NaCl对2种文冠果种子萌发和幼苗生长的影响

杜连彩1, 符光尧1，杨爱君，李增磊

(1.潍坊学院生物与农业工程学院，山东 潍坊 261061； 2.东盛生态科技股份有限公司，山东 潍坊 261061)

文冠果(XanthocerassorbifoliaBunge)为无患子科文冠果属落叶小乔木，是制造生物柴油的八大树种之一[1]，种子营养丰富,种仁含油率高,具有药用价值、经济价值和生态价值[2-3]。

前人对文冠果的耐盐性研究较少，文冠果在盐碱地的适生范围难以确定[4]。为了探究文冠果在盐碱土壤中的萌发和生长情况,以准确把握文冠果的适宜种植区域,研究其耐盐性很有必要。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验所用文冠果种子为潍坊优选和山西吕梁，由潍坊农科院提供。潍坊优选，百粒重129.39 g；山西吕梁，百粒重87.69 g；选用大小均匀的优质种子。

1.2 试 剂

500 mg·L-1的GA3溶液，不同梯度的NaCl(50、100、150、200 mmol·L-1)溶液、Arnon营养液。所用NaCl为分析纯，含量≥99.5%，由天津市华东试剂厂生产。

表1 Arnon营养液配方

溶液无机盐浓度/(mmol·L-1)无机盐浓度/(mg·L-1)元素称取重量/gαKNO36.00000606.00K60.600Ca(NO3)2·4H2O4.00000944.00N(NO3--N)94.400βMgSO4·7H2O2.00000493.00Ca49.300NH4H2PO41.00000115.00(NH4+-N)11.500γH3BO30.046002.80B0.280MnCl2·4H2O0.009001.70Mn0.170ZnSO4·7H2O0.000800.23Zn0.023CuSO4·5H2O0.000300.08Cu0.008H2MoO4·2H2O0.000100.02Mo0.002铁盐溶液FeSO4·7H2O0.0000255.70Fe5.570Na2EDTA0.0000274.50Na7.450

Arnon营养液的配制。根据浓缩液称取物质的重量，稀释定容至1 L，此时得到的是α、β的100倍浓缩液，γ和铁盐的1 000倍浓缩液。

配制营养液时，取α、β各10 mL，γ和铁盐溶液各1 mL，加蒸馏水稀释至1 L。

KNO3和Ca(NO3)2·4 H2O分别溶解，再混合。

先加水再加钼酸；分别溶解5.57 g FeSO4·7 H2O和7.45 g Na2EDTA于 200 mL蒸馏水中，加热Na2EDTA溶液，加入FeSO4·7 H2O溶液，不断搅拌，冷却后定容到1 L为贮备液[5]。

1.3 试验设计

2019年3月14日，对潍坊优选和山西吕梁2个品种进行盐胁迫发芽试验，首先用配好的500 mg·L-1的GA3溶液，对潍坊优选和山西吕梁文冠果种子进行浸种24 h处理。设计盐胁迫梯度处理液并进行配制。

3月15日,将浸种24 h的种子播种于发芽盒(15 cm×20 cm)中，以珍珠岩为基质，基质厚度为3 cm，每盒浇灌不同浓度盐处理液200 mL。每盒15粒种子，分3列播种，每列5粒，每个品种5种处理，分别是0、50、100、150 mmol·L-1和200 mmol·L-1NaCl处理，每种处理6次重复。播种后，覆盖2 cm的珍珠岩，置于发芽箱，在25 ℃下培养。每隔4 d浇灌1次处理液，共浇灌4次,每次浇灌200 mL，至此盐溶液浇灌结束。50、100、150 mmol·L-1和200 mmol·L-1NaCl浓度的发芽盒中含盐量分别为3.218、6.435、9.653 g和12.87 g。4月11日开始每隔4 d每盒浇灌Arnon营养液200 mL。在第20天，计算发芽率，并在第80天，计算根长和茎长。

