酸、鋁脅迫對(duì)苜蓿種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的影響

楊丹娜，駱夜烽，謝家琪，張欽，楊烈*

(1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，安徽 合肥 230036；2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園林學(xué)院，安徽 合肥 230036)

酸、鋁脅迫對(duì)苜蓿種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的影響

楊丹娜1，駱夜烽2，謝家琪1，張欽1，楊烈1*

(1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，安徽 合肥 230036；2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與園林學(xué)院，安徽 合肥 230036)

摘要：本試驗(yàn)采用水培法，以金皇后品種的紫花苜蓿為材料，探討了酸(pH 3.0，4.5，6.0，7.5)、Al3+(0，50，100，200 mg/L)脅迫處理對(duì)苜蓿種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明,隨著酸度的增加對(duì)苜蓿種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的抑制作用增強(qiáng)，微酸(pH 6.0)環(huán)境下幾乎沒(méi)有抑制作用，甚至有促進(jìn)作用。溶液鋁含量在0，50 mg/L時(shí)，苜蓿生長(zhǎng)正常，發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、莖長(zhǎng)、根長(zhǎng)等均明顯高于其他處理(P<0.05)；當(dāng)鋁含量在100~200 mg/L時(shí)，苜蓿種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)受到嚴(yán)重抑制，發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、莖長(zhǎng)、根長(zhǎng)等均顯著低于(P<0.05)其他處理。酸、鋁共同脅迫對(duì)苜蓿種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的影響大于單一脅迫對(duì)它的影響，當(dāng)pH<4.5、Al3+濃度達(dá)到50 mg/L以上時(shí)，即可對(duì)苜蓿芽苗的生長(zhǎng)產(chǎn)生明顯的抑制作用。

關(guān)鍵詞：苜蓿；酸脅迫；鋁脅迫；種子發(fā)芽；幼苗生長(zhǎng)

DOI：10.11686/cyxb2014362http://cyxb.lzu.edu.cn

楊丹娜，駱夜烽，謝家琪，張欽，楊烈. 酸、鋁脅迫對(duì)苜蓿種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的影響. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2015, 24(8): 103-109.

Yang D N, Luo Y F, Xie J Q, Zhang Q, Yang L. Effects of acidity and/or aluminum stress on seed germination and seedling growth of alfalfa. Acta Prataculturae Sinica, 2015, 24(8): 103-109.

收稿日期：2014-08-26；改回日期：2014-10-15

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金(31101760，31360579)，安徽省高等教育省級(jí)振興計(jì)劃項(xiàng)目“作物學(xué)科高水平教師團(tuán)隊(duì)建設(shè)”，安徽省省級(jí)學(xué)科建設(shè)重大項(xiàng)目-草學(xué)(皖教秘科[2014]28號(hào))和安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)2014年度“學(xué)科骨干培育計(jì)劃”資助。

作者簡(jiǎn)介：楊丹娜(1989-)，女，浙江臺(tái)州人，在讀碩士。E-mail：yangdanna1989@163.com

通訊作者*Corresponding author. E-mail：yanglie2000@163.com

Effects of acidity and/or aluminum stress on seed germination and seedling growth of alfalfa

YANG Dan-Na1, LUO Ye-Feng2, XIE Jia-Qi1, ZHANG Qin1, YANG Lie1*

1.AgronomyCollege,AnhuiAgriculturalUniversity,Hefei230036,China; 2.SchoolofForestryLandscapeArchitecture,AnhuiAgriculturalUniversity,Hefei230036,China

Abstract:Alfalfa seeds (cv.Golden empress) were treated with acidic (pH 3.0, 4.5, 6.0, 7.5) and aluminum (0, 50, 100, 200 mg/L Al3+) solutions to study the effects of pH and Al3+stresses on seed germination and seedling growth. The results showed that acidity significantly inhibited germination and seedling growth of alfalfa; lower pH had a greater effect than higher pH. Germination rate, germination potential, germination index, stem length and root length of untreated seeds (control) and seeds treated with 50 mg/L Al3+were significantly higher (P<0.05) than all other treatments. Germination and seedling growth were seriously reduced by higher Al3+treatments (100 mg/L or 200 mg/L) which resulted in a significant decrease in the growth index (P<0.05). The combination of acidity and aluminum stress on germination and seedling growth of alfalfa were greater than those of either stress in isolation. Even the treatment of pH<4.5 and Al3+>50 mg/L had a significant negative effect on seed germination and growth.

