中普遍存在的技術難題［1］。楊亞軍等［2］研究了沈陽郊區某保護地的土壤鹽分問題，發現鹽分障礙目前已經成為限制設施蔬菜生產的主要因素，嚴重影響了蔬菜的產量和品質。我國西北鹽堿地多為復合型鹽堿地，主要鹽堿成分有NaHCO3和Na2CO3，兼有NaCl和Na2SO4，鹽化與堿化作用往往相伴發生。堿性鹽不僅存在中性鹽的脅迫作用，還具有高堿性及明顯降低礦質元素的可利用性等危害，因而較中性鹽有更強的生態破壞性［3］。目前，在混合鹽堿脅迫方面的研究主要集中于農作物、草坪用草及部分木本植物［4－8］，對蔬菜的研究報道相對較少［9］。芹菜種子在混合鹽堿脅迫下的萌發情況亦未見報道。采用不同濃度的NaCl、Na2SO4、NaHCO3和Na2CO3混合液模擬了鹽度和pH不同的15種鹽堿條件，通過研究混合鹽堿脅迫對芹菜種子萌發的影響，探討芹菜對鹽堿脅迫的脅變規律和適應性，以期為今后在鹽堿地栽培芹菜提供理論和實踐依據。

1材料與方法

1.1材料與試藥

供試芹菜品種為“津南實芹一號”;試驗所用NaCl、Na2SO4、NaHCO3和Na2CO3均為分析純，由北京化學試劑公司生產。

1.2實驗組合的設置

以西北多數地區鹽堿地為依據［5－8］，選定2種中性鹽NaCl、Na2SO4和2種堿性鹽NaHCO3、Na2CO3，按體積比混合。以堿性鹽所占體積比(由小到大)分為A、B、C、D、E共5組，所有處理組的單價鹽(NaCl、NaHCO3)與二價鹽(Na2SO4、Na2CO3)的比率為1∶1(體積比)。根據芹菜的耐鹽閥值(前期實驗結果表明:NaCl顯著抑制芹菜種子萌發的濃度為100mmol/L，而在200mmol/LNaCl脅迫下芹菜種子僅有極少數萌發，可知芹菜所能耐受的最高鹽濃度為200mmol/L)，每組內下設3個鹽濃度，依次為50、100和200mmol/L，總共15個鹽度和pH各不相同的混合鹽堿組合。

1．3培養方法

采用紙上發芽法，在直徑9cm的培養皿內鋪雙層濾紙，用移液管吸取10mL不同濃度的鹽溶液于其中。將經浸種6h并消毒過的芹菜種子均勻鋪置后，每個培養皿內存100粒，各重復處理3次，置于25℃，12h/12h(光暗各12h交替)的光照培養箱中，每天用稱質量法補充損失的水分。

1．4測定指標

記錄4d后芹菜種子發芽的情況，統計發芽率、發芽勢、發芽指數，萌發以胚根長度，達到種子長度的一半為標準。之后每隔12h觀察1次。發芽結束后隨機選取10粒出芽種子，測定胚鮮質量、胚根長及胚芽長。發芽率、發芽勢、發芽指數的計算公式如下:（公式略）。

2結果與分析

2．1各處理組的鹽濃度與pH

從表2可以看出:各處理組的pH呈明顯的變化規律，由于堿性鹽的比例增加，從A組到E組，pH依次遞增。每一處理組內隨鹽濃度的增加，pH變化不明顯。總pH由7.15跨度到10.41，與天然鹽堿地的15種鹽堿條件相似。各處理組的鹽濃度與pH情況見表2。天然鹽堿地的土壤條件比本處理組情況復雜，因此實驗只是一種模擬性質的實踐。

2．2混合鹽堿脅迫對芹菜種子發芽率的影響

由表3可知:各組的發芽率均隨鹽濃度和pH的升高呈下降趨勢。同一處理組內，不同鹽濃度間發芽率差異較明顯，鹽濃度為100mmol/L時，發芽率均低于10%，而當濃度增加到200mmol/L時，發芽率均為0，說明芹菜種子對鹽濃度敏感，大于100mmol/L的高鹽脅迫導致種子發芽率降低，發芽整齊度下降。在鹽濃度相同的情況下，不同處理組之間的發芽率隨著pH的增加逐漸降低，表明堿脅迫同樣抑制了種子的萌發。高鹽低堿條件和高堿低鹽條件相比較，高鹽條件下發芽率更低，說明鹽濃度對芹菜種子萌發抑制作用更明顯。

2．3混合鹽堿脅迫對芹菜種子發芽勢的影響

由表4可以看出:隨著pH的增大和鹽濃度的升高，芹菜種子發芽勢基本呈下降趨勢，說明增強鹽堿脅迫使芹菜種子發芽勢降低，發芽時間推后。鹽濃度超過100mmol/L時，除A處理組發芽勢為2.67%，其他組合發芽勢均為0。說明高強度鹽堿環境對芹菜的毒害作用較大，導致發芽時間推后，且前期基本不萌發。

2．4混合鹽堿脅迫對芹菜種子發芽指數的影響

為了反映種子萌發的速度和整齊程度，采用發芽指數分析種子萌發與鹽濃度之間的關系。由表5可以看出:各處理組內芹菜種子發芽指數隨鹽濃度的增加而減小;同一鹽濃度不同處理組之間發芽指數也隨pH的增大而減小。

2．5混合鹽堿脅迫對芹菜種子活力指數的影響

從表6可以看出:當鹽濃度超過100mmol/L時，各處理組活力指數均為0，在100mmol/L鹽脅迫下種子雖有少數萌發，但因生物量極小導致活力指數極低，生長不良。說明芹菜能耐受的最高鹽濃度為50mmol/L。

2．6各指標與脅迫因素的相關性分析

從表7可以看出:發芽率、發芽勢、發芽指數和活力指數等均與鹽濃度和pH呈負相關性。鹽濃度與各萌發指標的相關系數明顯大于pH，可見芹菜種子萌發受鹽濃度的影響較大，pH的脅迫影響相對較小。

2．7各指標與鹽濃度和pH的方差分析

從表8可以看出:鹽濃度的F值遠大于pH的F值，也就是說對鹽脅迫的影響作用遠大于堿脅迫作用。且鹽濃度對各項指標的影響差異均達到極顯著水平(P＜0.01)，而pH對各項指標的影響差異不顯著。因此，芹菜種子萌發主要受鹽濃度的影響。

3結論

在混合鹽堿脅迫下，芹菜種子的萌發受到明顯的抑制，發芽率、發芽勢、發芽指數和活力指數等指標均呈下降趨勢，并隨鹽堿度的遞增下降愈發明顯，直至在鹽濃度為200mmol/L時不再萌發。而pH對芹菜種子萌發的影響較小。研究表明，鹽脅迫是通過離子滲透來影響作物，而pH則影響礦質元素的吸收。50mmol/L混合鹽堿脅迫對芹菜種子萌發影響較小，但在100mmol/L混合鹽堿脅迫下，因生物量極小導致活力指數極低，生長不良。說明芹菜的耐鹽能力較差，不建議在中重度鹽堿地推廣種植，在設施芹菜的栽培過程中也應注意及時洗鹽，以防土壤鹽分積累對植物造成傷害。但由于pH對芹菜種子萌發的影響不顯著，因此可考慮在土壤pH較高，但鹽濃度不高的地區推廣種植。