不同濃度的氯化鑭浸種對西瓜幼苗生長的影響

陸曉民　高青海

摘 要：采用不同的濃度氯化鑭溶液對西瓜種子進(jìn)行浸種處理，測定其對西瓜幼苗某些生長及生理指標(biāo)的影響。結(jié)果表明：與對照相比，采用適宜濃度的氯化鑭溶液浸種處理可提高西瓜幼苗葉綠素含量、增加根系活力、抑制丙二醛增加、促進(jìn)其干物質(zhì)積累，從而有利于西瓜幼苗的生長。由不同濃度的氯化鑭溶液浸種處理對西瓜幼苗營養(yǎng)指標(biāo)及生理指標(biāo)的影響進(jìn)行綜合判斷可知，以10mg/L的氯化鑭溶液處理效果為最好。

關(guān)鍵詞：氯化鑭；西瓜；浸種；幼苗；生長指標(biāo)；生理指標(biāo)

中圖分類號 S651 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2013）07-41-03

西瓜（Citrullus lanatus）又稱夏瓜，原產(chǎn)于非洲，屬葫蘆科1a生草本植物，其果實營養(yǎng)豐富，汁甜味美，清涼爽口，不但富含糖類，還含有豐富的氨基酸、有機(jī)酸、多種維生素及無機(jī)鹽類物質(zhì)，是夏季主要的消暑解渴的佳品。另外，西瓜的外果皮還可加工為藥品，其中果皮可加工為果脯或菜用[1]。

我國西瓜栽培已有2 000a左右的歷史，現(xiàn)已成為世界上最大的西瓜產(chǎn)地。當(dāng)前，我國的西瓜種植多采用育苗移栽方式進(jìn)行，能否培育出壯苗仍是當(dāng)前西瓜生產(chǎn)成敗的關(guān)鍵要素。為此，依據(jù)我國西瓜生產(chǎn)的現(xiàn)狀，筆者研究了不同濃度的氯化鑭溶液浸種對西瓜幼苗生長及生理特性的影響，為我國西瓜的壯苗培育提供有效的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料 京欣一號西瓜，由安徽省豐樂種子有限公司提供。氯化鑭（分析純），由國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗設(shè)計 試驗采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，共設(shè)ck：清水、A：0.1mg/L氯化鑭溶液、B：1mg/L氯化鑭溶液、C：10mg/L氯化鑭溶液、D：100mg/L氯化鑭溶液、E：1 000mg/L氯化鑭溶液6個處理。試驗時首先將西瓜種子分別放入不同濃度的氯化鑭溶液中于30℃下進(jìn)行浸種24h，然后進(jìn)行催芽，待芽露白后播于內(nèi)裝優(yōu)質(zhì)大田表層土壤的塑料營養(yǎng)缽（13cm×15cm）內(nèi)，每缽播種3粒，出苗后均保留1株，重復(fù)3次，并按常規(guī)均一管理。當(dāng)幼苗長到4葉1心時，分別測定各處理的葉綠素含量、根系活力、丙二醛含量以及相關(guān)營養(yǎng)生長指標(biāo)。

1.3 測定方法

1.3.1 生長指標(biāo)測定 用游標(biāo)卡尺測量西瓜幼苗株高和根莖粗，西瓜幼苗取出，清洗干凈，于105℃殺青30min，然后再于80℃的烘箱中烘干至恒重，用電子天平進(jìn)行稱量其干物質(zhì)重。壯苗指數(shù)=（根莖粗/株高+地下部干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量）×全株干質(zhì)量。

1.3.2 生理指標(biāo)測定及其綜合評價 分別采用分光光度法[2]、硫代巴比妥酸顯色法[2]、TTC法[3]測定西瓜幼苗的葉綠素含量、丙二醛含量及根系活力。

依據(jù)試驗所得的幾項生理指標(biāo)，采用隸屬函數(shù)法對其進(jìn)行綜合評價[4]。隸屬函數(shù)值[X（u1），X（u2）]計算方程為：