Key words:alfalfa; acid stress; aluminum stress; germination; seedling growth

紫花苜蓿(Medicagosativa)是豆科苜蓿屬深根性多年生優(yōu)質(zhì)豆科牧草，有“牧草之王”的稱號(hào)，也是改良土壤、保持水土的重要植物[1]。由于國(guó)內(nèi)畜牧業(yè)的發(fā)展，近年來(lái)我國(guó)苜蓿的種植面積不斷擴(kuò)大，但主要集中在北方地區(qū)，而南方地區(qū)種植面積相對(duì)較少。究其原因，主要由于紫花苜蓿適應(yīng)在中性至微堿性土壤上種植，不適應(yīng)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿性土壤。2000年初，我國(guó)酸性土壤總面積為2.03×107hm2，占全國(guó)土地總面積的21%[2]，長(zhǎng)江以南的熱帶和亞熱帶地區(qū)，紅黃壤土地占很大面積，土壤呈酸性,具有脫硅富鋁化的成土過(guò)程[3]，造成鋁毒害增強(qiáng)。鋁是地殼中含量最豐富的金屬元素，占其質(zhì)量的7%左右。在自然條件下，它主要以鋁硅酸鹽形式存在，生物可利用性很小。近年來(lái)由于農(nóng)業(yè)化肥的使用及酸雨影響，使土壤酸化，鋁的溶出增加[4]，可溶性鋁的濃度上升，而多數(shù)植物對(duì)鋁又極為敏感，使得鋁成為酸性土壤中抑制植物生長(zhǎng)的一個(gè)重要因素[5]。高濃度鋁對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育造成很大威脅，在微克分子量下60 min內(nèi)即能抑制根系的生長(zhǎng)[6]，根系是植物吸收、轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)藏養(yǎng)分的重要器官，它的生長(zhǎng)發(fā)育狀況直接影響地上生物量；同時(shí)根莖也是產(chǎn)生枝條的重要部位，直接影響苜蓿生產(chǎn)性能和可持久性利用，如再生性、耐寒性、抗旱性和抗病性等[7-8]，因此目前紫花苜蓿的種植面積在南方地區(qū)并不大[1]。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于苜蓿的研究較多，但對(duì)耐酸鋁性等方面研究較少。國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)鋁毒對(duì)植物根系的毒害最初的表現(xiàn)是抑制根的伸長(zhǎng)和根毛的形成[6]，而南麗麗等[8]研究發(fā)現(xiàn)不同根型苜蓿的根系特性差異明顯；羅獻(xiàn)寶[9]以pH 4.5條件為基礎(chǔ)，對(duì)酸鋁脅迫下苜蓿初生根的影響進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，3 μmol/L鋁處理8 h對(duì)初生根伸長(zhǎng)的抑制率超過(guò)50%；李智燕等[10]研究鋁和酸脅迫對(duì)苜蓿根瘤菌生長(zhǎng)和抗氧化酶系的影響，發(fā)現(xiàn)天藍(lán)苜蓿根瘤菌較之紫花苜蓿根瘤菌有較強(qiáng)的耐酸、耐鋁性；Mary等[11]采用RFLP(restriction fragment length polymorphism，限制性內(nèi)切酶片段長(zhǎng)度多態(tài)性)技術(shù)對(duì)二倍體紫花苜蓿耐鋁性進(jìn)行QTL定位，獲得了4個(gè)(UGAC782，UGAC141，UGAC44，UGAC053)和耐鋁性有關(guān)的標(biāo)記。

種子萌發(fā)是植物生活史中的關(guān)鍵過(guò)渡階段(從種子到幼苗)，它決定著植物萌發(fā)后所面臨的生存環(huán)境和自然選擇壓力[12]。目前酸鋁綜合脅迫對(duì)紫花苜蓿萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)以供試的金皇后品種的紫花苜蓿種子為材料，研究酸、鋁脅迫對(duì)苜蓿發(fā)芽及幼苗和莖生長(zhǎng)特性的影響，以期能夠?yàn)槟戏剿嵝酝寥拉h(huán)境下紫花苜蓿栽培提供理論依據(jù)和參考。

1材料與方法

1.1　供試材料

1.1.1種子供試的紫花苜蓿種子品種為金皇后，由安徽省畜牧推廣總站提供。

1.1.2化學(xué)試劑用濃H2SO4、硝酸鋁、蒸餾水配制出16個(gè)不同溶液以供試驗(yàn)，分別為pH 3.0對(duì)應(yīng)Al3+濃度0，50，100，200 mg/L；pH 4.5對(duì)應(yīng)Al3+濃度0，50，100，200 mg/L；pH 6.0對(duì)應(yīng)Al3+濃度0，50，100，200 mg/L和pH 7.5對(duì)應(yīng)Al3+濃度0，50，100，200 mg/L。

