钙盐胁迫对油松种子发芽率的影响

王琦　刘晓玥

摘 要：对经聚乙二醇（PEG 6000）渗透溶液处理过24 h的油松种子在CaCl2溶液浓度分别为0（对照组），0.1（处理1），0.2（处理2），0.3（处理3），0.4（处理4），0.5 mol·L-1（处理5）条件下进行萌发试验，对油松种子发芽率、发芽指数、活力指数等几个指标与空白对照进行对比，并将结果进行统计分析。结果表明，除了处理1的活力指数与对照相比差异不显著之外，其余经CaCl2溶液处理的发芽率、发芽势、发芽指数、苗鲜质量差异都极显著低于对照处理。且随着盐浓度的提高，种子的发芽率、发芽指数与活力指数下降。当CaCl2溶液浓度达到0.3 mol·L-1时，种子不发芽。该试验处理条件下，油松种子发芽受到抑制，萌发率随着盐浓度的增加而减少。

关键词：油松；种子；CaCl2

中图分类号：S791.254 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2015.09.032

Effects of Calcium Salt Stress on Seed Germination Rate of Pinus tabulaeformis Carr

WANG Qi，LIU Xiao-yue

（ College of Forestry， Shanxi Agriculture University， Taigu， Shanxi 030801， China）

Abstract： The pine seeds which has been soaked in the PEG solution hybrid-max （PEG 6000）about 24 hours before the germination experiment was carried out in solution of CaCl2 concentrations about 0（the control group），0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 mol·L-1. The germination rate， the germination exponent and the vitality exponent of pine were analyzed. The results showed that the first group that has been soaked vitality， which the exponent has no significant difference with it in the compare group. But the others which has been soaked in the solution of CaCl2 displayed significant lower than the compare group in aspects of germination rate， the germination exponent， the germination situation and the fresh weight of pine. Meanwhile， with the increase of the salting strength， the germination rate， the germination exponent and the vitality exponent of pine has been down form this experiment. When the solution of CaCl2 run to the 0.3 mol·L-1， the seed of Korean pine stop to burgeon. In such conditions， it can obviously found that Korean pine stop germination were inhibited， the germination rate and the salt concentration has the negative relation.

Key words： Pinus tabulaeformis Carr； seeds； CaCl2

油松又名短叶松，为中国特有种[1]。由于其适应性较广，常作为大面积造林树种。 性喜阳、喜光，较耐瘠薄，在-25 ℃时仍可正常生长[2]，不耐水涝、盐碱。木材强度大，为优良用材；树干可采松脂，提取松节油和松香；叶及花粉可入药；为华北地区重要的造林树种。油松因其优美的树形常做为传统园林观赏树种。

种子萌发是种子植物生命活动的起始[3]。盐碱土在世界上分布广泛，具有很大的潜在价值。目前，全球约有9.5亿hm2土地出现不同的盐渍化现象，其面积可达到陆地总面积的10%，而在我国盐碱地的面积则达到了可耕地面积的25%[4-5]。在盐碱地上种植植物，可对盐碱地进行改良，增加其可利用率，具有很高的经济价值。而植物在盐碱地是否能成活关键取决于种子是否能进行萌发。目前已有不少学者对松科植物的耐盐性进行研究[6]，但是关于钙盐对油松的萌发研究甚少，本研究从油松种子的萌发着手，研究不同浓度的钙盐对油松种子发芽率的影响，以期为油松的种子在盐碱地的萌发提供技术支持。

1 材料和方法

1.1 试验材料

油松（Pinus tabulaeformis Carr.）种子，采自于山西省关帝山。PEG6000（分子量为6 000）水溶液。无水CaCl2试剂。高锰酸钾试剂为质量百分比为0.3%的水溶液。

1.2 种子萌发试验

1.2.1 种子处理 抽取测定样品：试验用油松种子采自于山西省关帝山，选取大小均匀，颗粒饱满，色泽光亮的油松种子备用。

种子消毒灭菌：为了预防霉菌感染影响试验结果，所以在试验时必须对所使用的各种用具和测定样品种子进行消毒处理。试验前用0.3%的KMnO4溶液浸泡5 min，消毒后用清水冲洗10～15 min。

PEG处理：把种子放置于250 mL烧杯中，添加200 g·kg-1的PEG6000溶液，在室温下处理浸泡1 d，待处理结束后，用蒸馏水充分冲洗种子，冲洗完毕晾干备用。

1.2.2 试验设计 试验采用完全随机区组设计5个摩尔浓度（CaCl2，0.1 mol·L-1（处理1）、0.2 mol·L-1（处理2）、0.3 mol·L-1（处理3）、0.4 mol·L-1（处理4）、0.5 mol·L-1（处理5），以蒸馏水为对照D，平行重复3组。

1.2.3 试验方法 选择培养皿培养，每皿放入两张滤纸做发芽床以保证环境湿度，然后对培养皿进行灭菌，用报纸把培养皿包好。放入高压蒸汽式灭菌锅中灭菌，在温度121 ℃下灭菌35 min。

随机取出40粒吸胀的种子在每个培养皿中摆放整齐，使每粒种子保持均匀的间距，使其具有充足的生长空间。按照试验设计的配方给培养皿中加入适量对应浓度的CaCl2溶液。将发芽床置于25 ℃恒温培养箱中每天光照12 h进行培养，光照强度为750～1 250 lx。种子发芽过程中及时适量喷洒对应浓度溶液，2 d更换1次滤纸。发芽结束后，测定苗木鲜质量。

