盐碱胁迫对白菜种子萌发及幼苗生长的影响
2018-09-17高汝勇
高汝勇
(衡水学院生命科学系 河北 衡水 053000)
盐渍土在我国分布广、类型多,是对农业生产影响较大的一种低产土壤,又是我国北方一种重要的土地资源[1]。我国盐碱化土壤成分主要由Na+、Ca2+、Mg2+等 3种阳离子及 CO32-、HCO3-、Cl-和 SO42-等4种阴离子组成,不同盐碱化土壤一般以其中1~2种盐分为主[2]。近年来我国对番茄、辣椒、苦瓜、黄瓜等蔬果的耐盐性研究有很多报道[3,4]。白菜是我国单位面积产量最高的蔬菜之一,但对白菜耐盐碱性的研究却很少,另外白菜品种众多,品种不同对盐碱的抗性也不同。本试验研究了NaCl、Na2CO3及其混合盐碱对北方常见白菜品种发芽的影响,为在盐碱地上种植白菜以及白菜耐盐品种的鉴定、筛选和提高其耐盐性提供依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料。试验选用的白菜品种有义和4号、义和78、丰抗78、鲁白6号。
1.2 试验方法。选取颗粒大小一致、整齐饱满的白菜种子,用0.1%的氯化汞消毒处理后蒸馏水冲洗,每皿播100粒,3次重复,分别加入等体积的NaCl、Na2CO3以及二者的混合溶液,以蒸馏水作为对照,在25℃培养箱中培养。
1.3 数据统计。以根长0.2 cm作为发芽标志,从处理的第2 d开始,每天定时记录发芽数,7 d后统计种子的发芽率,测定根长、苗长,计算活力指数。
2 结果与分析
2.1 盐碱处理对白菜种子发芽率的影响。在NaCl胁迫时,丰抗78表现最好,其次是义和78、义和4号、鲁白6号。在单纯Na2CO3胁迫和混合盐碱胁迫时,丰抗78和义和4号优于义和78、鲁白6号。
2.1.1 NaCl处理对种子发芽率的影响。在NaCl胁迫时,各品种的发芽率均低于蒸馏水对照组,且随着处理浓度的增加发芽率逐渐降低。用50 mmol/L NaCl处理时,义和4号、丰抗78发芽率下降程度最小,为各自对照的96%、96.7%,与对照差异不大。义和78发芽率为对照组的80%,显著低于对照组。鲁白6号发芽率下降程度最大,为对照组的72.2%。当NaCl浓度提高到100 mmol/L时,丰抗78的发芽率下降程度最小,为对照组的90.1%,而义和78、义和4号、鲁白6号的发芽率降低到对照组的65%左右,所以100 mmol/L的NaCl胁迫已明显影响到白菜种子的发芽率。当用200 mmol/L的NaCl处理时,各品种发芽率继续大幅度降低,平均值为26.8%,丰抗78下降幅度最小,鲁白6号下降幅度最大。当NaCl浓度增加到300 mmol/L时,各品种白菜几乎不发芽。
2.1.2 Na2CO3处理对种子发芽率的影响。在Na2CO3胁迫下,12.5 mmol/L处理的种子发芽率略偏高。当浓度达到50 mmol/L时,种子的发芽率明显下降,平均值为13.5%,其中义和4号、丰抗78发芽率远大于义和78和鲁白6号。当浓度达到100 mmol/L时,各品种白菜不发芽。
2.1.3 混合盐胁迫对种子发芽率的影响。在混合盐胁迫下,50 mmol/L的NaCl+12.5 mmol/LNa2CO3处理时各品种的发芽率为31%~92%,其中义和4号和丰抗78发芽率较高,义和78其次,而鲁白6号发芽率下降程度最大。更高浓度的混合盐碱则完全抑制白菜种子的发芽。
表1 盐碱处理对白菜种子发芽率的影响 (单位:%)
2.2 盐胁迫下种子的活力指数。表2表明,在NaCl胁迫下,当处理浓度为50 mmol/L时,4个白菜品种活力指数均高于对照,其中丰抗78、义和4号最为明显,分别高出对照69.2%、44.9%,说明该盐浓度对种子活力指数有促进作用。随着NaCl浓度的增加,各品种白菜种子的活力指数逐步下降。当NaCl浓度为100 mmol/L时,种子的活力指数下降明显,但丰抗78的活力指数仍显著高于对照,义和4号活力指数下降幅度最大,仅为对照组的50.8%。当NaCl浓度达到200 mmol/L时,除鲁白6号外,其余3个品种均下降了24.3%~91.7%。在低浓度的Na2CO3胁迫下,义和4号、丰抗78的活力指数均显著高于对照,但比50 mmol/L NaCl处理下的种子活力指数低。在混合盐胁迫下,丰抗78的活力指数显著高于对照组,义和4号与对照组差异不大,鲁白6号和对照差异最大。
表2 盐碱胁迫下白菜种子的活力指数 (单位:%)
2.3 不同盐浓度对白菜植株形态的影响
2.3.1 不同盐浓度对白菜根长的影响。表3表明:在NaCl胁迫下,当浓度在50~100 mmol/L时,义和78的根长比对照组显著提高了44.4%~54.1%,其它3个品种的根长均低于对照组。当浓度达到200 mmol/L时,各品种的根长显著下降,说明高浓度NaCl对根的生长有明显的抑制作用。在Na2CO3胁迫下,12.5 mmol/L处理时义和78的根长比对照略有提高,丰抗78和义和4号的根长占对照组的70%左右,而鲁白6号根长受抑制程度最高,仅占对照组的47.2%。
2.3.2 不同盐浓度对白菜苗高的影响。在50 mmol/L NaCl处理时,丰抗78、义和4号苗高比对照组高30%以上,显著高于对照组,义和78和鲁白6号与对照组相差不大。当NaCl浓度提高到100 mmol/L时,义和78、丰抗78的苗高显著高于对照组,义和4号、鲁白6号显著低于对照组。以后随着NaCl浓度增加,苗高逐渐降低。在Na2CO3胁迫时,鲁白6号苗高只占对照组的73.9%,其余3个品种的苗高均显著高于对照组。综合幼苗生长状况,义和78、丰抗78对盐碱的抗性最强。
表3 盐碱胁迫下白菜的根长和苗高 (单位:cm)
3 讨论
种子萌发期是对盐碱胁迫十分敏感的时期,大多数研究认为盐胁迫对种子的萌发有一定的抑制作用,但也有在低浓度盐胁迫下促进种子萌发的报道[5]。本试验也发现,低浓度盐碱处理抑制了白菜发芽率,但是能促进部分品种的根长、苗高和活力指数。随着处理浓度的增加,盐碱处理均抑制了幼苗生长。3种盐碱处理的影响不同,混合盐碱>Na2CO3>NaCl,可能是由于Na+堆积及pH值升高造成的。综合来看4个白菜品种,丰抗78、义和78较抗NaCl胁迫,丰抗78、义和4号较抗Na2CO3和混合盐碱胁迫。