1.2　方法

1.2.1種子萌發(fā)試驗(yàn)試驗(yàn)于2013年9月在安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)試驗(yàn)基地的溫室內(nèi)進(jìn)行。挑選顆粒均一且飽滿的種子，經(jīng)0.2%的高錳酸鉀溶液消毒5 min后用蒸餾水沖洗干凈。用不同濃度的酸鋁浸種12 h，然后轉(zhuǎn)移到鋪有兩層濾紙的干凈培養(yǎng)皿中，每個(gè)處理滴加等量的混合液 (對(duì)應(yīng)pH值和鋁離子濃度), 至基質(zhì)濕潤(rùn)即可, 每天觀察時(shí)對(duì)應(yīng)加等量的混合液, 保持基質(zhì)濕潤(rùn)。置于溫室下培養(yǎng)10 d，取樣測(cè)定分析。每個(gè)處理100 粒種子，重復(fù) 3 次。室內(nèi)環(huán)境設(shè)置為25℃恒溫，光照8 h。

1.2.2測(cè)量指標(biāo)參照《GB/T3543-1995農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程》[13]。于種子放入培養(yǎng)皿中發(fā)芽開(kāi)始，每天定時(shí)觀察種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的情況，并記錄每天發(fā)芽的種子數(shù)(芽長(zhǎng)為種子的50%)，發(fā)芽率按10 d計(jì)算。按畢辛畢等[14]的方法計(jì)算和測(cè)定如下：

發(fā)芽率(GR)=∑Gt/T×100%

發(fā)芽勢(shì)(GP)=∑Gt′/T×100%

發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑Gt/Dt

活力指數(shù)(VI)=GI×S

式中，Gt為10日內(nèi)的發(fā)芽數(shù)，T為供試種子數(shù)，Gt′為4日內(nèi)的發(fā)芽數(shù)，Dt為發(fā)芽的日數(shù)，S為單株幼苗平均鮮重。

根、莖長(zhǎng)：種子發(fā)芽第10天，從每個(gè)培養(yǎng)皿中隨機(jī)取出10株，用游標(biāo)卡尺測(cè)定并記錄，計(jì)算單株平均值。

鮮重：種子發(fā)芽第10天，從每個(gè)培養(yǎng)皿中隨機(jī)取出10株，測(cè)量并記錄10株幼苗的重量，計(jì)算單株均值。

實(shí)驗(yàn)室中用相關(guān)儀器測(cè)量每個(gè)培養(yǎng)皿中種子發(fā)芽10 d后植株的葉綠素含量(乙醇提取法)[15]、丙二醛含量(分光光度法)[15]和過(guò)氧化物酶POD活性(愈創(chuàng)木酚法)[15]。

1.3　數(shù)據(jù)分析

采用Excel和DPS 7.05軟件的新復(fù)極差法進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)分析。

2結(jié)果與分析

2.1　酸脅迫對(duì)紫花苜蓿種子活力與幼苗生長(zhǎng)的影響

2.1.1酸脅迫對(duì)紫花苜蓿種子發(fā)芽的影響由表1可知，金皇后品種的紫花苜蓿種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)基本上隨pH的降低而降低。在溶液濃度pH 6.0和7.5時(shí)，苜蓿種子的發(fā)芽率等發(fā)芽指標(biāo)基本相同，其次為溶液濃度pH 4.5，pH 3.0為最低。其中pH 3.0處理顯著低于pH 4.5，6.0，7.5處理(P<0.05)，而pH 4.5，6.0和7.5處理間差異不顯著(P>0.05)。

2.1.2酸脅迫對(duì)紫花苜蓿幼苗生長(zhǎng)的影響金皇后幼苗的莖長(zhǎng)隨著pH的降低而降低(表1)，其長(zhǎng)度順序?yàn)閜H 7.5=6.0(均為2.19 cm)>4.5(2.04 cm)>3.0(1.94 cm)，但處理間差異均不顯著(P>0.05)。金皇后幼苗根長(zhǎng)在pH 6.0處理時(shí)最長(zhǎng)(2.06 cm)，pH 7.5時(shí)次之(1.95 cm)，均顯著高于pH 3.0處理(0.75 cm，P<0.05)。金皇后幼苗鮮重隨著pH的降低而降低(表1)，在pH 6.0(0.025 g)和pH 7.5處理(0.025 g)時(shí)最重，pH 4.5處理次之(0.023 g)，三者間差異不顯著，但pH 6.0，7.5處理均顯著高于pH 3.0處理(0.020 g，P<0.05)。

