钠盐胁迫对中饲苎1号种子萌发的影响

陈平　陈继康　熊和平

摘要：采用纸上培养法，对中饲苎1号种子在4种钠盐（NaCl、Na2SO4、Na2CO3和复合盐）不同浓度（0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%和1.4%）胁迫下进行发芽试验，研究不同钠盐对中饲苎1号种子发芽势、发芽率、发芽指数、幼根长度、活力指数及耐盐指数的影响。结果表明，在不同钠盐胁迫下，随着钠盐浓度的增加，中饲苎1号种子的发芽势、发芽率、发芽指数、幼根长度、活力指数和耐盐指数均逐渐降低，种子发芽抑制作用逐渐增强，幼根生长逐渐受到抑制。中饲苎1号种子对4种钠盐的耐受性从强到弱为NaCl、Na2SO4、复合盐、Na2CO3。

关键词：苎麻[Boehmeria nivea （L.） Gaudich.]；种子萌发；盐胁迫；耐盐性

中图分类号：S563.1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）19-3669-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.19.018

Abstract： Based on germination experiment under different degrees stress（0%，0.2%，0.4%，0.6%，0.8%，1.0%，1.2% and 1.4%） of different sodium salt（NaCl， Na2SO4， Na2CO3 and complex neutral-alkaline salt） for ramie variety Zhongsizhu No.1，gemination potential，germination percentage，germination index，radicle length，salt resistance index and vigor index were investigated. The result showed that，gemination potential，germination percentage，germination index，radicle length，salt resistance index and vigor index reduced with the increase of ions concentration under the four groups of treatment. The order of resistance to different salt from high to low was NaCl，Na2SO4，complex neutral-alkaline salt and Na2CO3.

Key words： ramie[Boehmeria nivea （L.） Gaudich.]； seed germination； salt stress； salt tolerance

土壤鹽碱化问题日益威胁着人类赖以生存的有限的土地资源[1]。根据联合国教科文组织（UNESCO）和粮农组织（FAO）的不完全统计，目前中国各类盐碱地面积总计9 913.3万hm2，占全国可耕地面积25%的盐碱地没有得到很好利用[2，3]。随着中国农业产业结构调整，草畜业迅速发展，人畜争粮、争地矛盾日益突出，利用盐碱地种植牧草等适应性强的作物是缓解这一矛盾的有效途径，同时能起到盐碱地改良的作用。

苎麻[Boehmeria nivea（L.） Gaudich.]为荨麻科（Urticaces）苎麻属（Boehmeria Jacq.）多年生草本植物，是中国特色的纤维作物，具有根系发达，耐贫瘠、抗逆性强等特点。苎麻叶片中含有丰富的蛋白质、赖氨酸、蛋氨酸、类胡萝卜素、维生素B2和钙等营养物质，且叶片中纤维含量较低[4-7]，是优质的高蛋白植物饲料原料[8]。中饲苎1号是中国首个通过非主要农作物品种登记的饲用苎麻品种[9]，也是目前中国推广种植面积最大的饲用苎麻品种。在盐碱地种植饲用苎麻，不仅可以增加优质的蛋白质饲草，还可以改良盐碱地，促进农牧业向良性循环发展。为此，试验进行了中饲苎1号对不同种类钠盐的耐受性研究，以期为饲用苎麻在盐碱地的利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用苎麻品种为中饲苎1号，由中国农业科学院麻类研究所选育。2014年冬收获自由授粉的中饲苎1号苎麻种子，晾晒干燥，人工揉搓去杂，常温保存，2015年3月进行发芽试验。

1.2 试验方法

配制0%（对照）、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%和1.4%共8种不同浓度的NaCl、Na2SO4、Na2CO3溶液。NaCl、Na2SO4、Na2CO3按体积比1∶1∶1的比例配制不同浓度的复合盐溶液。取饱满的中饲苎1号种子，播种于放有双层滤纸内径11 cm的培养皿中，每皿100粒，每个浓度梯度3次重复。将培养皿置于恒温培养箱，28 ℃、光照和黑暗交替（12 h光照，12 h黑暗）条件下培养。

每天观察中饲苎1号种子的发芽情况，第4天开始记录萌发种子数，以突破种皮超过2 mm作为发芽标准，连续记录7 d。根据以下公式计算发芽势、发芽率、发芽指数和幼根长。