其中，Xij為i處理j指標(biāo)的測定值；Xjmax為j指標(biāo)的最大值；Xjmin為j指標(biāo)的最小值。若所測指標(biāo)與植物的生長呈正相關(guān)，則采用（1）式計算隸屬值，反之則用（2）式。求得各處理各指標(biāo)的平均隸屬值作為綜合指標(biāo)進(jìn)行比較：隸屬值越大，越利于西瓜幼苗生長。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度的氯化鑭溶液浸種對西瓜營養(yǎng)生長指標(biāo)的影響 不同濃度的氯化鑭溶液浸種對西瓜營養(yǎng)生長的影響見表1。從表1可以看出，與對照相比，隨著氯化鑭溶液浸種濃度的逐漸加大，西瓜幼苗的株高、根莖粗、植株干質(zhì)重等營養(yǎng)生長指標(biāo)也呈現(xiàn)增加的趨勢，但當(dāng)濃度增加到100mg/L時則出現(xiàn)降低的現(xiàn)象。從綜合指標(biāo)壯苗指數(shù)來觀察，各處理壯苗指數(shù)以10mg/L氯化鑭溶液處理最大，達(dá)0.761，100mg/L及1 000mg/L氯化鑭溶液處理的壯苗指數(shù)均低于對照組，其對西瓜幼苗生長產(chǎn)生了抑制作用，且處理濃度越大抑制作用越強(qiáng)，各處理壯苗指數(shù)的高低順序為：C>B>A>ck>D>E。可見，適宜濃度的氯化鑭溶液浸種可促進(jìn)幼苗的營養(yǎng)生長，高濃度的氯化鑭溶液處理則抑制幼苗的營養(yǎng)生長。

2.2 不同濃度的氯化鑭溶液浸種對西瓜生理指標(biāo)的影響 不同濃度的氯化鑭溶液浸種對西瓜生理指標(biāo)的影響見表2。采用不同濃度的氯化鑭溶液對西瓜種子進(jìn)行浸種處理后，對西瓜幼苗的葉綠素含量的影響不一，在0.1～10mg/L的處理濃度范圍內(nèi)，西瓜幼苗的葉綠素含量均比對照有所提高，以10mg/L氯化鑭溶液的葉綠素含量最高，達(dá)2.261mg/gFW，比對照組增加了10.8%，而當(dāng)濃度大于10mg/L達(dá)到100mg/L及1 000mg/L，其葉綠素含量分別比對照組降低了13.7%、36.8%。在對根系活力的影響上，具有與葉綠素類似的變化趨勢，同對照相比，在0.1～10mg/L的處理濃度范圍內(nèi)，幼苗根系活力有所增加，而采用100mg/L、1 000mg/L的氯化鑭溶液處理的幼苗，其根系活力均低于對照，且處理濃度越高，降低的幅度越大。與對照相比，隨著處理濃度的加大，在0.1～10mg/L的處理濃度范圍內(nèi)，丙二醛含量逐漸減少，而當(dāng)氯化鑭濃度大于10mg/L時，丙二醛含量又開始增加，其中以10mg/L濃度氯化鑭溶液浸種處理的最低。

從以上對不同濃度的氯化鑭溶液浸種處理后對西瓜幼苗的葉綠素含量、根系活力以及丙二醛含量等生理指標(biāo)的分析可得：與對照相比，采用不同濃度的氯化鑭溶液對西瓜種子進(jìn)行浸種處理，開始隨著氯化鑭溶液浸種濃度的逐漸加大，西瓜幼苗葉綠素含量、根系活力也呈現(xiàn)增加的趨勢，而丙二醛含量呈現(xiàn)減少的趨勢，但當(dāng)濃度大于10mg/L時，西瓜幼苗葉綠素含量、根系活力又呈現(xiàn)減少的趨勢，而丙二醛含量則呈現(xiàn)增加的趨勢。上述單一生理指標(biāo)的分析在一定程度上反映出不同濃度的氯化鑭溶液浸種對西瓜幼苗生長的影響，為了更全面準(zhǔn)確地評價不同濃度的氯化鑭溶液浸種對西瓜幼苗生長的影響，特對所測定幾項生理指標(biāo)采用隸屬函數(shù)法進(jìn)行綜合分析，其結(jié)果見表3。由表3中的綜合排名可得：以10mg/L氯化鑭溶液處理綜合指標(biāo)最大，其次是經(jīng)1mg/L氯化鑭溶液處理，然后是0.1mg/L氯化鑭溶液處理，以1 000mg/L氯化鑭處理最小。因此，從所測幾項生理指標(biāo)綜合分析可知各處理中以10mg/L氯化鑭溶液處理效果最好。

綜合以上營養(yǎng)指標(biāo)和生理指標(biāo)可以看出，與對照相比較，以10mg/L氯化鑭溶液處理表現(xiàn)最好，最有利于西瓜幼苗的生長，而100mg/L及1 000mg/L的氯化鑭溶液處理在營養(yǎng)生長指標(biāo)和生理指標(biāo)上都比對照弱，對西瓜幼苗的生長有明顯的抑制作用。