綜上所述，酸脅迫抑制了紫花苜蓿幼苗的生長(zhǎng)，對(duì)幼苗根長(zhǎng)、鮮重的影響比莖長(zhǎng)大。

2.1.3酸脅迫對(duì)紫花苜蓿幼苗生理指標(biāo)的影響總體而言，金皇后品種的苜蓿幼苗葉綠素含量、POD活性隨溶液pH的降低而降低，MDA含量隨pH的降低而升高(表1)。其中pH 7.5處理的葉綠素含量比pH 3.0高0.69 mg/g，比pH 3.0處理高77.53%，差異極顯著(P<0.01)。幼苗丙二醛含量隨著pH的降低而升高，溶液pH 3.0和4.5差異不顯著(P>0.05)，pH 6.0，7.5差異不顯著(P>0.05)，但pH 3.0處理顯著高于pH 6.0，7.5(P<0.05)。幼苗POD活性大小順序?yàn)槿芤簆H 6.0>7.5>4.5>3.0。

綜上所述，苜蓿種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)基本表現(xiàn)為：隨著酸性的增強(qiáng)抑制作用越強(qiáng)。微堿(pH 7.5)和微酸(pH 6.0)條件下各類指標(biāo)較為接近，且明顯優(yōu)于其他兩組酸性溶液，在pH 4.5時(shí)下降較慢，而當(dāng)pH 3.0時(shí)下降較快；說(shuō)明微酸性環(huán)境對(duì)于紫花苜蓿種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的抑制作用很小，個(gè)別指標(biāo)甚至高于pH 7.5處理。當(dāng)pH低于4.5時(shí)其抑制作用逐漸表現(xiàn)出來(lái)，并隨酸度的增強(qiáng)而加強(qiáng)。

表1　酸脅迫對(duì)種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的影響

注：表中同列小寫(xiě)和大寫(xiě)字母分別表示在0.05和0.01水平上差異顯著，下同。

Note: Different capital and lowercase letters in the same columns represent significant difference atP<0.01 andP<0.05 level respectively, the same below.

2.2　鋁脅迫對(duì)紫花苜蓿種子活力和幼苗生長(zhǎng)的影響

2.2.1鋁脅迫對(duì)紫花苜蓿種子發(fā)芽的影響由表2可知，隨著Al3+濃度的增加，金皇后種子發(fā)芽受害程度也隨之增加。金皇后品種的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和莖長(zhǎng)在Al3+濃度為0，50 mg/L時(shí)差異不顯著(P>0.05)，但0 mg/L處理的活力指數(shù)則均顯著高于50 mg/L處理(P<0.05)，同時(shí)二者處理的所有指標(biāo)均顯著高于100和200 mg/L處理(P<0.05)?？梢?jiàn)Al3+濃度為0，50 mg/L對(duì)苜蓿發(fā)芽沒(méi)有顯著影響，Al3+濃度為100 mg/L時(shí)鋁毒害作用顯著顯現(xiàn)，Al3+濃度為200 mg/L時(shí)鋁毒害作用迅速加強(qiáng)，嚴(yán)重影響種子的發(fā)芽。

2.2.2鋁脅迫對(duì)紫花苜蓿幼苗生長(zhǎng)的影響從表2可知，金皇后幼苗生長(zhǎng)受抑制程度隨著Al3+濃度的增加而增加。金皇后苜蓿的幼苗莖長(zhǎng)在Al3+濃度為0 mg/L處理最長(zhǎng)(2.10 cm)，Al3+濃度為50 mg/L處理次之(1.98 cm)，二者差異不顯著(P>0.05)，但顯著長(zhǎng)于其他兩組高Al3+濃度處理(P<0.05)(表2)，其中濃度為200 mg/L處理最短(0.74 cm)。根長(zhǎng)和鮮重隨Al3+濃度增加而顯著下降，且處理間差異均顯著(P<0.05)。其中根長(zhǎng)在Al3+濃度為0 mg/L處理時(shí)最長(zhǎng)(1.60 cm)，200 mg/L處理最短(0.19 cm)；鮮重在鋁脅迫條件下均差異顯著(P<0.05)，在Al3+濃度為0 mg/L處理時(shí)最重(0.0230 g)，50 mg/L處理次之(0.0196 g)，200 mg/L處理最輕(0.0124 g)。

以上數(shù)據(jù)還表明幼苗根長(zhǎng)和鮮重對(duì)Al3+濃度的變化較為敏感，鋁毒害對(duì)根長(zhǎng)影響更加顯著，在高濃度鋁害(100，200 mg/L)下，其根重分別僅為對(duì)照水平的25.0%和11.9%。這與目前較一致的結(jié)論——鋁對(duì)植物主要毒害癥狀為抑制根伸長(zhǎng)生長(zhǎng)[9]相似。