发芽势（GV）=发芽第4天的发芽种子数/供试种子数×100%；发芽率（GP）=发芽种子数/供试种子数×100%；幼根长：发芽末期，每培养皿各取10株测定；发芽指数（GI）=Σ（Gt/Dt），Gt为t时间内的发芽数，Dt为相应的发芽天数；活力指数（VI）=GI×S（S为幼根长）；耐盐指数=（VI盐/VI水）×100%。

1.3 数据处理与统计分析

试验数据通过Excel 2013和SPSS统计分析软件进行处理。

2 结果与分析

2.1 不同钠盐胁迫对中饲苎1号种子发芽势、发芽率和发芽指数的影响

不同钠盐胁迫对中饲苎1号种子发芽存在明显影响。由表1、表2和表3可以看出，中饲苎1号种子在0.2% NaCl处理时，发芽率、发芽势和发芽指数均高于对照，但随着NaCl处理浓度的增大，中饲苎1号种子发芽率、发芽势和发芽指数均呈下降趋势。Na2SO4、Na2CO3和复合盐处理时，中饲苎1号种子发芽率、发芽势和发芽指数均低于对照，并且随着盐浓度的增大，发芽率、发芽势和发芽指数均逐渐下降。Na2CO3浓度增加到0.4%时，中饲苎1号发芽率就骤降至4.17%，而相同浓度NaCl处理下，发芽率高达90.00%；Na2CO3浓度为0.6%时，发芽率为0，相同浓度NaCl处理下，发芽率为85.83%。复合盐胁迫下，浓度为0.4%时，发芽率仍有47.08%，但发芽势已为0；浓度增加到0.6%时，发芽率仅为2.08%。

相同浓度盐分胁迫下，中饲苎1号的发芽势从高到低为NaCl、Na2SO4、Na2CO3、复合盐。发芽率和发芽指数的变化趋势一致，但与发芽势有些差异。当盐分浓度不高于0.6%时，中饲苎1号的发芽率和发芽指数从高到低为NaCl、Na2SO4、复合盐、Na2CO3；盐分浓度大于0.6%时，Na2SO4处理的中饲苎1号的发芽率和发芽指数高于NaCl和Na2CO3处理的，复合盐处理的发芽率和发芽指数均为0。

2.2 不同钠盐胁迫对中饲苎1号种子幼根长的影响

总体上看，4种钠盐胁迫下，幼根的生长都受到了不同程度的抑制。并且随着钠盐浓度的升高，各种钠盐处理的的中饲苎1号种子相对幼根长均呈现下降趋势，钠盐浓度越高，幼根的生长受抑制越严重（表4）。同一钠盐胁迫浓度下，不同钠盐对幼根生长的影响不同，NaCl和Na2SO4胁迫下幼根的生长明显强于Na2CO3和复合盐胁迫。Na2CO3浓度0.6%、复合盐浓度0.8%时，幼根已停止生长，NaCl和Na2SO4浓度1.0%时，幼根仍在生长。说明Na2CO3和复合盐对中饲苎1号种子幼根的生长抑制作用更明显，中饲苎1号种子对NaCl和Na2SO4的耐受性更强。

2.3 不同钠盐胁迫对中饲苎1号种子活力指数的影响

从表5可以看出，4种钠盐胁迫下，中饲苎1号种子活力均随着钠盐浓度的增大而降低。0.6%的Na2CO3和复合盐胁迫下，中饲苎1号种子活力为0；1.2%的NaCl和Na2SO4胁迫下，种子活力为0。除1.0%浓度胁迫下，Na2SO4处理的中饲苎1号种子活力高于NaCl处理的外，其他各浓度均为NaCl处理的高于Na2SO4处理的。从活力指数看，中饲苎1号种子对NaCl耐受性最强，对Na2CO3耐受性最弱。

2.4 不同钠盐胁迫对中饲苎1号种子耐盐指数的影响

从图1可以看出，4种钠盐胁迫下，中饲苎1号种子耐盐指数均随着钠盐浓度的增大呈下降趋势。中饲苎1号种子在4种钠盐胁迫下的耐盐指数从大到小为NaCl、Na2SO4、复合盐、Na2CO3。因此，中饲苎1号种子对NaCl的耐受性最强。

