硝酸钙对百香果种子萌发的影响

2019-09-10刘智成严良文陈瑶瑶陈缅

福建农业科技 2019年4期

刘智成严良文陈瑶瑶陈缅

摘要：为探索Ca（NO3）2对百香果种子萌发的影响，采用不同浓度Ca（NO3）2溶液对台农一号、紫香1号、黄金3个百香果品种的种子进行处理，研究Ca（NO3）2对百香果种子发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数的影响。结果表明：3个百香果品种的种子发芽率随Ca（NO3）2浓度的增加呈下降趋势，除10 mg·L-1处理外，其他处理与对照差异均达显著水平;紫香1号百香果种子丙二醛（MDA）含量随Ca（NO3）2浓度的增加而显著降低，台农一号和黄金百香果种子除10 mg·L-1处理外，其他处理与对照相比均显著降低;3个百香果品种的种子发芽势、发芽指数、活力指数、相对电导率和胚芽鲜质量均随Ca（NO3）2浓度的增加而显著降低。因此，Ca（NO3）2处理对百香果种子萌发有抑制作用，且随着Ca（NO3）2浓度的提高，抑制萌发效果增加。

关键词：百香果;硝酸钙;种子萌发

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2019.04.006

Absrtact： In order to explore the effect of Ca （NO3）2 on seed germination of passionfruit， seeds of Tainongyihao， Zixiangyihao and Golden passionfruit were treated with different concentrations of Ca（NO3）2. The effects of Ca（NO3）2 on the germination energy， germination rate， germination index and vigor index of seed were studied. The results showed that the seed germination rate of three passionfruit varieties decreased with the increase of Ca（NO3）2. Except for the treatment with 10 mg·L-1， the difference between other treatments and the control was significant. The content of MDA in Zixiangyihao decreased significantly with the increase of Ca（NO3）2， and that in Tainongyihao and Golden passionfruit also decreased significantly comparing with the control， except for 10 mg·L-1. The germination potential， germination index， vigor index， relative conductivity and germ fresh weight decreased significantly with the increase of Ca（NO3）2. Therefore， Ca（NO3）2 inhibited seed germination of passionfruit， and with the increase of Ca（NO3）2， the inhibitory effect increased.

Key words： Passionfruit; Ca （NO3）2; Seed germination

百香果Passiflora edulis×P.edulis f.flavicarpa屬于西番莲科西番莲属，草质藤本植物，因其具有独特的芳香风味和丰富的营养成分而深受广大消费者喜爱。近几年由于市场需求量大，南方很多地区特别是高海拔冬季有霜冻的区域为了提早百香果上市时间，采用设施栽培特别是大棚栽培较普遍，其种植面积不断增加。但大棚种植由于水肥管理不当，且设施使用年限较久，再加上大棚内温度高且水分蒸发比较快，耕作层盐分离子随毛细管聚集在土壤表面，造成土壤次生盐渍化日益严重[1-2]。据有关研究报道，设施土壤盐分分析中主要是以Ca2+和NO3-为主[3]，硝酸钙过量积累是引起设施作物生长发育障碍的主要原因之一[4-6];同时浓度过高还会抑制种子的正常萌发[4，7]，从而影响植株正常生长和产量。本试验采用不同浓度Ca（NO3）2溶液对百香果种子进行处理，探讨其对百香果种子萌发生理指标的影响，为百香果耐盐性栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2018年10月在福建省龙岩市农业科学研究所实验室进行，从当地普遍种植的台农一号、紫香1号和黄金百香果（芭乐味）等3个百香果品种植株上收集到种子作为试验材料，播种基质由厦门市江平生物基质技术股份有限公司提供。

1.2 试验方法

选取大小均匀、饱满度一致的百香果种子，25℃清水浸泡24 h后，用蒸馏水将种子冲洗干净，平放于已装好基质的穴盘中，表面覆盖约5 mm厚基质，每穴1粒种子。用蒸馏水将Ca（NO3）2配制成0（CK）、10、30、50、70、90 mg·L-1的盐溶液，备用;然后分别用不同浓度Ca（NO3）2溶液浇透播种子的基质。将处理好的穴盘置于光照培养箱中，温度（25±1）℃、相对湿度80%～85%下避光培养，试验期间每隔24 h检查1次，并用蒸馏水浇透基质（穴盘不滴水），以保持相对稳定的盐浓度;每个处理3次重复，每个重复72粒种子。

1.3 测定方法

每天统计试验种子发芽数;培养14 d时，计算发芽势;培养40 d后，选取各处理10粒已发芽种子的胚芽称重，计量胚芽鲜质量，并计算发芽指数、活力指数及测定相对电导率、丙二醛（MDA）含量指标;当连续3 d种子发芽数为0时发芽试验结束，计算发芽率。

统计方法：（1）种子萌发标准：胚根露出1 mm以上且种子露出表面;（2）胚芽取样标准：胚芽长度≥5 mm以上。

指标计算方法：

电导率采用电导率采用仪测定[8]。丙二醛含量采用硫代巴比妥酸（TAB）法测定[9]。由于Ca（NO3）2浓度为90 mg·L-1处理的种子发芽数无法满足取样量，故只统计种子发芽数，计算发芽率、发芽势和发芽指数等指标。