2.2.3鋁脅迫對(duì)紫花苜蓿幼苗生理指標(biāo)的影響鋁脅迫對(duì)葉綠素含量、POD活性的影響表現(xiàn)一致，均為50 mg/L處理>0 mg/L處理>100 mg/L處理(表2)。葉綠素含量在Al3+濃度為0，50 mg/L處理時(shí)差異不顯著(P>0.05)，均顯著高于100 mg/L Al3+處理(P<0.05)；POD活性則顯示為處理間差異均極顯著(P<0.01)，在Al3+濃度為100 mg/L處理時(shí)活性最低。丙二醛含量則均顯示為差異不顯著(P>0.05)。說(shuō)明對(duì)于苜蓿幼苗的上述生理指標(biāo)而言，Al3+濃度0~50 mg/L時(shí)最適合幼苗的生長(zhǎng)，當(dāng)Al3+濃度達(dá)100 mg/L時(shí)則對(duì)紫花苜蓿生長(zhǎng)有抑制作用。

表2　鋁脅迫對(duì)種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的影響

2.3　酸、鋁脅迫共同對(duì)紫花苜蓿種子活力和幼苗生長(zhǎng)的影響

2.3.1酸、鋁脅迫對(duì)紫花苜蓿種子發(fā)芽的影響由表3可知，在pH 6.0和7.5條件下，Al3+濃度為0，50，100 mg/L處理的發(fā)芽能力較高，且處理間均差異不顯著(P>0.05)。而在pH 3.0和4.5時(shí)，Al3+濃度大于50 mg/L就會(huì)產(chǎn)生較大影響，表明在微酸、微堿下，金皇后苜蓿發(fā)芽對(duì)鋁害具有較高的耐受性，而隨著酸性的增強(qiáng)，苜蓿種子的發(fā)芽對(duì)Al3+濃度敏感度加強(qiáng)。

金皇后種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)最佳處理為pH 6.0，Al3+濃度0，50 mg/L，最差處理為Al3+濃度為200 mg/L下pH 4.5和pH 3.0處理。

2.3.2酸、鋁脅迫對(duì)紫花苜蓿幼苗生長(zhǎng)的影響表3中，從總體數(shù)值上看，苜蓿幼苗的莖長(zhǎng)在pH 7.5、Al3+濃度0 mg/L處理時(shí)最佳(2.915 cm)，pH 4.5、Al3+濃度200 mg/L處理最差(0.543 cm)。幼苗根長(zhǎng)在pH 6.0、Al3+濃度0 mg/L處理時(shí)最佳(2.058 cm)，無(wú)論哪個(gè)酸度值只要在Al3+濃度200 mg/L處理時(shí)均最差。說(shuō)明幼苗的根長(zhǎng)比莖長(zhǎng)對(duì)酸、鋁綜合脅迫更加敏感。

上述可知，在pH 6.0、Al3+濃度100，200 mg/L處理下，其生長(zhǎng)發(fā)芽和生長(zhǎng)狀況優(yōu)于其他Al3+濃度為100~200 mg/L處理，表明微酸環(huán)境有利于紫花苜蓿抵御鋁危害。

酸鋁交互作用極為顯著(P<0.01)，0，50 mg/L Al3+處理幼苗生長(zhǎng)最佳，pH 6.0,7.5處理幼苗生長(zhǎng)最佳，與單一酸脅迫或鋁脅迫趨勢(shì)相似。但值得注意的是，當(dāng)pH 4.5時(shí)，50 mg/L Al3+就能對(duì)幼苗生長(zhǎng)造成不利影響。

表3　酸、鋁脅迫對(duì)種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的影響

注：不同字母表示同一指標(biāo)下所有處理間差異顯著(P<0.05)。下同。

Note: Different letters in the same index represent significant difference atP<0.05 level. The same below.

2.3.3酸、鋁脅迫對(duì)紫花苜蓿幼苗生理指標(biāo)的影響由表4可知，苜蓿幼苗的葉綠素含量在pH 3.0，7.5處理時(shí)，隨著Al3+濃度的升高而降低，而在pH 4.5，6.0處理時(shí)則隨Al3+濃度升高而先升高再快速降低。在pH 6.0和7.5處理時(shí)，幼苗葉綠素的含量在3個(gè)Al3+濃度下變化不大，且均大于1.0；在pH 3.0處理時(shí)，無(wú)論Al3+濃度變化多少，幼苗葉綠素含量始終在1.0以下；說(shuō)明苜蓿幼苗葉綠素含量在微酸、微堿下，隨Al3+濃度值的變化較小，在中強(qiáng)酸(pH 4.5，3.0)條件下葉綠素含量受Al3+濃度值影響較大。

表4　酸、鋁脅迫對(duì)幼苗生理特性的影響

幼苗的丙二醛含量在pH 3.0和4.5處理時(shí)，隨著Al3+濃度的上升而增加，且均明顯大于pH 6.0，7.5處理組；在pH 6.0和7.5處理時(shí)，均隨著Al3+濃度的升高而降低(pH 7.5、Al3+濃度為50 mg/L處理除外)；丙二醛含量在pH 6.0和7.5、Al3+濃度為100 mg/L處理時(shí)最少，在pH 3.0和4.5、Al3+濃度為100 mg/L處理時(shí)最大，說(shuō)明中強(qiáng)酸利于丙二醛的產(chǎn)生，加速了幼苗細(xì)胞膜的破壞。