1.3 测定指标

1.3.1 发芽率 发芽率=特定时间测定的种子数/发芽种子总数。

1.3.2 发芽指数 发芽指数=不同时间的发芽量/不同的发芽试验天数。

1.3.3 活力指数 活力指数 = 发芽指数×苗木鲜质量。

1.3.4 发芽势 发芽势=发芽高峰时发芽种子粒数/参试种子总粒数×100%。

1.3.5 苗鲜质量 发芽结束后，每个处理选取8株幼苗，使用 1/1 000天平测定其苗鲜质量。

2 结果与分析

2.1 钙胁迫对发芽时间的影响

经过17 d的连续观察统计，获得不同浓度的CaCl2胁迫下油松种子发芽时间的测定结果，见图1。

通过对图1和表1的分析可以得知，不同浓度的CaCl2对油松种子的萌发时间产生了不同程度的影响。对照组的油松种子从第4 天开始发芽，0.1 mol·L-1的CaCl2处理下的种子自第6天开始有发芽，0.2 mol·L-1的CaCl2处理下的油松种子到第12天才开始发芽，从试验可看出，随着盐浓度的增加，种子萌发减缓，在高浓度情况下，甚至出现不能萌发的现象。

2.2 钙盐胁迫对种子发芽率的影响

对照组所用溶液为蒸馏水，发芽率很高，而0.1 mol·L-1的CaCl2溶液培养的种子发芽率明显不如对照组，0.2 mol·L-1处理则更低， 0.3 mol·L-1的CaCl2溶液培养的种子发芽率几乎为零，0.4，0.5 mol·L-1的CaCl2溶液培养的种子没有发芽迹象，说明此浓度的CaCl2溶液处理已严重抑制了油松种子的萌发。以上数据说明种子在钙盐胁迫下发芽率受到抑制，并且呈现一定的规律。发芽率总体表现为随浓度增加而减小。当其他条件一定时，在不同CaCl2 浓度下种子的发芽率顺序为：0 mol·L-1> 0. 1 mol·L-1> 0. 2 mol·L-1> 0. 3 mol·L-1，0.3 mol·L-1处理的种子没有发芽，但有少数裂口。0. 4 mol·L-1与0.5 mol·L-1已经严重抑制了种子的发芽；种子在蒸馏水即对照组培养时的发芽率最高，随着盐浓度的升高，种子的发芽率在下降。

2.3 钙盐胁迫对发芽势的影响

种子发芽势为种子发芽时正常萌发的种子数的占比，根据此值可判断种子的发芽能力。油松种子的发芽势随着处理盐溶液浓度的增大而降低。在CaCl2浓度为0.1 mol·L-1时，即处理1油松种子的发芽势相比对照降低了86.2%，在CaCl2浓度为0.2 mol·L-1时，即处理2油松种子的发芽势相比对照降低了98.6%。处理3、4、5发芽数为0，发芽势为0。说明0.1 mol·L-1和0.2 mol·L-1的CaCl2溶液对油松种子的发芽势的抑制作用明显。

2.4 钙盐胁迫对发芽指数的影响

种子萌发的活力指数，既能反应种子的发芽率，又能反应种子发芽的整齐度[10-12]，因此发芽指数可较全面地反应种子的生长潜力。在各个CaCl2溶液处理下的油松种子发芽指数都迅速降低，处理1相比对照下降了2.880 3，处理2相比对照下降了4.177 5。处理3、4、5发芽指数都为0。说明在钙盐胁迫下，种子的发芽受到很大的抑制作用，发芽指数降低的幅度很大。

2.5 钙盐胁迫对活力指数的影响

和对照组相比，在0.1 mol·L-1 CaCl2溶液处理下的油松种子活力指数下降较小，但在0.2 mol·L-1 CaCl2溶液处理下的油松种子活力指数下降幅度较大，相比对照下降了0.679。说明在0.2 mol·L-1 CaCl2溶液处理下的油松种子的萌发受到了抑制，但在处理3的情况下也就是0.3 mol·L-1 CaCl2溶液处理下油松种子的萌发受到了严重的抑制，处理4、5得到同样的结果。种子不发芽，活力指数为0。

从试验结果可以看出，随着盐浓度的增加，发芽率降低，发芽势、发芽指数以及活力指数、苗鲜质量都随着钙盐浓度的增加而降低。当CaCl2溶液的浓度达到0.3 mol·L-1时，种子不发芽，盐浓度已超过了油松种子萌发时所能忍耐的钙盐的最大限度。

3 结论与讨论

本试验从研究钙盐胁迫对油松种子发芽率的影响。种子萌发受到诸多因素的影响[7]，萌发阶段是植物生命活动的初始，高浓度的盐胁迫条件可使种子细胞内外导致种子吸胀吸水，破坏细胞壁，最终导致溶质外渗[8]。

本试验中，当CaCl2浓度达到0.2 mol·L-1时，油松种子的发芽率、发芽势和发芽指数、活力指数均显著下降，种子萌发受到显著影响，由此说明油松种子的耐盐阈值较低。油松种子萌发的耐盐阈值可能在0.1 mol·L-1左右。中国北方大多数类型土壤的基础盐分高，盐分的积累速度也快[9-10]，因此在进行油松种子培育以及油松造林时，要充分考虑土壤的盐碱性，看其是否会对油松种子的萌发及发育造成影响。

在本试验所设的钙盐胁迫条件下，油松种子的萌发受到明显的抑制作用。油松种子发芽率、发芽指数和活力指数、发芽势在高盐浓度下呈现不同程度的降低，当盐浓度增到0.3 mol·L-1时，油松种子便不再发芽了。

在钙盐胁迫下，油松种子发芽率下降，种子萌发时间推迟，苗鲜质量降低，当CaCl2浓度达到0.3 mol·L-1时，发芽率为0，说明油松种子不适合在钙盐含量较高的土壤中萌发，所以油松种子繁育过程中要特别注意土壤中的钙盐浓度。

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