不同氮浓度对番茄种子萌发及幼苗生长的影响

王 鹤，关 琳，张丽辉，韩德复

(长春师范大学生命科学学院，吉林长春 130032)

番茄(LycopersiconesculentumMiller)是我国温室大棚栽培的重要果类蔬菜之一，栽培面积已达84×104hm2，具有重要的经济价值[1-2]。种子萌发和幼苗生长是番茄生长发育和产量形成的关键时期，种子萌发受各种因素的影响，如光照、温度、水分等[3-4]。种子萌发前的营养状况直接影响作物种子的萌发率及幼苗的生理指标[3-6]。以往研究报道表明，不同浓度的PEG溶液对番茄种子萌发有抑制作用，添加低浓度氮素可提高盐角草发芽率和发芽指数，不同浓度赤霉素对番茄种子萌发及幼苗生长的影响显著，不同形态氮源对甜高粱发芽和幼苗的生长有明显影响[7-10]。施用化肥是提高番茄产量的重要手段和普遍做法。氮素是作物生长所必需的元素，可以促进其茎叶茂盛生长，但氮肥利用效率较低，过量的氮肥对植物产生抵制作用，而氮肥对种子萌发的影响研究较少，结果也不一致[11-13]。本文探讨不同氮浓度对番茄种子萌发及幼苗生长的影响，以期获得适宜的施氮浓度，为番茄生产中合理施用氮肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 供试材料

实验于2018年3月在长春师范大学应用生态工程实验室进行。供试番茄种子品种为“谷雨绿领佳人”(市售)；氮素选用的硝酸铵(分析纯)。

1.1.2 主要仪器

光照培养箱(上海精宏GZP-750S)。

1.2 方法

挑选大小一致且饱满的番茄种子，用75%乙醇消毒5min，用无菌水反复冲洗干净，置于铺有2层滤纸的培养皿(直径9.0cm)中，向各培养皿中加入相应浓度的氮素处理液10mL，氮素设置3个浓度，分别为25mg/L、50mg/L、75mg/L，以蒸馏水为对照，每个处理重复3次。于光照培养箱中进行萌发实验，培养箱温度设置为25℃(14h)/20℃(10h)，每天更换氮素溶液以保持各处理液浓度不变。每天观察、记录种子发芽数，以胚根长2mm作为萌芽标志。实验结束后，每个培养皿随机抽取10株幼苗，分别测量番茄幼苗的胚根长、胚芽长、胚芽鲜重、胚根鲜重。

1.3 测定指标及方法

种子发芽率(GR)=(7d种子的发芽数/供试种子总数)×100%，

发芽势(GP)=(前3d种子的发芽数/供试种子总数)×100%，

发芽指数(GI)=∑(Gt/Dt)，

活力指数(VI)=GI×S,式中S为胚根的平均重量。

1.4 数据处理与分析

采用Excel2003和SPSS 10.0统计软件作图并进行统计分析。为了保证方差齐性，先进行方差异质性检验，对于方差不齐的数据进行对数转换；多重比较采用Duncan法。图表中数据均采用平均值±标准差来表示。

2 结果与分析

2.1 不同氮浓度对番茄种子发芽进程的影响

氮肥处理后番茄种子发芽率随发芽持续时间的动态变化过程见图1和图2。由图1可知，各处理中，番茄种子发芽率的动态变化过程均呈“S型”曲线变化。种子置床后第3天，各处理种子开始发芽，随着发芽天数的延长，发芽进程先后进入高峰期，发芽率均显著提高并达到最大值。由图2可知，75mg/L氮浓度处理种子在第4天发芽数平均仅为5粒，而种子经0mg/L、25mg/L和50mg/L氮浓度处理的种子发芽数分别为11粒、12粒和14粒。由此表明，较低氮处理促进了番茄种子的发芽进程。

2.2 不同氮浓度对番茄种子发芽率和发芽势的影响

由图3可以看出，番茄种子的发芽率随着氮浓度的增加而增加，但各处理间差异不显著(P>0.05)。发芽势是表征种子活力的指标，它可反映种子发芽的整齐度和发芽速度。由图4可以看出，种子发芽势随着氮浓度的增加呈现先上升后下降趋势，但各氮处理的发芽势均高于对照组(P<0.05)，其中50mg/L氮浓度处理的种子发芽势最高，发芽整齐度最好。

2.3 不同氮浓度对番茄种子发芽指数和活力指数的影响

发芽指数和活力指数均是反映种子活力的综合指标。多重比较结果(图5)显示，50mg/L氮浓度处理的种子发芽指数最高，为12.27，与50mg/L氮浓度处理的种子发芽指数无显著差异(P>0.05)，但显著高于其它处理种子的发芽指数(P<0.05)；75mg/L氮浓度处理的种子发芽指数最低，显著低于其他处理(P<0.05)。由图6显示，50mg/L氮浓度处理的种子活力指数最高，平均为0.12，显著高于其它处理组(P<0.05)，75mg/L氮浓度处理的种子活力指数最低，平均为0.09，显著低于其它处理种子的活力指数(P<0.05)。

2.4 不同氮浓度对番茄幼苗生长和生物量的影响

番茄幼苗芽长和根生长情况见图7和图8。由图7可知，随氮处理浓度的增加芽的生长先增加后降低，25mg/L处理组芽长最大，显著高于对照和75mg/L氮浓度处理组(P<0.05)。而25mg/L氮浓度处理组地下部分的生长则明显低于对照，50mg/L氮浓度处理组根长值最高。生物量是光合产物积累的结果[14]。不同氮浓度处理对番茄幼苗生物量的影响见图8。由图8可见，随氮浓度的增加，番茄总生物量先上升后下降，在50mg/L达到最大值，且显著高于对照。说明氮肥的增加影响了番茄幼苗生物量的积累，50mg/L是番茄幼苗生物量积累的最佳浓度。随氮浓度的升高，番茄幼苗芽生物量先增加后下降，而根生物量呈现先降低后上升，且分配到芽的生物量明显大于分配到根的生物量。

3 讨论

土壤氮肥是影响种子发芽和出苗的一个主要因素。本研究结果表明，氮素浓度显著影响了番茄种子发芽特性。种子的发芽率随着氮浓度的增加而增加，其发芽势、发芽指数和活力指数均表现为低促高抑的现象，且均在50mg/L处理时达到最大值,说明50mg/L氮浓度是番茄种子萌发的最佳浓度。番茄总生物量在50mg/L达到最大值,说明氮肥的增加影响了番茄幼苗生物量的积累，50mg/L是番茄幼苗生物量积累的最佳浓度。随着氮浓度的增加，番茄幼苗分配到芽的生物量增加，降低了分配到根的生物量。说明氮肥的增加影响了番茄幼苗地上地下生物量的分配[14]。