幼苗POD活性無(wú)論Al3+濃度值怎么變化，pH 6.0和7.5均大于 pH 3.0和4.5；在pH 3.0和4.5、Al3+濃度為100 mg/L處理時(shí)POD活性最低，在pH 6.0和7.5、Al3+濃度為50 mg/L處理時(shí)活性最高，說(shuō)明在pH<4.5條件下，較高濃度鋁(Al3+濃度為100 mg/L)對(duì)POD活性影響較大，在微酸、微堿條件下，低濃度鋁(Al3+濃度<100 mg/L)對(duì)POD活性沒(méi)有影響。

3討論

不同的酸性環(huán)境對(duì)紫花苜蓿種子的發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)差異較大。在pH≥4.5時(shí)，紫花苜蓿的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、莖長(zhǎng)、根長(zhǎng)等生長(zhǎng)指標(biāo)均顯著高于強(qiáng)酸性環(huán)境(pH=3.0)，其中又以pH=6.0的生長(zhǎng)指標(biāo)總體較好，這說(shuō)明弱酸能促進(jìn)苜蓿種子發(fā)芽和幼苗的生長(zhǎng)而強(qiáng)酸則是起到抑制作用，這與李劍鋒等[16]研究環(huán)境酸度對(duì)紫花苜蓿早期生長(zhǎng)和生理的影響的結(jié)論相近。在pH 6.0~7.5處理下苜蓿的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、根長(zhǎng)等生長(zhǎng)指標(biāo)顯著地高于其他處理或區(qū)間，表明pH在6.0~7.5區(qū)間為較為適宜苜蓿萌發(fā)與幼苗生長(zhǎng)。當(dāng)pH=3.0時(shí)，苜蓿的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、莖長(zhǎng)和根長(zhǎng)等生長(zhǎng)指標(biāo)受到了嚴(yán)重影響，說(shuō)明強(qiáng)酸條件下，嚴(yán)重抑制了苜蓿的發(fā)芽與生長(zhǎng)發(fā)育。苜蓿根長(zhǎng)在pH 3.0, 4.5，6.0，7.5分別對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度(cm)為0.75，1.63，2.06，1.95，尤以強(qiáng)酸條件下根長(zhǎng)最短，隨著pH的提高根長(zhǎng)也逐漸生長(zhǎng)，在pH=6.0時(shí)出現(xiàn)了一個(gè)小高峰之后下降，這說(shuō)明苜蓿對(duì)酸敏感主要是因?yàn)楦L(zhǎng)受酸的抑制，根長(zhǎng)可以作為耐酸性評(píng)價(jià)的一項(xiàng)指標(biāo)，可以鑒定苜蓿的耐酸性。

單一鋁脅迫條件下，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以將苜蓿種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)對(duì)培養(yǎng)環(huán)境鋁含量的適合性分為3個(gè)區(qū)間: 即最適生長(zhǎng)區(qū)間(Al3+濃度為0~50 mg/L)、中適生長(zhǎng)區(qū)間(Al3+濃度為50~100 mg/L)和低適生長(zhǎng)區(qū)間(Al3+濃度大于100 mg/L)；分區(qū)結(jié)果與宮家珺等[17]研究得出苜蓿生長(zhǎng)對(duì)土壤鋁含量的耐受性分為3個(gè)區(qū)間相似；同時(shí)，苜蓿的根長(zhǎng)差異在試驗(yàn)中是最直接的，這就與張芬琴和于金蘭[18]的研究結(jié)論“高濃度的鋁對(duì)紫花苜蓿幼苗的生長(zhǎng)有明顯的抑制作用，其中對(duì)根伸長(zhǎng)的抑制作用較強(qiáng)”相同。

單一酸脅迫對(duì)苜蓿生長(zhǎng)的影響總體上沒(méi)有單一鋁脅迫影響大，而兩者脅迫共同影響的作用極顯著(P<0.01)。Stoutd[19]研究表明，在土壤pH值低于5.15時(shí)Al3+才會(huì)有毒害作用。但本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)在pH=6.0，Al3+濃度0，200 mg/L處理時(shí)，苜蓿根長(zhǎng)分別為2.05和0.18 cm；表明如果Al3+過(guò)高(100，200 mg/L)，在適宜的pH下依然會(huì)對(duì)紫花苜蓿萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)帶來(lái)顯著不利影響。而在pH 3.0和4.5、Al3+濃度50 mg/L處理時(shí)，其種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的表現(xiàn)均相對(duì)較差，說(shuō)明中濃度Al3+在較低pH環(huán)境中即可抑制苜蓿種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)。pH=3.0，Al3+濃度0，200 mg/L處理時(shí)，苜蓿根長(zhǎng)分別為0.75和0.30 cm，說(shuō)明在酸性條件下鋁濃度的提高對(duì)苜蓿造成了毒害，使得苜蓿的根系伸長(zhǎng)明顯受到抑制，大大影響了苜蓿的生長(zhǎng)。

