鹽脅迫下外源Ca²⁺對花生植株性狀的影響

侯林琳　張佳蕾　郭峰　楊莎　孟靜靜　耿耘　李新國　萬書波

摘要：以花育22為材料，采用盆栽研究6、12mmol/，L Ca²⁺對100mmol/L NaCl處理下花生植株性狀的影響。結(jié)果表明，鹽脅迫下花生植株的主莖高、分枝數(shù)、側(cè)枝長、根系干重以及生物積累量與對照相比均顯著降低，施加外源Ca²⁺后農(nóng)藝性狀得到改善且12mmol/，L Ca²⁺的作用效果更加顯著。這表明，外源Ca²⁺可以緩解鹽脅迫對花生植株生長發(fā)育的抑制，進(jìn)而改善植株的農(nóng)藝性狀，促進(jìn)花生植株生長，且高濃度的外源鈣（12mmol/L Ca²⁺）效果更加顯著。

關(guān)鍵詞：花生；鹽脅迫；外源Ca²⁺；農(nóng)藝性狀

中圖分類號：S565.203.4

文獻(xiàn)標(biāo)識號：A

文章編號：1001-4942（2015）10-0025-04

土壤鹽漬化已成為全世界面臨的嚴(yán)峻問題之一，是制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的巨大環(huán)境壓力，每年造成數(shù)十億的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。土壤中過多的鹽分影響植物生理生化過程的各個階段，導(dǎo)致生長受抑、生物量減少、作物減產(chǎn)，從而限制了作物大面積的種植推廣。

Ca²⁺不僅僅是植物必需的營養(yǎng)元素，更重要的是作為偶聯(lián)胞外信號與胞內(nèi)生理生化反應(yīng)的第二信使，與植物的諸多生理功能方面如酶的激活、原生質(zhì)的流動、細(xì)胞生長、氣孔關(guān)閉、與激素有關(guān)的生理過程、脫落與衰老等都有密切關(guān)系。Ca²⁺是植物代謝和發(fā)育的主要調(diào)控者。鈣離子在植物抵制不良環(huán)境過程中發(fā)揮了重要作用。更多的研究表明外源鈣處理可以改善植物在逆境脅迫條件下的生長狀況，從而提高植物的抗逆性；外源鈣離子可以明顯緩解鹽條件對小麥幼苗的生長抑制。

花生（Arachis hypogaea L.）是我國的主要油料和經(jīng)濟(jì)作物之一，總產(chǎn)量居油料作物之首，是我國重要的食用油源、食品工業(yè)的理想原料和重要出口創(chuàng)匯作物。在不與糧爭地的前提下擴(kuò)大種植區(qū)域是提高總產(chǎn)的重要舉措，鹽漬土是其重要選擇之一。該類土壤在地球陸地上分布廣泛，約占陸地總面積的25%。本試驗(yàn)以花生品種花育22為試材，探究外源鈣對鹽脅迫下花生植株生長發(fā)育的影響，以期為鹽漬土花生生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1供試材料

供試花生品種為花育22，山東省花生研究所系譜法育成。

1.2試驗(yàn)方法

采用田間盆栽試驗(yàn)。盆裝土壤（取自0～30cm耕層，過篩）18kg，盆直徑為39cm，高30cm。共設(shè)4個處理，重復(fù)4次。具體處理：①CK：0mmol/L NaCl+0mmol/L Ca（NO₃）2；②NC0：100mmol/L NaCl+0mmol/L Ca（NO₃）2；③NC6：100mmol/L NaCl+6mmol/L Ca（NO₃）₂；④NC12：100mmol/L NaCl+12mmol/L Ca（NO₃）₂。每處理使用相應(yīng)濃度處理液澆灌，其中100mmol/L NaCl處理后土壤鹽含量達(dá)到1.3g/kg，6、10mmol/L Ca（NO₃）₂處理后土壤含鈣量分別達(dá)到0.053、0.089g/kg。所有處理均施等量肥料，每盆施用底肥生之道復(fù)合肥、艷陽天復(fù)合肥以及商品有機(jī)肥，并與土混勻，每千克土共施氮0.521g、磷（P₂O₅）0.172g、鉀（K₂O）0.285g。采用穴播，每盆3穴，每穴兩粒，覆膜。出苗后每穴保留一株生長一致健康苗。

分別于苗期（SS）、始花期（FE）、下針期（FP）、結(jié)莢期（PP）、收獲期（PF）挑選長勢一致的植株取樣測定主莖高、側(cè)枝長、分枝數(shù)、根重及生物積累量。主莖高、側(cè)枝長直接用直尺測定。根重、生物量的測定：植株在烘箱中105℃殺青0.5h后，80℃烘干至恒重后稱重，其中每個處理測定9株，重復(fù)4次。

1.3數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖，采用DPS 9.50統(tǒng)計軟件進(jìn)行方差及顯著性分析。

2結(jié)果與分析

2.1外源鈣對鹽脅迫下花生植株主莖高的影響

花生植株主莖高隨生育進(jìn)程的推進(jìn)，呈增加趨勢，其中始花期（FE）到下針期（FP）增高幅度最大（圖1）。各生育期，NC0植株主莖高均比對照（CK）顯著降低，分別降15.37%、7.00%、16.40%、14.14%、17.98%。施加外源鈣后花生植株主莖高均增加，除苗期外NC6、NC12均顯著大于NC0，NC12的增幅最大，均比NC0分別增加10.30%、25.30%、12.59%、10.98%、15.38%。表明鹽脅迫嚴(yán)重抑制花生主莖生長，施加外源Ca²⁺可以有效緩解鹽脅迫對花生生長的抑制，其中12mmol/L Ca²⁺比6mmol/L Ca²⁺處理的效果顯著。

