鉀、鑭對番茄種子萌發(fā)和幼苗根系形態(tài)的影響

楊德菊

（山東省費(fèi)縣祊河林場，山東 臨沂 273400）

鉀、鑭對番茄種子萌發(fā)和幼苗根系形態(tài)的影響

楊德菊

（山東省費(fèi)縣祊河林場，山東 臨沂 273400）

K+、La3+處理對于番茄幼苗根系長度有一定的抑制作用，但明顯增強(qiáng)了根系表面積、根系體積、平均直徑、根尖數(shù)、分叉數(shù)等指標(biāo)。K+處理對根系平均直徑、體積的增加有顯著效果，而La3+處理，對于根尖和分叉數(shù)的增加有顯著效果。

番茄；鉀和鑭；種子萌發(fā)；根系形態(tài)

番茄又名西紅柿、蕃柿、洋柿子，屬茄科番茄屬喜鉀植物。山東省大田、溫室、塑料大棚及其它保護(hù)地設(shè)施栽培面積已超過80000hm2，且栽培面積仍繼續(xù)擴(kuò)大，優(yōu)質(zhì)苗木培育已成為番茄高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培的重要環(huán)節(jié)之一。根系生長質(zhì)量是影響番茄苗期生長狀況的最重要指標(biāo)，鉀是植物必需的大量營養(yǎng)元素，鑭對于植物根系生長發(fā)育有比較特殊的效應(yīng)。本文選用大量元素鉀、稀土元素鑭施于番茄種子和幼苗，通過對其萌發(fā)和形態(tài)的分析探索番茄生長變化特點(diǎn)，以期培育具有良好根系的優(yōu)質(zhì)苗木，為提高番茄栽培效益奠定基礎(chǔ)。

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1 萌發(fā)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)在臨沂大學(xué)實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行，供試材料采用北斗圣世櫻桃番茄。將每個(gè)培養(yǎng)皿內(nèi)放入濾紙，K+、La3+溶液浸透后，放入20粒種子，置于光照培養(yǎng)箱中。培養(yǎng)條件為：晝溫28℃，夜溫16℃，光照時(shí)間16h（5：00～21：00），光強(qiáng)15000Lx，濕度70%。每天觀察三次，種子萌發(fā)后，將露白后的種子移入另一個(gè)相同處理的培養(yǎng)皿中，研究不同K+、La3+處理對番茄種子胚根生長的影響。

K+采用K2SO4（分析純），設(shè)CK、1.5、3.0、4.5、6.0、7.5mmol/L共6個(gè)處理；La3+采用分析純La(NO3)3（分析純），設(shè)CK、10-7、10-6、10-5、10-4、10-3、10-2mol/L共7個(gè)處理。隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。

1.2 根系生長實(shí)驗(yàn)

由松針土、珍珠巖和腐熟鋸末（6：3：1）組成混合基質(zhì)，充填于5×5cm穴盤中，放置托盤，植苗后以塑料薄膜覆蓋。隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。

使用上述K+、La3+溶液澆灌，隔3d一次，溫度18～25℃，自然生長，常規(guī)管理。待番茄苗生長30d、60d后測定根系生長指標(biāo)。各重復(fù)根系完全取出，流水沖洗，吸

水紙吸干后稱重并進(jìn)行相應(yīng)指標(biāo)測定。

2 測定指標(biāo)及方法

2.1 種子萌發(fā)指標(biāo)

測定萌發(fā)率、胚根長度、發(fā)芽勢及活力指數(shù)。定期觀測，計(jì)數(shù)萌發(fā)種子數(shù)，使用游標(biāo)卡尺測定胚根生長情況。

2.2 根系形態(tài)和活力指標(biāo)

根長、直徑、表面積、體積、根尖數(shù)、分叉數(shù)使用根系測定儀測定；

株高葉面積使用葉面積儀測定；

根系活力測定使用TTC法。

3 結(jié)果與分析

3.1 K+、La3+對番茄種子萌發(fā)率的影響

表1 不同濃度K+、La3+處理對番茄種子萌發(fā)率的影響Table 1Effects of K+、La3+Concentration on Germination of L.Esukurentamu