葉綠素含量是反映葉片的生長(zhǎng)、發(fā)育情況的重要生理指標(biāo)；丙二醛是膜脂過(guò)氧化的終產(chǎn)物，是植物對(duì)逆境脅迫的一種生理反應(yīng)，也是植株體內(nèi)細(xì)胞膜是否被破壞的重要生理指標(biāo)[20]；過(guò)氧化物酶(POD)廣泛存在于植物體中，是酶促防御系統(tǒng)的保護(hù)酶類，逆境中保護(hù)酶活性增強(qiáng)或維持較高水平，防止其對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)和功能的破壞。試驗(yàn)結(jié)果表明，葉綠素含量、POD活性在適宜pH、低Al3+脅迫下更高，MDA含量更低，反之，酸性越強(qiáng)、Al3+濃度越高，葉綠素含量越低，POD活性越弱，MDA含量越高，這與相關(guān)研究一致[16-18]。

4結(jié)論

隨著酸度的增強(qiáng)對(duì)苜蓿種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的抑制作用增強(qiáng)，微酸環(huán)境下幾乎沒(méi)有抑制作用，甚至個(gè)別指標(biāo)高于對(duì)照處理。

低濃度鋁(<50 mg/L)對(duì)種子發(fā)芽影響較小，溶液鋁含量在0，50 mg/L時(shí)，苜蓿生長(zhǎng)正常，發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、莖長(zhǎng)、根長(zhǎng)等均明顯高于其他處理(P<0.05)；但當(dāng)鋁含量在100和200 mg/L時(shí)，苜蓿發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)受到嚴(yán)重抑制。

酸、鋁共同脅迫對(duì)苜蓿種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的影響大于單一脅迫對(duì)它的影響，當(dāng)pH<4.5，Al3+濃度達(dá)到50 mg/L以上時(shí)，即可對(duì)苜蓿芽苗的生長(zhǎng)產(chǎn)生明顯的抑制作用。

References：

[1]Yue C Y, Guo J L, Wang H S. Planting forage grass improvement of saline and oil. Shangdong Animal Husbandry and Veterinary Medicine, 2001, 6: 49-50.

[2]Yang A, Sun B, Zhao Q G. China acid rain distribution, causes and effects on soil. Soil, 1999, 1: 13-18.

[3]Li R Q, Wang J B. Plant Tology and Physiology In Environment Stress[M]. Wuhan: Wuhan University Press, 2002: 286.

骨髓抑制是細(xì)胞毒化療藥物的常見(jiàn)不良反應(yīng)之一，是大多細(xì)胞毒藥物的劑量限制性毒性。化療藥物種類、劑量強(qiáng)度、白蛋白、腎功能、既往化療放療等是影響骨髓抑制的重要因素[2]。本組患者發(fā)生Ⅳ度骨髓抑制大多為既往接受過(guò)多次化療或放療，共99例/次（75.3%），此類患者機(jī)體骨髓儲(chǔ)備能力降低，比既往未接受放化療患者更易發(fā)生Ⅳ度骨髓抑制。出現(xiàn)Ⅳ度骨髓抑制時(shí)若不予以積極干預(yù)，不僅影響化療方案的實(shí)施及臨床治療效果，甚至引起嚴(yán)重感染、貧血、出血及心力衰竭等并發(fā)癥，相前研究表明與Ⅳ度骨髓抑制有關(guān)的治療相關(guān)性病死率達(dá)4%-12%[3]。

[4]Uexküll H R, Muter E. Global extent, development and economic impact of acid soils. Plant and Soil, 1995, 171(1): 1-15.

[5]Foy C D, Chaney R L, White M C. The physiology of metal of toxicity in plants. Annual Review of Plant Physiology, 1978, 29: 511-566.

[6]Delhaize E, Ryan P R. Aluminum toxicity and tolerance in plants. Plant Physiology, 1995, 107(2): 315-321.

[7]Peng L Q, Li X Y, Qi X,etal. The relationship of root traits with persistence and biomass in 10 alfalfa variteies. Acta Prataculturae Sinica, 2014, 23(2): 147-153.

[8]Nan L L, Shi S L, Zhang J H. Study on root system development ability of different root-type alfalfa. Acta Prataculturae Sinica, 2014, 23(2): 117-124.