1.4 数据统计与分析

试验数据采用Excel和SPSS 17.0软件进行处理。

2 结果与分析

2.1 Ca（NO3）2处理对百香果种子发芽率的影响

从表1可以看出，不同浓度Ca（NO3）2处理下，3个百香果品种种子均有发芽，在浓度0～30 mg·L-1处理下，各处理种子发芽率均可达50%以上，在浓度70～90 mg·L-1处理下，各处理种子发芽率均低于25%;在浓度10 mg·L-1处理下，各处理种子发芽率与对照较为接近，其中黄金百香果种子发芽率达94.44%;在浓度50 mg·L-1处理下，黄金百香果种子发芽率仍达50.00%;在浓度90 mg·L-1处理下，3个百香果品种种子发芽率仅为1.39%～5.56%。试验结果表明，低浓度（10 mg·L-1）Ca（NO3）2处理百香果种子，种子发芽率与对照（CK）差异未达显著水平;随着Ca（NO3）2浓度增加，3个百香果品种种子发芽率均呈下降趋势，与对照差异均达显著水平;其中在相同浓度处理下，黄金百香果种子发芽率均比其他2个品种高。

2.2 Ca（NO3）2处理对百香果种子发芽势的影响

从表2可知，培养14 d时，3个百香果品种的种子发芽势均随Ca（NO3）2浓度的增加而显著降低。在Ca（NO3）2浓度50～70 mg·L-1处理下，台农一号和紫香1号百香果种子发芽势低于20%;在Ca（NO3）2浓度为90 mg·L-1处理下，台农一号和紫香1号百香果种子均无发芽，而黄金百香果种子只有少量发芽，其发芽势为4.17%。试验结果表明，3个百香果品种的种子在Ca（NO3）2高浓度处理下，萌发受到严重抑制。

2.3 Ca（NO3）2处理对百香果种子发芽指数与活力指数的影响

从表3可知，3个百香果品种的种子在Ca（NO3）2处理下，发芽指数和活力指数随着Ca（NO3）2浓度的增加均显著降低。试验结果表明，Ca（NO3）2溶液处理对3个百香果品种的种子萌发有抑制作用，且随浓度增加抑制作用越明显。

2.4 Ca（NO3）2处理对百香果种子胚芽鲜质量的影响

从表4可知，随着Ca（NO3）2浓度的增加，3个百香果品种的种子胚芽鲜质量显著降低;在Ca（NO3）2浓度30～50 mg·L-1处理下，种子胚芽鲜质量较稳定;Ca（NO3）2浓度为70 mg·L-1处理时，3个百香果品种的种子胚芽鲜质量分别为0.28、0.27和0.83 g。试验结果表明，不同浓度Ca（NO3）2处理3個百香果品种种子胚芽鲜质量与对照相比差异均达显著水平，各百香果品种经Ca（NO3）2处理后其种子胚芽生长均较慢，尤其是在高浓度Ca（NO3）2处理下，胚芽生长均受严重的抑制。

2.5 Ca（NO3）2处理对百香果种子相对电导率的影响

从表5可知，0（CK）mg·L-1处理时，3个百香果品种种子相对电导率最低，分别为21.00%、20.85%和20.35%，均与不同浓度Ca（NO3）2处理差异达显著水平;随Ca（NO3）2浓度提高，3个百香果品种种子相对电导率呈上升趋势。可能是由于Ca（NO3）2溶液处理会破坏百香果种子的细胞膜系统的完整性，使种子相对电导率值增大。

2.6 Ca（NO3）2处理对百香果种子MDA含量的影响

从表6可知，0（CK） mg·L-1处理下3个百香果品种种子的MDA含量最大，分别为9.23、9.58和9.87 μmol·L-1FW。在不同浓度Ca（NO3）2处理下，3个百香果品种种子MDA含量均低于（CK）mg·L-1，且随着Ca（NO3）2浓度提高呈不断下降趋势。

3 讨论与结论

种子萌发成苗是植株生长发育的前提[10-11]，而盐分胁迫是设施栽培中普遍遇到问题之一。根据薛继澄等[12]和郭文忠等[13]研究认为，植物在幼苗生长时对盐分胁迫比较敏感，其中Ca（NO3）2会抑制幼苗生长，尤其是在高浓度Ca（NO3）2处理下，表现出明显抑制作用[4，11，14-17]。本研究通过不同浓度的Ca（NO3）2对3个百香果品种种子萌发进行处理，结果表明，高浓度Ca（NO3）2处理下发芽势、发芽指数、活力指数、胚芽鲜质量和相对电导率等各指标值均比对照（CK）低，且差异达显著水平，3个百香果品种的种子萌发受到严重抑制;在10 mg·L-1 Ca（NO3）2溶液处理下，各参试百香果种子发芽率略低于对照（CK），差异未达显著水平，这可能和处理溶液中的Ca2+有关，因Ca2+是种子萌发过程中必须元素之一[18]。

盐分胁迫容易造成细胞膜脂过氧化，质膜透性增大，且会产生丙二醛（MDA）等产物[19]。本研究结果表明，随着Ca（NO3）2溶液浓度的增加，3个百香果品种的种子相对电导率显著增大，且与对照（CK）差异达显著水平，紫香1号百香果种子丙二醛（MDA）含量随Ca（NO3）2浓度的增加而显著降低，台农一号和黄金百香果种子除10 mg·L-1处理外，其他处理与对照相比均显著降低。研究表明各参试百香果品种种子细胞膜受到严重胁迫，膜脂过氧化加剧，质膜透性增加，导致发芽率变低，发芽势、发芽指数、活力指数以及种子胚芽鲜质量降低。

本研究测定了不同浓度Ca（NO3）2溶液处理百香果种子萌发的相关指标，结果表明，百香果种子萌发对Ca（NO3）2溶液比较敏感，尤其是在高浓度下，种子萌发受到盐分胁迫，质膜透性增大，严重抑制种子萌发。

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