3 小結(jié)與討論

試驗結(jié)果表明，與對照相比，采用適宜濃度的氯化鑭溶液浸種處理可提高葉綠素含量、增加根系活力、抑制丙二醛增多、增加其干物質(zhì)積累，促進(jìn)了西瓜幼苗的生長。從不同濃度的氯化鑭浸種處理對西瓜營養(yǎng)指標(biāo)及生理指標(biāo)的影響進(jìn)行綜合判斷可知，以10mg/L的氯化鑭溶液處理為最好。

我國稀土資源豐富，其在農(nóng)副產(chǎn)品的增產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)上有一定的潛力，推廣應(yīng)用面積正逐步擴(kuò)大[5-7]。鑭元素是商業(yè)稀土肥料的主要成分之一，是稀土元素中含量較高的元素[8]。有報道表明，不同的農(nóng)作物在不同的生長發(fā)育時期施用適當(dāng)濃度的氯化鑭溶液，可以加速農(nóng)作物種子萌發(fā)[9]，促進(jìn)植物根系生長及對養(yǎng)分的吸收[10]，增強(qiáng)光合作用及抗逆性能[11-12]，提高農(nóng)作物產(chǎn)量與品質(zhì)[13-14]，另有研究證明，La3+可以通過對水稻幼根質(zhì)膜電位與質(zhì)子跨膜梯度的產(chǎn)生和維持的影響，來促進(jìn)營養(yǎng)元素和代謝物的跨膜運(yùn)輸，從而影響到植物的生長、發(fā)育、品質(zhì)和產(chǎn)量[15]。本試驗結(jié)果顯示，適當(dāng)濃度的氯化鑭溶液浸種后可促進(jìn)幼苗生長，利于培育出壯苗，而采用不同濃度氯化鑭溶液浸種對西瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)的影響以及試驗所得的結(jié)果是否適用于其它作物還有待于進(jìn)一步探索。

參考文獻(xiàn)

[1]陸曉民，趙冰，丁祖文，等.幾種藥劑浸種處理對西瓜幼苗生長的影響[J].中國林副特產(chǎn)，2007（1）： 13-15.

[2]李合生.植物生理生化實驗原理和技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2000：134-137，260-263.

[3]王英典.植物生理學(xué)實驗指導(dǎo)[M].北京：高等教育出版社，2001：48-50.

[4]陸曉民，詹秋文，盛偉.模擬酸雨對雜交蘇丹草種子萌芽及幼苗生長的影響[J].核農(nóng)學(xué)報，2007，21（4）：409-412.

[5]段立珍，汪建飛，刑素芝.噴施稀土肥對辣椒產(chǎn)量和氮磷鉀含量的影響[J].土壤通報，2007，38 （3）：613、-6151.

[6]張美萍，江玉珍，于光輝.稀土元素對增強(qiáng)UV-B輻照下小麥抗氧化酶的影響[J].核農(nóng)學(xué)報，2009，23（2）：316-320.

[7]陳民生，趙京嵐，李軍祥，等.稀土對小紅蘿卜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（20）：6 196，6 204.

[8]趙依杰，張小紅，林航，等.硝酸鑭對甜瓜葉片生理指標(biāo)和果實品質(zhì)的影響[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2010，25（1）：95-101.

[9]馮曉英，馬敏兵，陳慶富.鑭對油菜種子萌發(fā)及其生理生化指標(biāo)的影響[J].種子，2010，25（8）：45-47.

[10]劉建新，王瑞娟，王鑫.鑭對NaCl 脅迫下黑麥草幼苗根系生理特性的影響[J].中國草地學(xué)報，2010，32（6）：46-51.

[11]張舜，廖穎，陶宗婭，等.鑭浸種處理對玉米光合特性的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2011，30（5）：830-835.

[12]高青海，王秀峰，史慶華，等.鑭對硝酸鹽脅迫下黃瓜幼苗生長及葉片抗氧化酶活性的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報，2008，19 （5）：977-980.

[13]姚艷麗，張秀梅，劉忠華，等.硝酸鑭和硝酸鈰對菠蘿產(chǎn)量品質(zhì)和抗氧化酶系統(tǒng)的影響[J].熱帶作物學(xué)報，2010，31（8）：1 372-1 376.

[14]胡忠俊，宋書巧，藍(lán)唯源，等.稀土鑭對桑樹生長及桑葉品質(zhì)的影響研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（ 8 ）：3 401-3 403.

[15]鄭海雷，張春光.La3+對水稻幼根H+ 跨膜梯度和膜電位的影響[J].中國稀土學(xué)報，2002，20（2）：164-165.

（責(zé)編：徐世紅）