由表1可知，不同濃度K+處理對于番茄種子的萌發(fā)有抑制作用。隨著K+濃度升高，番茄種子萌發(fā)率先降低后升高，種子的萌發(fā)時(shí)間有一定的延遲，出苗整齊程度下降。適當(dāng)濃度的La3+處理對于番茄種子萌發(fā)有一定的促進(jìn)作用。在10-5mol/L處理雖然萌發(fā)起始時(shí)間較CK稍晚，但萌發(fā)高峰時(shí)間與CK相同，結(jié)束萌發(fā)的時(shí)間比CK要早，出苗比較整齊，10-4mol/L處理與CK萌發(fā)時(shí)間相同，其余的濃度處理對于番茄種子的萌發(fā)無明顯促進(jìn)作用。10-2mol/L處理由于濃度過大，對于種子萌發(fā)有較強(qiáng)的抑制作用。

研究認(rèn)為，高濃度鹽溶液是番茄萌發(fā)時(shí)期的脅迫因子[3]，該研究的結(jié)果與之相一致。6mmol/L的K+濃度和7.5mmol/L處理的萌發(fā)率又有所上升，可能是高鹽濃度形成脅迫后引發(fā)番茄抗逆機(jī)制，增強(qiáng)了種子活力，導(dǎo)致萌發(fā)率有所增加。

3.2 不同K+、La3+濃度對番茄種子胚根生長的影響

由圖1（見下頁）可知，適當(dāng)濃度K+處理對于番茄種子胚根的伸長有促進(jìn)作用。隨著時(shí)間的推移，不同濃度K+處理的番茄種子胚根生長的長度由不足CK的二分之一，逐漸增加，至8月23日時(shí)，4.5mmol/L和7.5mmol/L處理的番茄胚根生長長度超過了CK，比CK增長了7.63%和2.75%；但其他濃度均低于CK，各處理胚根長度平均降低了6.50%。由此推測，適當(dāng)濃度的K+處理，對于番茄種子胚根的生長有一定的促進(jìn)作用，隨時(shí)間的推移，促進(jìn)作用越來越明顯。

圖1 K+濃度對番茄種子胚根生長的影響Fig.1Effects of K+Concentration on Root Length of L.Esukurentamu

圖2 La3+濃度處理對番茄種子胚根生長的影響Fig.2Effects of La3+Concentration on Root Length of L.Esukurentamu

由圖2可知，不同濃度La3+處理對于番茄根系胚根

伸長有顯著的抑制作用。不同濃度La3+處理番茄根系胚根長度均小于CK，但呈現(xiàn)隨La3+濃度升高先升高后降低的趨勢。至8月23日，與CK相比，10-5mol/L處理胚根長度降低程度最低，為5.65%；10-2mol/L處理降低程度最高，為89.83%，差異極顯著；各處理平均下降了31.92%，差異極顯著。進(jìn)一步證實(shí)了高鹽濃度處理對于番茄種子萌發(fā)的抑制作用。

3.3 不同K+、La3+處理對番茄幼苗根系形態(tài)的影響

適宜的根系形態(tài)使植物更好地吸取水分、養(yǎng)料、無機(jī)鹽，獲得與其他植株根系競爭資源的優(yōu)勢，抵御不利外界環(huán)境的脅迫。不同濃度K+和La3+對番茄幼苗根系影響如表2所示。

表2 K+、La3+處理對于番茄根系形態(tài)的影響Table 3Effects of K+、La3+Concentration on the Root Morphology of L.Esukurentamu

如表2所示，不同濃度K+顯著影響番茄幼苗根系形態(tài)。與CK相比，根系長度有所降低，幅度為16.04%～36.18%，均值24.43%；但是其余的指標(biāo)均比CK有所提高：表面積比CK提高2.65%～50%，均值24.36%；平均直徑比CK提高25%～125%，均值60%，K+各處理與CK差異均達(dá)到顯著水平，其中6.0mmol/L和7.5mmol/L處理差異達(dá)到極顯著水平；根系體積比CK提高了0～300%，均值140%，其中，4.5mmol/L和6.0mmol/L處理差異達(dá)到顯著水平；根尖數(shù)目比CK提高-8.40%～12.57%，均值3.74%，其中3.0mmol/L處理差異達(dá)到顯著水平；分叉數(shù)目比CK提高了-6.10%～24.27%，均值8.85%。

