3种盐胁迫对苦豆子种子萌发的影响研究

·(喀什大学叶尔羌绿洲生态与生物资源研究高校重点实验室， 新疆 喀什 844000)

3种盐胁迫对苦豆子种子萌发的影响研究

司马义·巴拉提
(喀什大学叶尔羌绿洲生态与生物资源研究高校重点实验室， 新疆 喀什 844000)

用不同浓度的氯化钠、硫酸钠和碳酸钠对苦豆子种子萌发的影响进行了研究。结果表明：在不同浓度的3种盐条件下，苦豆子种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和胚根胚芽生长长度均随着盐浓度的增加而下降,但盐害率随盐浓度的增加而增高。苦豆子在硫酸钠中的盐害率最低，在碳酸钠中的盐害率最高，很难生长在含盐量超过0.6%的碱性土壤环境。在氯化钠中的盐害率在硫酸钠和碳酸钠二者之间，能适应含盐量在1.2%以下的中性盐土壤条件。

NaCl； Na2SO4； Na2CO3； 苦豆子； 种子萌发； 发芽率

苦豆子(SophoraalopecuroidesL.)是豆科槐属(SophoraL.)多年生草本植物[1]，广泛分布于我国新疆、宁夏、甘肃、内蒙古等西北部的干旱荒漠地区[2]，其分布面积可达180万hm2。在新疆主要分布于干旱半干旱区的农田田边、沟边和一些盐碱荒漠草原区域，是适应干旱、炎热大陆性气候的、抗旱性和耐盐性均强的[3]、干旱地区维护生态平衡、防风固沙、保持水土、改良盐碱地的秋冬牧草和绿肥植物。 盐胁迫对植物的生长发育影响很大，尤其严重影响种子发芽和幼苗生长，降低植物的产量和品质[4]。目前对苦豆子的化学成分、生物碱和制药方面研究较多，但对苦豆子的抗盐性方面研究未见报道。因此，本试验在不同盐条件下，研究了苦豆子种子的发芽指数[5]和盐害指数等生理指标，确定苦豆子种子萌发的最适盐浓度、临界盐浓度和极限盐浓度，有效利用盐碱地和苦豆子资源，为防治土壤盐渍化和改良盐碱地提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

苦豆子(SophoraalopecuroidesL.)种子。

1.2 方 法

主要采用一般的种子发芽法完成试验，先分别配制0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%、1.8%、2.1%和2.4%的NaCl、Na2SO4、 Na2CO3盐溶液，蒸馏水为对照。每个浓度处理各设3个培养皿，培养皿铺2层滤纸，每个培养皿摆放100粒优质种子，分别加入不同浓度的NaCl、 Na2SO4、 Na2CO3溶液，保证培养皿每天有合适的湿度。然后定期观察记载发芽的种子数，并测量胚根、胚芽生长长度，按公式计算种子发芽势、发芽率、发芽指数和盐害指数等[6-7]， 最后用DPS数据处理软件单因素实验统计方法(LSD法)[8]，对苦豆子不同处理的试验数据进行统计分析。测定结果用大小写字母表示，小写字母表示0.05水平上差异显著，大写字母表示0.01水平上差异显著[7]。计算公式等其他有关方法参照文献[10]。

2 结果与分析

2.1 不同盐对苦豆子种子发芽的抑制作用

由图1可以看出，苦豆子种子的发芽势在蒸馏水中只有20.7%，浓硫酸处理后水中发芽势增高到59.2%。但在不同浓度的3种盐条件下，苦豆子种子的发芽势随着盐浓度的增加而降低。但在高浓度(1.8%)的硫酸钠条件下能保持68.1%的发芽势。

图1 不同浓度3种盐中苦豆子种子的发芽势测定(%)

图2表明，盐浓度增加，苦豆子种子的发芽率随之下降，特别是在Na2CO3条件下发芽率下降很快，从0.6%盐浓度开始，发芽率下降到26%以下。

图2 不同盐对苦豆子种子发芽率的影响测定(%)

