NaCl脅迫下腐植酸對黃瓜種子發(fā)芽特性的影響

馬太光　張瑞騰　郭秀霞　陶虹蓉　張佳　王日鑫　周可杰　李海平

摘要：試驗以津春4號黃瓜（Cucumis sativus L.）為材料，用高活性腐植酸液劑和NaCl處理黃瓜種子，研究NaCl脅迫下腐植酸對黃瓜種子萌發(fā)的影響。結果表明，適宜濃度的高活性腐植酸液劑提高了黃瓜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、胚根長、下胚軸長、胚根中超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）活性，降低了丙二醛（MDA）的含量；其中高活性腐植酸600倍稀釋液作用效果最佳。

關鍵詞：黃瓜（Cucumis sativus L.）；發(fā)芽特性；腐植酸；NaCl脅迫

中圖分類號：S642.2 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）09-2287-03

近幾十年，隨著設施蔬菜生產的發(fā)展，設施內土壤次生鹽漬化程度不斷加重，蔬菜產量和質量逐年下降，已成為國內外設施栽培中廣泛存在的問題，嚴重降低了設施的利用效率，不利于設施蔬菜栽培的可持續(xù)發(fā)展，因此。植物適應鹽漬化環(huán)境的能力越來越受重視。

腐植酸是一個有機載體，由許多具有生物活性的官能團組成，也包括植物呼吸和光合作用過程的中間產物，因此它具有很大的可容性，可與多種物質相結合。腐植酸類肥料在改良土壤、促進作物生長發(fā)育、提高作物抗逆性和產量方面有明顯的效果，還可有效降低病蟲害的發(fā)生。高活性腐植酸液劑作為一種新型肥料，將引領未來的生態(tài)農業(yè)肥。

研究發(fā)現(xiàn)，腐植酸類物質對于干旱、重金屬脅迫、鹽脅迫等逆境條件下小麥生長具有良好的調控效應，但是關于在鹽脅迫逆境下腐植酸對黃瓜的作用的研究少有報道。鑒于此，本研究采用高活性腐植酸液劑浸種對鹽脅迫下黃瓜種子發(fā)芽特性的影響進行試驗，探討鹽堿地區(qū)黃瓜生產的新技術。

1 材料與方法

1.1 材料

供試黃瓜（Cucumis sativus L.）品種為津春4號：NaCl的純度>99%。由Life Scie nceProducts&Services公司生產：高活性腐植酸液劑由新沂市蘇蒙肥業(yè)有限公司提供。

1.2 方法

1）NaCl脅迫下黃瓜種子的萌發(fā)試驗。挑選大小一致且飽滿的黃瓜種子，用0.5%的高錳酸鉀消毒，用去離子水浸種8h，然后取40粒種子放在鋪有雙層濾紙的培養(yǎng)皿中，加入10mL濃度分別為125、175、225、275mmol/L的NaCl溶液，以去離子水處理的為對照（CK）。每處理重復3次。將培養(yǎng)皿置于（25+1）℃的恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)芽。1d后開始統(tǒng)計發(fā)芽數(shù)，以黃瓜種子的胚根突破種皮為萌發(fā)標準。4d后計算發(fā)芽勢，7d停止發(fā)芽試驗。計算黃瓜種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)。

2）NaCl脅迫下高活性腐植酸液劑處理的黃瓜種子萌發(fā)試驗。用高活性腐植酸300、450、600、750、900倍稀釋液浸種8h，在每個處理中加入10mL225mmol/L的NaCl，以225mmol/LNaCl單獨處理的作為對照（CK），每處理重復3次，按上述“1）”方法進行發(fā)芽試驗。計算黃瓜種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、胚根長、下胚軸長，胚根中丙二醛（MDA）含量以及超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化物酶（POD）的活性。

1.3 測定項目及方法

各指標計算公式如下：

發(fā)芽勢（GE）=4d內發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%；

發(fā)芽率（GP）=第7天發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%；

發(fā)芽指數(shù)（GI）=∑Gt/Dt（Gt指時間t的發(fā)芽數(shù)，Dt指對應的發(fā)芽天數(shù)）：

活力指數(shù)（VI）：GI×S（GI為發(fā)芽指數(shù)，S為幼苗高度）；

每個處理隨機取15株幼苗，用直尺測量胚根長、下胚軸長，然后用硫代巴比妥酸法測定黃瓜幼苗下胚軸和胚根內MDA含量，用txmol/（gFW）表示：用氮藍四唑（NBT）還原法測定SOD活性，以U/（mgFW）表示：用愈創(chuàng)木酚方法測定POD活性，以△OD_470nm/（gFW·min）表示。