2.2外源鈣對鹽脅迫下花生植株側(cè)枝長的影響

在整個生育期花生植株側(cè)枝長呈逐漸增加趨勢，其中始花期（FE）到下針期（FP）增幅最大（圖2）。在整個生育期，NC0的植株側(cè)枝長均比對照（CK）顯著降低，分別降14.95%、16.00%、15.16%、19.93%、15.71%。施加外源鈣花生植株的側(cè)枝長增加，NC6處理的FE、PP、PF生育期和NC12全部生育期的側(cè)枝長顯著大于NC0，比NC0分別增加24.65%、23.13%、7.45%、13.65%、19.22%。表明鹽脅迫嚴(yán)重抑制花生側(cè)枝生長，施加外源Ca²⁺可以有效緩解鹽脅迫對花生側(cè)枝生長的抑制，其中12mmol/L Ca²⁺比6mmol/L Ca²⁺處理的效果顯著。endprint

2.3外源鈣對鹽脅迫下花生單株分枝數(shù)的影響

在整個花生生育期單株分枝數(shù)呈逐漸增加趨勢，其中下針期（FP）到結(jié)莢期（PP）增長趨于穩(wěn)定（圖3）。在整個生育期，NC0處理的單株分枝數(shù)均比對照（CK）顯著降低，分別降34.61%、27.30%、31.70%、26.83%、25.58%。施加外源鈣花生單株分枝數(shù)，NC6（除FE、FP期）、NC12處理顯著大于NC0，后者的增幅更顯著，各生育期比NC0分別增加25.30%、18.75%、17.85%、20.00%、12.50%。表明鹽脅迫嚴(yán)重抑制花生分枝，施加外源Ca²⁺可以有效緩解鹽脅迫對花生單株分枝的抑制，其中12mmol/L Ca²⁺比6mmol/LCa²⁺處理的效果顯著。

2.4外源鈣對鹽脅迫下花生單株根干重的影響

單株根干重隨花生生育進(jìn)程的推進(jìn)，呈先增后減趨勢，且于結(jié)莢期呈現(xiàn)峰值（圖4）。各生育期，NC0單株根干重均比對照（CK）顯著降低，分別降10.77%、48.60%、46.14%、57.10%、55.07%。施加外源鈣單株根干重有所上升，NC6（除SS期）、NC12的單株根干重顯著高于NC0，后者增幅最大且在各生育期分別增加13.80%、70.80%、68.15%、59.49%、50.37%。表明鹽脅迫嚴(yán)重抑制花生根系生長，施加Ca²⁺可以有效緩解鹽脅迫對花生根系生長的抑制，其中12mmol/L Ca²⁺比6mmol/L Ca²⁺處理效果顯著。

2.5外源鈣對鹽脅迫下花生單株生物積累量的影響

圖5顯示，各處理花生單株生物積累量在整個生育期呈增加趨勢，收獲期（PF）達(dá)到最大。鹽脅迫下，各生育期NC0處理的單株生物積累量均顯著低于對照（CK），分別降32.51%、24.44%、5.88%、26.10%、10.70%；施加外源鈣處理單株生物積累量有所上升，NC6（除SS、FP、PF期）、NC12的單株生物積累量顯著高于NC0，后者增幅最大且在各生育期分別增加64.04%、34.90%、23.45%、22.91%、21.09%，其中苗期（SS）增加最顯著。表明鹽脅迫嚴(yán)重抑制花生生長，外源Ca²⁺可以有效緩解鹽脅迫對花生生長的抑制，促進(jìn)生物量積累，其中12mmol/L Ca²⁺比6mmol/L Ca²⁺處理的效果顯著。

3小結(jié)與討論

植物對鹽脅迫非常敏感。鹽分對植物最普遍、最直觀的效應(yīng)表現(xiàn)為生長緩慢、葉片脫落甚至死亡等形態(tài)表現(xiàn)和體內(nèi)生理指標(biāo)的改變，因而生長量可以看作是衡量植物抗逆能力最重要、最可靠的指標(biāo)。研究表明，鹽脅迫可顯著抑制植物細(xì)胞的生長和正常組織器官的分化。葉片的生理特性決定了整個植物體的生長生理及營養(yǎng)狀況。在逆境條件下，植物會通過改變形態(tài)特征和生長，如降低株高、葉面積和相對生長率等來適應(yīng)逆境條件，通過調(diào)整生物量的分配來維持逆境條件下植株的存活和生長。本研究結(jié)果表明，鹽脅迫嚴(yán)重抑制花生主莖、側(cè)枝和根系的生長，施加外源Ca²⁺可以有效緩解鹽脅迫對花生生長的抑制，改善花生植株的農(nóng)藝性狀，其中12mmol//L Ca²⁺比6mmol/L Ca²⁺處理效果更顯著。因此合理施加鈣肥在花生生產(chǎn)、鹽堿地改良中具有重要意義。endprint