2.2 3种盐对苦豆子种子的发芽指数、活力指数、盐害指数(%)的影响

2.2.1 3种盐对苦豆子种子发芽指数的影响

表1表明，盐浓度增加，苦豆子种子的发芽指数随之下降。但0.6%以下盐浓度中的发芽指数与对照基本相同，差异很小。盐浓度超过0.6%后，发芽指数迅速下降。

表1 不同浓度3种盐胁迫下苦豆子种子的发芽指数测定

盐浓度(%)NaClNa2SO4Na2CO3水中1．84dD1．84fG1．84cC对照6．25aA6．25aAB6．25bB0．36．08aA6．23aA6．76aA0．65．58bB6．2bBC6．52aA0．95．45bB5．95bC1．86cC1．24．42cC5．91bC0．61dD1．51．22eE5．58cD0．25eE1．60．99fF5．51cD-1．80．34gG5．46cD0fF1．90hH4．58dE-2．10hH3．1eF0fF2．40hH0gH0fF

2.2.2 3种盐对苦豆子种子活力指数的影响

表2表明，在各种浓度的不同盐条件下，种子活力指数随着盐浓度的增加而降低，0.6%以下的低浓度盐条件下，活力指数变化不大。浓度超过0.9%后，NaCl和Na2CO3中的活力指数迅速下降，与对照的差异也很大。在NaCl中活力指数下降幅度次于Na2CO3，而在Na2SO4中的活力指数最高。

表2 不同浓度3种盐胁迫下苦豆子种子的活力指数测定

盐浓度(%)NaClNa2SO4Na2CO3水中8．77dD8．6hF8．6dD对照20．6aA20．31aA20．31aA0．318bB19．9abA15．21bB0．621aA18．6bA13．43cC0．913．8cC16．96cB3．4eE1．26．9eE14．54dC0．92fF1．51．26fF13．2eD0．23gFG1．80．4gFG9．1gF0gG2．1-3．8H0gG2．4-0I0gG

注：活力指数是用布置发芽试验第7天的胚根长度计算的。

2.2.3 不同盐对苦豆子种子盐害指数的影响

由表3和图3可以看出，在不同浓度的3种盐条件下，随着盐浓度的增加，苦豆子种子的盐害指数也不断提高。在Na2CO3中的盐害率最高，盐浓度增加到0.9%时，盐害率超过了70%，从1.8%的Na2CO3盐浓度开始，盐害率达到了100%。在NaCl中的盐害率也比较高，NaCl浓度提高到1.5%时有80.46%盐害率，盐浓度提高到2.1%开始盐害率增高到100%。苦豆子对Na2SO4盐的抵抗力较强，受害率较低，盐浓度在1.8%时，只有12.6%的盐害率，盐浓度提高到2.4%以后，盐害率达到了100%。这更进一步说明苦豆子对Na2CO3的抵抗力最低。

表3 不同浓度的3种盐胁迫下苦豆子种子的盐害指数测定(%)

盐浓度(%)NaClNa2SO4Na2CO3水中---对照---0．32．7gG0．2gF-8．2gE0．611．1fF0．9gF-4．34fE0．912．8fF4．8fE70．28eD1．229．26eE5．3fE90．3dC1．580．46dD10．6eD96cB1．894．5cC12．6dD100bAB2．1100bB50．5bB100bAB2．4100aA100aA100aA

图3 不同浓度3种盐胁迫下苦豆子种子的盐害指数测定(%)

表4 不同盐对苦豆子种子胚根、胚芽生长长度的影响测定(cm)

盐浓度(%) NaCl Na2SO4 Na2CO3 根长芽长根长芽长根长芽长水中4．77aA8．16aA4．66aA4．5aA4．66aA4．5aA对照3．3cC3bB3．25bB3．35bB3．25bB3．35bB0．32．96dD3．13bB3．2bB3．27bB2．25cC2．55cC0．63．76bB2．46cC3．0cC3．06cC2．06dD2．26dD0．92．53eE2．43cC2．85dD2．93cC1．83eE2eE1．21．56fF1．86dD2．46eE2．46dD1．5fF1．34fF1．51．03gG1．5eE2．36fF2．4dD0．91gG0．87gG1．80．47hH0．95fF1．66hH2eE0hH0hH2．10．28iH0．6gG1．23iGH1．46gG0hH0hH

注：根长和芽长数据是布置发芽试验第7天的数据。

2.3 3种盐对苦豆子种子胚根、胚芽生长长度的影响

表4结果表明，低浓度的盐对苦豆子种子胚根、胚芽生长的影响较小，如果盐浓度增加到1.5%以上时，胚根、胚芽生长受到严重影响，尤其是碳酸钠的影响最严重。胚根和胚芽中，胚根生长受到的影响最大。