[9]Luo X B. Effect of Acidity and/or Aluminum Stress on Elongation of Alfalfa Primary Root[D]. Nanning: Guangxi University, 2003: 49.

[10]Li Z Y, Xing X F, Tang H,etal. Effects of aluminum and acid stresses on the growth and antioxidant enzyme activities of rhizobia isolated fromMedicagolupulinaandM.sativa. Acta Prataculturae Sinica, 2013, 22(3): 146-153.

[12]Zhang J N, Liu K. Mechanisms for plants detecting the optimum time and place to germinate. Acta Prataculturae Sinica, 2014, 23(1): 328-338.

[13]State Technical Supervision Bureau. Procedure of inspection crop seeds GB/T3543-1995[S]. Beijing: Standards Press of China, 1995.

[14]Bi X B, Dai X W, Lin B. Seed Science[M]. Beijing: China Agriculture Press, 1993.

[15]Zhao H Q. The Guidance of the Basic Biology Experiments[M]. Beijing: China Agricultural University Press, 2008: 25-80.

[16]Li J F, Shi S L, Zhang S Q. Effects of the pH value of an acid environment on early growth and physiology ofMedicagosativaW525. Acta Prataculturae Sinica, 2010, 19(2): 47-54.

[17]Gong J J, Li J F, An Y. Effects of aluminumin acid soil on growth and physiology of alfalfa. Chinese Journal of Grassland, 2008, 30(3): 52-58.

[18]Zhang F Q, Yu J L. Effects of aluminium treatment on the seed germination ofMedicagosativaand its physiological characteristics of seedlings. Acta Prataculturae Sinica, 1999, 8(3): 61-65.

[19]Stoutd G. Growth of Alfalfa on Acid Soils When Established with Pre-inoculated Coated Seed[M]. Canada: Agriculture and Food, 1994: 87-110.

[20]Huo P H, Li J F, Shi S L,etal. Effects of altra-drying and accelerated aging on vigor and physiological activity of alfalfa seeds. Chinese Journal of Grassland, 2011, 33(3): 28-34.

參考文獻(xiàn)：

[1]岳常彥, 郭金龍, 王洪水. 種植牧草改良鹽堿地和油污地. 山東畜牧獸醫(yī), 2001, 6: 49-50.

[2]楊昂, 孫波, 趙其國(guó). 中國(guó)酸雨的分布、成因及其對(duì)土壤環(huán)境的影響. 土壤, 1999, 1: 13-18.

[3]利容千, 王建波. 植物逆境細(xì)胞及生理學(xué)[M]. 武漢: 武漢大學(xué)出版社, 2002: 286.

[7]彭嵐清, 李欣勇, 齊曉, 等. 紫花苜蓿品種根部特性與持久性和生物量的關(guān)系. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2014, 23(2): 147-153.

[8]南麗麗, 師尚禮, 張建華. 不同根型苜蓿根系發(fā)育能力研究. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2014, 23(2): 117-124.

[9]羅獻(xiàn)寶. 酸、鋁脅迫對(duì)苜蓿初生根伸長(zhǎng)的影響[D]. 南寧: 廣西大學(xué), 2003: 49.

[10]李智燕, 邢學(xué)峰, 唐華, 等. 鋁和酸脅迫對(duì)苜蓿根瘤菌生長(zhǎng)和抗氧化酶系的影響. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2013, 22(3): 146-153.

[12]張佳寧, 劉坤. 植物調(diào)節(jié)萌發(fā)時(shí)間和萌發(fā)地點(diǎn)的機(jī)制. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2014, 23(1): 328-338.

[13]國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局. 農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程GB/T3543-1995[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 1995.

[14]畢辛畢, 戴心維, 林斌. 種子學(xué)[M]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社, 1993.

[15]趙海泉. 基礎(chǔ)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M]. 北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社, 2008: 25-80.

[16]李劍鋒, 師尚禮, 張淑卿. 環(huán)境酸度對(duì)紫花苜蓿早期生長(zhǎng)和生理的影響. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2010, 19(2): 47-54.

[17]宮家珺, 李劍峰, 安淵. 酸性土壤中鋁離子對(duì)紫花苜蓿生長(zhǎng)和生理的影響. 中國(guó)草地學(xué)報(bào), 2008, 30(3): 52-58.

[18]張芬琴, 于金蘭. 鋁處理對(duì)苜蓿種子萌發(fā)及其幼苗生理生化特性的影響. 草業(yè)學(xué)報(bào), 1999, 8(3): 61-65.

[20]霍平慧, 李劍鋒, 師尚禮, 等. 超干及老化處理對(duì)紫花苜蓿種子活力和生理變化的影響. 中國(guó)草地學(xué)報(bào), 2011, 33(3): 28-34.