3 小结

合适的盐浓度对植物萌发期耐盐性评价至关重要。本研究中将4种钠盐设置了8个浓度梯度，确保获得足够的有效数据。试验结果表明，在不同浓度钠盐处理下，随着盐浓度的升高，中饲苎1号种子发芽势、发芽率、发芽指数、幼根长度、活力指数及耐盐指数均呈下降趋势。高盐抑制种子萌发是由于渗透效应和毒性效应，同时也破坏了种子细胞膜的结构。4种不同钠盐中，中饲苎1号种子耐受的最大盐浓度为1.4%的Na2SO4，此浓度下发芽率为3.33%。碱性盐Na2CO3和復合盐对中饲苎1号种子发芽的影响极为强烈，种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均明显低于相同浓度处理下的其他钠盐。Na2CO3浓度为0.6%时，中饲苎1号种子就完全不能萌发；复合盐浓度为0.6%时，中饲苎1号种子发芽率仅为2.08%。亚麻[10]、白花木樨[11]、高羊茅[12]等作物上，也是Na2CO3对种子发芽的危害最大。

而关于很多作物的研究发现，低浓度的盐离子可促进发芽，因盐离子的渗入激活代谢过程中的某些酶，使发芽所需物质合成更加充分，从而使其发芽更加迅速。试验中，与对照相比，仅0.2%的NaCl处理下中饲苎1号种子的发芽势、发芽率和发芽指数略微升高，但幼根长度、活力指数及耐盐指数是降低的，说明中饲苎1号种子对盐比较敏感。任小松等[13]利用苎麻品种川苎8号幼苗研究其耐盐碱性时也发现苎麻对盐碱比较敏感，可能是因为苎麻主要分布于长江中下游非盐碱地地区，长期进化的结果。

盐碱土存在多种盐分的复合盐环境，试验仅探讨了盐碱土中主要的3种不同浓度单盐和等比例配制的复合盐对中饲苎1号种子萌发的影响，其他种类钠盐和复合盐对中饲苎1号种子萌发的影响有待进一步研究。

参考文献：

[1] 周和平，张立新，禹 锋，等.我国盐碱地改良技术综述及展望[J].现代农业科技，2007（11）：159-161，164.

[2] 李 彬，王志春，孙志高，等.中国盐碱地资源与可持续利用研究[J].干旱地区农业研究，2005，23（2）：154-158.

[3] 孙建昌，王兴盛，杨生龙.植物耐盐性研究进展[J].干旱地区农业研究，2008，26（1）：226-230.

[4] 马曼云，黄美华，李宗道，等.苧蔴叶饲用价值的研究[J].饲料研究，1981（4）：6.

[5] DUARTE A A，SGARBIERI V C，BENATTI R R. Composition and nutritive value of ramie leaf flour for monogastric animals[J].Pesquisa Agropecuária Brasileira，1997，32：1295-1302.

[6] 喻春明，王延周，郭运玲，等.饲用苎麻收割高度对产量和粗蛋白质含量影响的研究[J].中国麻业，2002，24（4）：31-33.

[7] ELIZONDO J，BOSCHINI C. Nutritional quality of ramie [Boehmeria nivea（L.） Gaud] for animal feed[J].Agronomia Mesoamericana，2002，13（2）：141-145.

[8] 喻春明.苎麻多功能深度开发利用系列报道之二：苎麻作为牲畜饲料的利用价值及潜力[J].中国麻业，2001，23（2）：23-26.

[9] 熊和平，喻春明，王延周，等.饲料用苎麻新品种中饲苎1号的选育研究[J].中国麻业，2005，27（1）：1-4.

[10] 郭 媛，邱财生，龙松华，等.盐碱胁迫对不同地区亚麻主栽品种种子萌发的影响[J].种子，2013（12）：1-5.

[11] 张颖超，贾玉山，任永霞.钠盐胁迫对白花草木樨种子发芽的影响[J].草业科学，2013，30（12）：2005-2010.

[12] 卢艳敏.不同盐胁迫对高羊茅种子萌发的影响[J].草业科学，2012，29（7）：1088-1093.

[13] 任小松，舒忠旭，张中华，等.苎麻“川苎8号”耐盐性研究初报[J].中国麻业科学，2009，31（6）：366-368.