盐胁迫对木地肤和驼绒藜种子萌发的影响

瓦哈甫·吐尔逊，依甫拉音·玉素甫

（1.新疆吐鲁番市草原工作站，新疆 吐鲁番 838000；

2.新疆维吾尔自治区草原总站，新疆 乌鲁木齐 830049）

新疆地处中国西北干旱半干旱区，土壤盐渍化及次生盐渍化问题已经成为影响新疆草牧业可持续发展、威胁生态安全和稳定的重要因素。为了推动新疆畜牧业的可持续发展，必须充分提高草场的生产能力，解决草场的干旱、沙化和盐渍化的瓶颈。其中最经济有效和可靠的方法之一，便是通过科技手段引种，筛选具有抗旱性、抗寒性和耐盐性的优良牧草品种。充分利用牧草良种实现补播改良、人工建植等方式，扩大人工草场面积，抑制天然草场退化，改良土地盐碱特性，不仅促进新疆农牧业快速发展，对生态文明建设亦具有重大意义[1-3]。

驼绒藜（Ceratoides latens（J.F.Gmel.）Revealet Holmgren）属于夏绿半灌木，高 25～105 cm，多分枝，有星状毛，适应中温，具有抗旱、耐寒、耐瘠薄等特性，是草原类荒漠、高寒类荒漠，荒漠草原，高寒荒漠草原的建群种或亚建群种，能适应广泛的生态幅度。木地肤（Kochia prostrata（L.）Schrad.）属于藜科地肤属的小半灌木，高8～95 cm，茎多分枝而斜升，呈丛生状，具有耐旱性，耐盐碱性，是新疆冬季家畜重要的救命牧草[5,6]。

这两种植物生长分布广泛，具有很好的固沙效果，也常常被干旱荒漠区的家畜在旱季采食，具有抗旱性，耐盐碱性。作为新疆重要的两种防风固沙及饲草资源植物，其种子在盐胁迫下萌发情况的对比综合研究还比较少。特别是这两种植物种子经NaCl溶液预处理后其萌发状况的研究成果更少。本研究从生理生态学角度来系统的对比这两种植物的种子对盐胁迫（NaCl）的响应，为新疆盐碱地高效利用，沙漠恢复、人工草场建设提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

参试的两种荒漠植物木地肤和驼绒藜的种子于2017年10月下旬至11月初采集自新疆伊犁荒漠草原，每种植物的种子都包含至少200株的混合种子，经过实验测得木地肤和驼绒藜种子的千粒重分别为3.35 g和2.15 g。风干后的植物种子保存于-5℃低温的环境中。试验于2017年11月中旬至2017年12月下旬在新疆草原总站进行。

1.2 试验方法

采取培养皿纸上发芽的方法，在不同NaCl浓度的培养皿中培养经过消毒的两种植物种子。NaCl溶液设 0 mol/L、0.2 mol/L、0.4 mol/L、0.6 mol/L、0.8 mol/L、1.0 mol/L 和 1.2 mol/L 共 7 个浓度处理。 每处理100粒植物种子，重复3次，发芽温度设为25℃，光强为9230LX，发芽期定为8 d。为了弥补水蒸发导致溶液浓度变化，每日采取称重的方法，适量补充蒸馏水，来维持NaCl溶液浓度的稳定性。每日统计一次两种种子的发芽数，用来计算发芽率和发芽指数指标，第8日测定幼苗初生根长度。 各指标具体如下：

种子萌发率（%）；

萌发指数（GI）=∑Gt/Dt（Gt—不同时间 t时的发芽量，Dt—发芽日数）。

2 结果与分析

2.1 盐胁迫对木地肤和驼绒藜种子发芽率的影响

NaCl溶液对两种植物种子的发芽率均呈现出抑制作用，但NaCl溶液浓度不同抑制的效应不同。总体来看，抑制效果与盐溶液浓度正相关，即随盐浓度的增加，抑制效果明显，且两种植物种子在不同浓度的NaCl溶液中表现出一定的差异性（图1）。驼绒藜种子的发芽率在0～0.4 mol/L变化不大，之后随NaCl浓度的增加发芽率下降的比较快，1.0 mol/L时发芽率降到了2.34%，1.2 mol/L时发芽率直接变为0。木地肤种子的发芽率在0～0.2 mol/L之间变化不大，0.2～0.8 mol/L之间随NaCl浓度的增加发芽率下降的比较快，1.0 mol/L时发芽率直接变为0。说明木地肤和驼绒藜种子萌发的耐盐极限值分别为：1.0 mol/L和1.2 mol/L，驼绒藜种子在一定盐胁迫下耐受力高于木地肤种子。