3 小 结

苦豆子种子在0.3%到0.6%的碳酸钠溶液中，发芽率比对照发芽率高，说明低浓度的碳酸钠对苦豆子种子发芽率有促进作用。碳酸钠0.6%以上的盐浓度和氯化钠和硫酸钠所有浓度条件下，随着盐浓度的增加，苦豆子种子的发芽势和发芽率不断下降，其中碳酸钠对发芽势、发芽率的抑制作用最大。因为碳酸钠除了具有中性盐的性质以外，还具有碱性盐的性质[9]。碳酸钠浓度提高到0.9%时，苦豆子种子的发芽率降低到26%，浓度升高到1.8%后发芽率为0。NaCl和Na2SO4盐浓度提高到2.1%和2.4%时，发芽率均为0。苦豆子种子在NaCl 中的最适发芽值为0.9%，苦豆子种子发芽的耐盐临界值在1.2%～1.5%之间，种子发芽的耐盐极限值为1.9%。在Na2SO4中苦豆子种子发芽的最适发芽值为1.8%，耐盐临界值为2.1%，耐盐极限值为2.4%。而在Na2CO3中发芽的最适发芽值为0.6%，耐盐临界值为0.9%，耐盐极限值为1.8%。这说明苦豆子种子发芽对碳酸钠的抵抗力最差。

在3种盐0.6%以下的浓度条件下，苦豆子种子的发芽指数与对照差异不大。 从氯化钠浓度1.5%、硫酸钠浓度2.1%和碳酸钠浓度0.9%开始苦豆子种子的发芽指数迅速下降，而且在碳酸钠中发芽指数和活力指数下降浓度特别低。对盐害率而言，碳酸钠对苦豆子种子萌发的危害最大，碳酸钠浓度在0.9%时有70%以上的盐害率，硫酸钠对苦豆子种子萌发的危害很小，盐害率最低，在氯化钠中的盐害率在二者之间。这更进一步说明硫酸钠对苦豆子种子萌发的抑制作用很小，氯化钠的抑制作用较强，碳酸钠的抑制作用最强。

盐浓度低时，胚根胚芽生长受影响较小，随着盐浓度的增加，胚根胚芽生长受影响也加重。这说明胚根胚芽生长对3种盐的不同浓度比较敏感。

综上所述，不同浓度3种盐对苦豆子种子萌发和胚根、胚芽生长的抑制作用有所不同，其中碳酸钠的抑制作用最大， 0.9%浓度的碳酸钠对苦豆子种子萌发起到较严重的影响，降低发芽率、提高盐害率、减慢胚根胚芽生长。根据以上结果可以初步断定，苦豆子在硫酸钠中的盐害率最低，在碳酸钠中的盐害率最高，很难生长在含盐量超过0.6%的碱性土壤环境。在氯化钠中的盐害率在硫酸钠和碳酸钠二者之间，能适应含盐量在1.2%以下的中性盐土壤条件。

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Effect of Different Salt Stress on Seed Germination ofSophoraalopecuroidesL.

IsmayilBarat
(Department of The Key Laboratory of Ecology and Biological Resources in Yarkand Oasis at Colleges amp; Universities Under the Department of Education of Xinjiang Uygur Autonomous Region,Kashgar University,Kashgar Xinjiang 844000, China)

This paper investigates the seed germination ofSophoraalopecuroidestreated with different concentrations of NaCl,Na2SO4and Na2CO3.The results showed that with salinity increase,all the germination energy, germination percentage,germination index,vigor index and the lengths of plumule and radicle were decreased.But salt injury rate increased with increase of salt concentration.Sophoraalopecuroideswas lowest salt injury rate in the Na2SO4,the highest salt injury rate in the Na2CO3,its difficult to growth in the more than 0.6% salt concentration alkaline soil environment.Salt injury rate in the sodium chloride between both Na2SO4and Na2CO3,can adapted to salinity 1.2% or less neutral salt soil conditions.

NaCl; Na2SO4; Na2CO3;Sophoraalopecuroides; seed germination; germination rate

2016-06-13

司马义·巴拉提(1955—)，男，教授，硕士生导师，主要从事野生植物的染色体核型、组织培养、抗旱生理和耐盐性等研究。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.10.047

S 567.23+9

A

1001-4705(2016)10-0047-04