山梨酸類物質(zhì)緩解酸雨溶液對小麥種子發(fā)芽和生根的影響研究

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(青島農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與藥學(xué)院，山東 青島 266109)

隨著生態(tài)環(huán)境的變化，酸雨成為了影響我國部分農(nóng)作物生長的重要因素[1-4]。小麥作為我國重要的農(nóng)作物之一，是人們生存必不可少的糧食，并且對人們的生產(chǎn)生活都有很大的影響[5]。近年來酸雨對小麥的影響越來越大，人們開始重視酸雨導(dǎo)致的一系列問題[6]。因此，研究酸雨對小麥種子發(fā)芽和生根的影響對小麥實際生產(chǎn)過程具有重要的指導(dǎo)作用[7]。

植物生長調(diào)節(jié)劑對于調(diào)節(jié)植物和農(nóng)作物的生長起到了巨大的作用，因此被廣泛的應(yīng)用于植物和農(nóng)作物的生產(chǎn)過程中[8-12]，本實驗主要研究了新型植物生長調(diào)節(jié)劑山梨酸類物質(zhì)緩解酸雨溶液對小麥種子發(fā)芽和生根的影響。

1 材料和方法

1.1 實驗儀器

PHS-25型數(shù)顯酸度計(上海雷磁儀器廠)，電熱套(江蘇省金壇市榮豐儀器制造有限公司)，F(xiàn)A 22048電子分析天平(江蘇榮華儀器制造有限公司)，DE-1142微波爐(浙江電器制造廠)，游標(biāo)卡尺等。

1.2 實驗試劑

山梨酰胺SLXA、山梨季銨鹽SLJA(本實驗中所用的小麥種子浸種藥品均為青島科技大學(xué)農(nóng)用化學(xué)品研究所提供)，濃硫酸(18.4 mol/L，億龍化工)、濃硝酸(8.0 mol/L，億龍化工)、pH值為1.0，2.0，3.0，4.0，5.0，6.0的模擬酸雨溶液是在實驗室中用顯酸度計測量下制備的溶液藥品。

1.3 試驗方法

1.3.1 模擬酸雨溶液的制備

配制模擬酸雨溶液的母液，取濃硫酸溶液8 mL和濃硝酸溶液1 mL混合配制成模擬酸雨溶液母液，每次使用時取少量酸雨溶液母液稀釋到不同的pH值。用顯酸度計準(zhǔn)確確定pH值。配制好的模擬酸雨溶液放置在室溫下備用。

1.3.2 浸種溶液的制備

浸種溶液分別是SLXA、SLJA，每個藥品稀釋成4個濃度： 250，125，62.5，50 mg/L。

1.3.3 小麥種子發(fā)芽實驗

挑選籽粒飽滿、無病蟲害、無機械損傷、大小均勻且安全度過休眠期的小麥種子若干，用配制好的不同濃度的各藥品浸種溶液進行浸種，用蒸餾水(ck)作為對照組。統(tǒng)計的間隔時間為6～12 h，平均統(tǒng)計5次，計算發(fā)芽率。

1.3.4 小麥種子生根實驗

將浸種完畢的小麥種子用蒸餾水沖洗2～3次，用固體瓊脂配制培養(yǎng)基。一個燒杯中平均種入5粒小麥種子。測量的項目有：主根長度、兩個側(cè)根長度、芽長度、一個小燒杯中的所有根的重量和所有芽的重量。計算生根促進率。

促進率(%)=(藥品浸根長度-ck浸根長度)/ck浸根長度×100%。

2 結(jié)果與討論

2.1 SLXA和SLJA浸種對小麥種子發(fā)芽率的影響

從表1可以看出，在SLXA浸種條件下，浸種藥品的濃度對小麥種子發(fā)芽的影響明顯。當(dāng)浸種藥品濃度為62.5 mg/L時，小麥種子的發(fā)芽率最高。

