水楊酸對(duì)鹽脅迫下草木樨種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響

劉泓言，任 德，向春陽(yáng)

（天津農(nóng)學(xué)院 農(nóng)學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院，天津 300392）

鹽脅迫會(huì)抑制草木樨種子的萌發(fā)和幼苗的生長(zhǎng)[1]。土壤鹽漬化也會(huì)降低土壤中的有效養(yǎng)分含量，危害作物生長(zhǎng)，是嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要脅迫因素之一[2]。豆科草本植物草木樨是一種優(yōu)質(zhì)牧草和綠肥作物[3]，具有提高土壤肥力和抑制田間雜草的作用[4-5]；因草木樨含有有效的藥用成分，具有較好的藥用價(jià)值[6]。水楊酸（salicylic acid，SA，下同）是植物代謝過(guò)程中的一種酚類(lèi)化合物，影響著植物的種子萌發(fā)、生長(zhǎng)、細(xì)胞膜透性和酶活性等生理生化過(guò)程。據(jù)報(bào)道，外源物質(zhì)能緩解鹽脅迫對(duì)草木樨幼苗的傷害[7]，SA能增加鹽脅迫下辣椒的抗氧化物酶和滲透物質(zhì)含量[8]，同時(shí)，SA能促進(jìn)鹽脅迫下黃芪種子的萌發(fā)和玉米種子的發(fā)芽能力[9-10]。SA對(duì)鹽脅迫下草木樨種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響研究較少，因此采用不同NaCl濃度下，分析SA對(duì)草木樨種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響，為生產(chǎn)上應(yīng)用SA提高草木樨耐鹽性提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試材料

供試草木樨種子，由天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所提供。

1.2 試驗(yàn)方法

隨機(jī)選取大小一致的草木樨種子，用1%的次氯酸鈉溶液浸泡10 min，經(jīng)蒸餾水沖洗干凈后，分別用蒸餾水和1 mmol·L-1的SA浸種12 h，SA預(yù)先用少量的乙醇溶解再用蒸餾水定容，浸種的蒸餾水中加入等量的乙醇。設(shè)置0 mmol·L-1，60 mmol·L-1和 120 mmol·L-13 種NaCl 濃度，將種子分別均勻置于加入等量3種濃度NaCl的發(fā)芽盒中，每盒100粒，第4天置于不同NaCl濃度的發(fā)芽床，進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，測(cè)定相關(guān)指標(biāo)，4次重復(fù)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

第4天和第7天分別計(jì)算種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率，第7天測(cè)定幼苗長(zhǎng)度。將幼苗放于80 ℃烘干箱中先烘干1 h，后置于60 ℃下烘干至恒重，計(jì)算活力指數(shù)。

發(fā)芽勢(shì)（%）=前4 d發(fā)芽總數(shù)/試驗(yàn)種子數(shù) ×100%；

發(fā)芽率（%）=前7 d發(fā)芽總數(shù)/試驗(yàn)種子數(shù)×100%；

活力指數(shù)=∑（Gt/Dt）×幼苗長(zhǎng)度，式中：Gt為第t天發(fā)芽的種子數(shù)，Dt為發(fā)芽的天數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2013 軟件分析數(shù)據(jù)并繪圖，采用SPSS 18軟件進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鹽脅迫下水楊酸浸種對(duì)草木樨種子發(fā)芽勢(shì)的影響

圖1可見(jiàn)，草木樨種子的發(fā)芽勢(shì)隨著NaCl濃度的升高而顯著下降。在0，60和120 mmol·L-1NaCl濃度下，SA處理組的發(fā)芽勢(shì)比對(duì)照組分別提高了12.56%，14.59%和37.39%，均顯著高于對(duì)照組。結(jié)果表明，SA能顯著提高鹽脅迫下草木樨種子的發(fā)芽勢(shì)，提高草木樨種子的抗鹽能力。

圖1 不同NaCl濃度下草木樨種子的發(fā)芽勢(shì)