1.4 测定方法

种子发芽率(%)=(正常种子萌发数/供试种子总数)×100%。

2 结果与分析

2.1 不同浓度盐溶液对文冠果种子萌发的影响

从表2可以看出，随着盐浓度的增加，潍坊优选和山西吕梁文冠果种子的发芽率，先上升后下降。在50 mmol·L-1NaCl处理下发芽率最高。潍坊优选对照组发芽率为13.33%，在50 mmol·L-1NaCl处理下，发芽率为31.11%，是对照组的2.33倍。当盐浓度达100 mmol·L-1时，发芽率为4.44%。当盐浓度达150 mmol·L-1时，发芽率也是4.44%。当盐浓度大于200 mmol·L-1时，种子不萌发；当盐浓度为50 mmol·L-1时，山西吕梁的发芽率为11.11%，是对照组的1.67倍。盐浓度为100 mmol·L-1时，发芽率降至2.22%，为对照组的33.28%。当盐浓度大于150 mmol·L-1时，种子不萌发；当盐浓度为50 mmol·L-1时潍坊优选的发芽率是山西吕梁的2.8倍。当盐浓度为100 mmol·L-1时潍坊优选的发芽率是山西吕梁的2倍。从2种文冠果种子在不同浓度NaCl胁迫下萌发率的比较可知，潍坊优选比山西吕梁在萌发期更耐盐碱胁迫。

2.2 不同浓度盐溶液对文冠果幼苗生长的影响

从表3可以看出，随着盐浓度的增加，潍坊优选和山西吕梁幼苗的根长、茎长和根冠比，呈先上升后下降的趋势。在50 mmol·L-1NaCl处理下，潍坊优选和山西吕梁幼苗根长，茎长和根冠比均达到最大值，随着处理浓度加大，根长、茎长和根冠比均呈降低趋势。在50 mmol·L-1NaCl处理下，潍坊优选幼苗根长、茎长和根冠比分别达到20.16 cm、28.7 cm和70.24%，它们分别是对照组的1.52倍、1.41倍和1.08倍。在50 mmol·L-1NaCl处理下，山西吕梁幼苗根长、茎长和根冠比分别达到20.14 cm、21.3 cm和94.55%，它们分别是对照组的1.59倍，1.32倍和1.21倍。说明低浓度(50 mmol·L-1)NaCl处理下潍坊优选和山西吕梁文冠果幼苗，根长、茎长生长得到了促进，而且对根生长的促进作用大于对茎生长的促进作用。

表2 不同浓度盐溶液对文冠果种子萌发的影响

Na+/(mmol·L-1)发芽率/%潍坊优选山西吕梁013.33±0.676.67±0.335031.11±1.4611.11±0.551004.44±0.222.22±0.111504.44±0.220.002000.000.00

注：实验数据为6次重复的平均数±SD。下同。

在100 mmol·L-1NaCl处理下，潍坊优选和山西吕梁幼苗根长分别是14 cm和12.32 cm与对照组13.29 cm和12.64 cm差异不显著，但显著低于50 mmol·L-1NaCl处理组，仅占50 mmol·L-1NaCl处理组的69.44%和61.17%。在150 mmol·L-1NaCl处理下，潍坊优选幼苗根长显著变短，是9.5 cm，仅占对照组13.29 cm的71.48%。结果表明，在NaCl胁迫浓度超过100 mmol·L-1的条件下，NaCl胁迫浓度越大对幼苗根长的抑制作用越明显。

在100 mmol·L-1和150 mmol·L-1NaCl处理下，潍坊优选文冠果幼苗茎长分别是27.5 cm和23.1 cm，是对照组的1.35倍和1.13倍；150 mmol·L-1NaCl处理组茎长显著短于50 mmol·L-1NaCl处理组，仅占50 mmol·L-1NaCl处理组的80.49%。表明50～150 mmol·L-1NaCl处理促进了潍坊优选幼苗的茎生长，但随着NaCl胁迫浓度的加大促进作用有减弱趋势。