表1 SLXA浸種對小麥種子發(fā)芽率的影響

從表2可以看出，當(dāng)SLJA的浸種濃度為50 mg/L時，小麥種子的平均發(fā)芽率最高。當(dāng)模擬酸雨溶液的pH值為3.0及其以上時，小麥種子的發(fā)芽率均達到80%以上。

表2 SLJA浸種對小麥種子發(fā)芽率的影響

2.2 SLXA和SLJA浸種對小麥種子根生長的影響

2.2.1 SLXA浸種對小麥種子根生長的影響

在SLXA藥品浸種條件下，不同的藥劑濃度和不同pH值的模擬酸雨溶液對小麥主根生長具有促進作用，當(dāng)浸種藥品濃度為62.5 mg/L時，對小麥種子的生根促進作用最明顯，并且隨著pH值的增大，酸度變小，對小麥種子的主根促進作用越強，當(dāng)pH值為4.0左右時促進作用最大。當(dāng)浸種藥品濃度為250 mg/L時，隨著模擬酸雨溶液pH值的增大，對小麥種子主根的促進作用先減弱，后增強；而其余3種浸種藥品濃度下變化趨勢一致，對小麥種子主根的促進作用均是先增強，后減弱，所以模擬酸雨溶液的pH值為3.0～4.0時，對小麥種子主根生長的促進作用最為明顯。

表3 SLXA浸種對小麥種子根生長的影響

可見，SLXA藥品對小麥種子主根的促進作用最明顯。雖然模擬酸雨溶液對小麥種子主根的生長會有影響，但是若在實際生產(chǎn)中對小麥種子使用SLXA藥品浸泡，則即使有酸雨存在，對小麥種子根生長的影響也可以忽略掉，并且可以使用62.5 mg/L條件下的SLXA藥品浸泡小麥種子。

與主根相比，在浸種藥品濃度為250，125，62.5 mg/L條件下，隨著酸溶液pH值的增大，小麥種子側(cè)根受到的促進作用變化不相同，在藥品濃度為250 mg/L時，小麥種子的主根和側(cè)根生長趨勢甚至是截然相反的。但是在藥品濃度為62.5 mg/L條件下，小麥種子的主根和側(cè)根生長受到的促進作用一致，并且都是在酸溶液pH值為4.0時小麥種子根生長受到的促進作用最明顯。因此，在實際生產(chǎn)中使用濃度為62.5 mg/L的SLXA藥品浸種效果最佳。并且從經(jīng)濟方面考慮，稀釋倍數(shù)越高，節(jié)約的生產(chǎn)成本越高，使用的效果卻是最優(yōu)。

2.2.2 SLJA浸種對小麥種子根生長的影響

在SLJA藥品浸種條件下，當(dāng)浸種藥品濃度為250 mg/L時，隨著模擬酸雨溶液的pH值不斷增大，對小麥種子主根生長的促進作用和抑制作用交替出現(xiàn)，即當(dāng)模擬酸雨溶液的pH值為2.0、4.0和6.0時，對小麥種子主根生長有促進作用，而當(dāng)pH值為3.0和5.0時，對小麥種子的主根生長有抑制作用。這說明在實際生產(chǎn)中不宜使用濃度為250 mg/L的SLJA藥品浸泡小麥種子。當(dāng)浸種藥品濃度為125，62.5，50 mg/L時，在不同pH值的模擬酸雨溶液環(huán)境中培養(yǎng)的小麥種子主根生長均有促進作用。但是浸種藥品濃度為62.5 mg/L的不同pH值溶液對小麥種子主根生長的促進作用最??；濃度為50 mg/L的不同pH值模擬酸雨溶液對小麥種子主根生長的促進作用最明顯。當(dāng)pH值為5.0左右時達到最大值。這說明在酸雨較多的地區(qū)可以使用SLJA浸種，但需要合理使用浸種濃度，小麥種子的主根生長才會有較好表現(xiàn)。