2.2 不同鹽脅迫下水楊酸浸種對(duì)草木樨種子發(fā)芽率的影響

由圖2可以看出，草木樨種子的發(fā)芽率也隨著NaCl濃度的升高而顯著下降。在0，60和120 mmol·L-1NaCl濃度下，SA處理組的發(fā)芽率比對(duì)照組分別提高了10.63%，16.19%和9.15%，無(wú)NaCl和低NaCl的60 mmol·L-1處理下，SA處理組均顯著高于對(duì)照組，在120 mmol·L-1NaCl下，提高不顯著。結(jié)果表明，1 mmol·L-1SA能顯著提高低鹽脅迫下草木樨種子的發(fā)芽率，高鹽脅迫下提高草木樨種子發(fā)芽率的作用有限。

圖2 不同NaCl濃度下草木樨種子的發(fā)芽率

2.3 不同鹽脅迫下水楊酸浸種對(duì)草木樨種子活力指數(shù)的影響

活力指數(shù)是表明種子活力高低的主要參考指標(biāo)之一。從圖3可以看出，草木樨種子的活力指數(shù)隨著NaCl濃度的升高而顯著降低，表明鹽脅迫嚴(yán)重影響草木樨種子的活力。在0，60和120 mmol·L-1NaCl濃度下，SA處理組的活力指數(shù)比對(duì)照組分別提高了6.60%，4.95%和2.71%，無(wú)NaCl和低NaCl的60 mmol·L-1條件下，SA處理組均顯著高于對(duì)照組，120 mmol·L-1NaCl條件下，活力指數(shù)提高不顯著。表明，SA提高草木樨種子活力的能力隨著鹽脅迫的加重而降低。

圖3 不同NaCl濃度下草木樨種子的活力指數(shù)

2.4 不同鹽脅迫下水楊酸浸種對(duì)草木樨幼苗干重的影響

由圖4可見(jiàn)，草木樨幼苗干重隨鹽脅迫作用的加強(qiáng)而顯著降低，表明鹽脅迫嚴(yán)重影響到草木樨幼苗的生長(zhǎng)。在0 mmol·L-1和60 mmol·L-1NaCl濃度條件下，SA處理組的幼苗干重顯著高于對(duì)照組，在120 mmol·L-1NaCl濃度條件下，SA處理組的幼苗干重雖然高于對(duì)照組，但未達(dá)到顯著水平。表明SA處理可以增加鹽脅迫下草木樨幼苗的干重，緩解低鹽脅迫對(duì)草木樨幼苗生長(zhǎng)的抑制作用。

圖4 不同NaCl濃度下草木樨的幼苗干重

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，在無(wú)鹽環(huán)境下，SA處理草木樨種子，其發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、活力指數(shù)和幼苗干重均顯著增加；在低鹽60 mmol·L-1下，SA處理后的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、活力指數(shù)和幼苗干重均顯著高于無(wú)SA處理的對(duì)照；在高鹽120 mmol·L-1條件下，SA處理后的發(fā)芽勢(shì)顯著高于對(duì)照，發(fā)芽率、活力指數(shù)和幼苗干重雖比對(duì)高有所增加，但均未達(dá)到顯著水平。說(shuō)明適宜的水楊酸能提高低鹽脅迫下草木樨種子的萌發(fā)能力，這與姜云天等[13]在外源水楊酸對(duì)NaCl脅迫下茶花鳳仙種子萌發(fā)影響研究中的結(jié)果相一致。

研究表明，采用1 mmol·L-1SA處理草木樨種子，能顯著提高低鹽脅迫下草木樨種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、活力指數(shù)和幼苗干重。適當(dāng)濃度的SA處理能緩解鹽對(duì)草木樨種子萌發(fā)的脅迫作用，SA處理可作為鹽脅迫條件下草木樨種子的萌發(fā)能力提升和幼苗生長(zhǎng)的有效方法之一，其影響機(jī)理有待進(jìn)一步深入研究。