图1 盐胁迫对木地肤和驼绒藜种子发芽率的影响

2.2 盐胁迫对木地肤和驼绒藜种子发芽指数的影响

发芽指数作为衡量种子活力的关键指标之一，能够体现种子发芽速度、发芽整齐度和幼芽健壮等发芽情况。萌发指数与萌发速度正相关，也即指数越大发芽越快，在自然环境情况下也容易更快破土出苗。驼绒藜种子发芽指数在0～0.2 mol/L之间有略微升高的趋势，在0.2～1.2 mol/L之间呈逐渐下降的趋势，在1.2 mol/L时发芽指数为0，其发芽指数始终高于木地肤种子，木地肤种子的发芽指数随NaCl浓度的增加逐渐降低，1.0 mol/L时发芽指数为0。

图2 盐胁迫对木地肤和驼绒藜种子发芽指数的影响

2.3 盐胁迫对木地肤和驼绒藜种子初生根生长的影响

不同浓度的NaCl对木地肤和驼绒藜种子的初生根生长呈现出不同抑制效应，均表现出抑制效果随NaCl浓度的增加而增强（图3）。对比而言，驼绒藜的初生根长要明显高于木地肤，驼绒藜在没有盐胁迫情况下初生根长度可以达到45.28 mm，随盐胁迫的加大，初生根长度逐渐降低，在0.8 mol/LNaCl胁迫下驼绒藜的初生根长度降到了1 mm以下。木地肤在没有盐胁迫情况下初生根长度为38.59 mm，随NaCl浓度的增加，初生根长度逐渐降低，在0.6 mol/LNaCl胁迫下木地肤的初生根长度降到了1 mm以下。说明盐胁迫严重影响木地肤和驼绒藜种子根的生长，对整个幼苗的生长都是不利的。

图3 盐胁迫对木地肤和驼绒藜种子初生根生长的影响

3 讨 论

总体而言，NaCl溶液对木地肤和驼绒藜种子萌芽均表现出抑制效果，与吐尔逊娜依、张万钧等研究结论类似[7-9]。盐胁迫下，驼绒藜较木地肤而言，种子的发芽率和发芽指数指标在各种浓度实验下均较高，特别是在1.0 mol/L盐浓度下，驼绒藜种子仍有2.34%的萌发率和1.32的发芽指数，而木地肤种子相应指标均为零，这充分体现驼绒藜种子具有发芽整齐，且具有较强耐盐性。当NaCl浓度小于0.2 mol/L，驼绒藜种子发芽率和发芽指数这两个指标略有增加的态势，也即表明较轻度的NaCl溶液胁迫对种子萌芽有一定的促进作用。其主要原因可能为驼绒藜种子从NaCl溶液中吸收无机盐离子，从而导致种子细胞液浓度升高，减少了水势，促进了种子吸水能力的提高，因而增加了种子萌芽率[10,11]。盐胁迫对木地肤和驼绒藜种子的初生根生长表现出不同的抑制效果，大体而言，抑制效果随盐溶液浓度的增加而增加。特别在1.0 mol/L的NaCl浓度下，驼绒藜种子的初生根仍然能够缓慢生长，但木地肤种子的初生根基本不生长，被盐胁迫完全抑制，驼绒藜较木地肤比较而言，其幼苗的耐盐性更强，更能够适应较高的盐碱生长环境。

植物种子萌发本质上为高度复杂的生理变化过程，其中耐盐能力也是由多种代谢作用的综合体现[12]。盐害机理是当今植物研究领域的热点问题，本研究仅对木地肤和驼绒藜种子萌发和初生生长阶段的盐害做了初步的实验研究，而对植物生长发育各阶段的影响以及其生理机制，值得进一步探讨。

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