表4 SLJA浸種對小麥種子根的影響

同樣是SLJA藥品浸種，當(dāng)藥品濃度為250 mg/L時，隨著酸溶液酸度的減小，小麥種子側(cè)根生長受到的促進作用越來越不明顯；當(dāng)藥品濃度為125 mg/L時，酸溶液的pH值為5.0～6.0時，小麥種子的側(cè)根生長受到的促進作用十分顯著，促進率甚至可超過100%；當(dāng)浸種藥品濃度為50 mg/L時，不同酸度的酸雨溶液均對小麥種子側(cè)根生長有促進作用，促進作用雖然沒有125 mg/L下的明顯，但是與其它藥品相比卻也有比較好的效果，當(dāng)酸雨溶液pH值在4.0～5.0之間時效果最好。

綜上所述，濃度為50 mg/L的SLJA藥品浸種，酸雨溶液的pH在4.0～5.0之間時，對小麥種子生長有較好的促進作用。

3 結(jié) 論

本實驗研究山梨酸類物質(zhì)緩解不同pH值酸雨溶液對小麥種子發(fā)芽和生根的影響，結(jié)果表明：SLXA植物生長調(diào)節(jié)劑對小麥種子的生長具有良好的促進作用，并且不同pH 值的模擬酸雨溶液對小麥種子的生長也有明顯的影響。不同濃度的浸種藥品下使用不同pH值的模擬酸雨溶液對小麥種子的生長影響是不相同的，但是大體趨勢是隨著pH值的減小，酸性增強，越不利于小麥種子的發(fā)芽和生根。當(dāng)pH值為5.0或6.0時，模擬酸雨溶液對小麥種子生長的抑制作用減弱。在我國的某些地區(qū)，酸雨酸度值甚至?xí)_到3.0或2.0，這對小麥的發(fā)芽和生根是十分不利的。在酸雨日益嚴(yán)重的今天，利用植物生長調(diào)節(jié)劑降低酸雨對小麥生長的不良影響也是十分可行的方法。

[1]馮宗煒.中國酸雨對陸地生態(tài)系統(tǒng)的影響與防治對策[J].中國工程科學(xué),2000,2(9):5-11.

[2]呂均良,李三玉,黃壽波.模擬酸雨對桃梨葉片和果實的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,1998,24(6):603-607.

[3]許澤宏,羅英,王煜,等.模擬酸雨對蠶豆植物生長的影響[J].中國微生態(tài)學(xué)雜志,2001,13(1):26-29.

[4]陳笑玲,何東進,洪偉,等.酸雨脅迫對園林植物傷害機理的研究進展[J].亞熱帶農(nóng)業(yè)研究,2007,2(2):99-103.

[5]李合生.現(xiàn)代植物生理學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2002:231-277.

[6]張耀民.酸雨對農(nóng)作物的葉片傷害及生理特性的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護,1996,15(5):197-208.

[7]王瑋.模擬酸雨處理的青菜顯微和亞顯微結(jié)構(gòu)觀察及部分生理指標(biāo)測定[J].環(huán)境科學(xué),1988,9(3):12-17.

[8]楊秀榮,劉亦學(xué),劉水芳,等.植物生長調(diào)節(jié)劑及其研究和應(yīng)用[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,13(1):23-35.

[9]陶龍興,王熹,黃效林,等.植物生長調(diào)節(jié)劑在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報,2001,13(5):322-326.

[10]潘朝陽.植物生長調(diào)節(jié)劑的發(fā)展前景[J].安徽科技,1997,39(4):24-26.

[11]陶龍興,王熹,黃效林,等.植物生長調(diào)節(jié)劑在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報,2001,13(5):322-326.

[12]胡德玉.植物生長調(diào)節(jié)劑在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用與研究進展[J].江西農(nóng)業(yè)科技,1995,27(6):17-19.