在100 mmol·L-1NaCl处理下，山西吕梁幼苗茎长高于对照组，低于50 mmol·L-1NaCl处理组，是对照组的1.12倍，占50 mmol·L-1NaCl处理组的85.02%。表明50～100 mmol·L-1NaCl处理促进山西吕梁幼苗的茎生长，但随着NaCl胁迫浓度的加大促进作用有减弱趋势。

当NaCl胁迫浓度为100 mmol·L-1时，潍坊优选的根长和茎长分别是山西吕梁的1.14倍和1.52倍。从2种文冠果幼苗在NaCl胁迫下根长、茎长的比较可知，潍坊优选比山西吕梁在幼苗期生长更健壮，说明更耐盐碱胁迫。

表3 盐处理对文冠果种子根长、茎长和根冠比的影响

Na+/(mmol·L-1) 根长/cm 茎长/cm 根冠比/% 潍坊优选山西吕梁潍坊优选山西吕梁潍坊优选山西吕梁013.29±0.6012.64±0.6120.39±1.0116.18±0.8165.18±3.2678.12±4.015020.16±1.0120.14±1.0128.70±1.4421.30±1.0770.24±3.5294.55±4.6210014.00±0.7212.32±0.6127.50±1.3618.11±0.6950.91±2.5568.02±4.451509.50±0.48-23.10±1.16-41.13±2.06-

3 讨 论

1) 随着盐浓度的增加，潍坊优选和山西吕梁种子发芽率呈先上升后下降的趋势。在50 mmol·L-1NaCl处理下发芽率最高，随后下降。低浓度的盐胁迫促进了种子的萌发，表明一定浓度的离子渗透促进了萌发所需物质的合成，从而提高了萌发率[6]；超过100 mmol·L-1NaCl胁迫，潍坊优选和山西吕梁种子萌发均受到了显著抑制，表现出适宜浓度的NaCl处理会促进种子萌发，而高浓度会抑制[7]。说明潍坊优选和山西吕梁种子可以承受轻度盐碱胁迫，适合在温和的盐碱土壤中播种。从2种文冠果种子在不同浓度NaCl胁迫下萌发率的比较可知，潍坊优选比山西吕梁在萌发期更耐盐碱胁迫。

2) 在50 mmol·L-1NaCl处理下，潍坊优选和山西吕梁幼苗根长、茎长和根冠比均达到最大值，随着处理浓度加大，根长、茎长和根冠比均呈现降低趋势；低浓度50 mmol·L-1NaCl处理下，潍坊优选和山西吕梁幼苗的根长、茎长生长得到了促进，并且对根生长的促进作用大于对茎生长的促进作用；超过100 mmol·L-1NaCl处理下，NaCl胁迫浓度越大对幼苗根长生长的抑制作用越明显；本试验研究的范围内NaCl处理对潍坊优选和山西吕梁幼苗茎长生长有促进作用，但随着NaCl胁迫浓度的加大促进作用有减弱趋势。低浓度对根生长的促进和高浓度对根生长的抑制[7-8]明显早于对茎生长的影响，这与马剑等[9]的研究结果不一致，可能与NaCl胁迫强度、处理时期、栽培环境以及苗龄等不一致有关。分析2种文冠果幼苗在NaCl胁迫下的表现可知，潍坊优选和山西吕梁幼苗能耐轻度的盐碱胁迫，适宜在轻度盐碱地种植。从2种文冠果幼苗在不同浓度NaCl胁迫下根长、茎长的比较可知，潍坊优选比山西吕梁在幼苗期生长更健壮，说明更耐盐碱胁迫。

3) 低浓度NaCl胁迫，文冠果可以产生一定的抵抗机制[1]，对其生长有不同程度的促进作用，因此可在我国轻度盐碱地上播种、种植生物质能源树种潍坊优选和山西吕梁文冠果，以满足造林、药用和油用的需求。