用SAS軟件對試驗結果進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 NaCl脅迫對黃瓜種子萌發(fā)的影響

由表1可知，NaCl脅迫處理對黃瓜種子萌發(fā)有明顯影響。隨著NaCl濃度的增大，黃瓜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均逐漸下降，高濃度的NaCl脅迫處理對黃瓜種子萌發(fā)抑制效果顯著，這與前人研究結果基本一致。

2.2 NaCl脅迫下不同濃度高活性腐植酸液劑對黃瓜種子萌發(fā)的影響

由表2可知，225mmoL/LNaCl脅迫下用不同濃度高活性腐植酸液劑浸種。黃瓜種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)都呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，表明高活性腐植酸液劑可以在一定程度上緩解NaCl對黃瓜種子萌發(fā)的抑制，且以高活性腐植酸液劑600倍稀釋液緩解效果最好，發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)分別較CK增加了7.47、11.91、10.15、8.88個百分點。

2.3 NaCl脅迫下不同濃度高活性腐植酸液劑對黃瓜幼苗胚根和下胚軸長的影響

由圖1和圖2可看出，NaCl脅迫下不同濃度高活性腐植酸液劑浸種后，黃瓜幼苗的胚根和下胚軸長度都有所增加（高活性腐植酸液劑300倍稀釋液處理除外），其中高活性腐植酸液劑600倍稀釋液處理黃瓜幼苗胚根和下胚軸增加最大，與CK相比分別增加了76.83%、26.15%，與CK差異顯著。表明高活性腐植酸液劑可以減輕NaCl對黃瓜種子發(fā)芽的脅迫，促進黃瓜幼苗胚根和下胚軸的生長，且對胚根生長的促進作用較大。

2.4 NaCl脅迫下不同濃度高活性腐植酸液劑對黃瓜幼苗胚根中MDA含量的影響

由圖3可知，與CK相比，隨著加入高活性腐植酸液劑稀釋倍數(shù)的增加，黃瓜幼苗中胚根的MDA含量先降低后升高，說明外源高活性腐植酸液劑在一定程度上緩解了NaCl對黃瓜種子發(fā)芽的脅迫，增強黃瓜種子萌發(fā)對NaCl脅迫的抗性，但濃度過高會產生抑制作用，其中高活性腐植酸液劑600倍稀釋液處理下，黃瓜幼苗胚根中MDA的含量最低，與CK相比，MDA含量下降了71.87%。

2.5 NaCl脅迫下不同濃度高活性腐植酸液劑對黃瓜幼苗胚根抗氧化酶活性的影響

由圖4和圖5可知，適宜濃度的高活性腐植酸液劑能有效提高黃瓜幼苗胚根中SOD和POD的活性。與對照相比，黃瓜幼苗胚根中SOD和POD兩種保護性酶活性隨著高活性腐植酸液劑溶液稀釋倍數(shù)的增大呈先上升后下降的趨勢，高活性腐植酸液劑600倍稀釋液處理下，SOD和POD活性分別較CK增加了106.97%和37.34%，表明該濃度高活性腐植酸液劑對NaCl脅迫的緩解效果最好。

3 小結與討論

種子發(fā)育期是植株生長發(fā)育的重要階段，對植株后期的生長發(fā)育和產量有直接的影響。試驗結果表明。與CK相比，225mmol/L的NaCl處理明顯抑制黃瓜種子的萌發(fā)，發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均顯著下降，可能是因為NaCl脅迫致使過氧化物積累。破壞了膜脂層，影響了種子萌發(fā)。但在NaCl脅迫下，高活性腐植酸600倍稀釋液劑浸種處理顯著提高了黃瓜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)（高活性腐植酸液劑300倍稀釋液處理除外），同時黃瓜幼苗胚根中的SOD、POD活性明顯提高，MDA含量顯著降低，從而促進黃瓜種子萌發(fā)。這與前人的研究結果基本一致。

因此，在設施蔬菜種植中用高活性腐植酸液劑浸種可作為提高黃瓜種子抗鹽性的一種方法，但是高活性腐植酸液劑對黃瓜不同品種間抗鹽的差異還有待研究。