La3+濃度顯著影響番茄幼苗根系形態(tài)。隨著濃度升

高，各指標(biāo)數(shù)值逐漸增大。根系長度方面，最低的10-7mol/L與CK相比，降低了27.17%，而最高的10-3mol/L則高于CK22.95%，平均降低了6.16%，相對于K+處理而言，根系長度降低程度低了74.79%，隨著La3+濃度的增大，對于根系生長有一定的促進(jìn)作用。表面積與CK相比，數(shù)值變化為-28.18%～40.91%，均值10%，相對于K+處理而言，表面積增加程度降低58.95%；平均直徑比CK升高了0～50%，均值20%，相對于K+處理而言，平均直徑增加程度降低66.67%，其中，10-5mol/L處理差異達(dá)到顯著水平；根系體積比CK升高0～100%，均值60%，相對于K+處理而言，根系體積增加程度降低57.14%；根尖數(shù)目與CK相比，數(shù)值變化為-46.74%～38.40%，均值11.73%，相對于K+處理而言，根尖數(shù)目增加程度升高213.64%，其中，10-3mol/L處理差異達(dá)到顯著水平；分叉數(shù)目與CK相比，數(shù)值變化為42.94%～110.95%，均值74.67%，其中，10-6mol/L、10-5mol/L、10-3mol/L處理差異達(dá)到顯著水平。相對于K+處理而言，分叉數(shù)目增加程度增加743.73%。

由表2可以得出，K+處理對于根系平均直徑、體積方面促進(jìn)作用比較顯著，而La3+處理則在根系長度、根尖數(shù)、分叉數(shù)方面對番茄幼苗根系的促進(jìn)作用比較顯著。

4 結(jié)論與討論

隨著K+濃度升高，番茄種子的萌發(fā)率先下降后升高，胚根生長則先升高后下降，種子萌發(fā)受到一定程度的抑制；隨著La3+濃度升高，番茄種子萌發(fā)率和胚根生長呈先升高后下降趨勢，但均小于CK。但隨著La3+處理濃度的升高抑制作用逐漸減小，但濃度過大后，抑制作用又逐漸增大，與K+的抑制作用存在差異。

K+處理增加了番茄的根系表面積、體積、平均直徑、根尖數(shù)和分叉數(shù)。其中對根系平均直徑、體積的影響達(dá)到顯著水平，但減小了根系長度；而La3+處理增加了根系表面積、根系體積、平均直徑、根尖數(shù)、分叉數(shù)，其中，對根尖數(shù)、分叉數(shù)方面促進(jìn)作用達(dá)到顯著水平；對根系長度有所抑制，與K+處理的效果相似。

總之，隨K+、La3+濃度的升高，番茄幼苗根系生長均先升高后下降，但La3+處理效果要比K+處理更顯著。由于La3+屬微量元素，較少的使用量可達(dá)到大量使用K+的效果，對于合理施肥，減少土壤富營養(yǎng)化，降低種植成本都有著重要的作用。

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Effects of K+and La3+Concentration on Germination and Root Morphology of L.Esukurentamu

YANGDe-ju
(Benghe Forest FarmofShandongProvince,Linyi 273400,China)

The root growth can be inhibited bydifferent concentrations of K+and La3+.But the surface area,volume, diameter,tips and root branch of L.Esukurentamu had all been increased significantly.K+significantly improved the volume and diameter,and La3+significantly increased the number of tips and branches of the root.

L.Esukurentamu；K+and La3+；seed germination；root morphology

S436.412

A

1008-1038(2016)07-0033-04

2016-07-10

楊德菊（1963，07—），主要從事農(nóng)林技術(shù)推廣工作