盐胁迫对籽瓜出苗和幼苗生长的影响

2020-12-23邸娜李旭红

中国瓜菜 2020年11期

邸娜李旭红

摘要：为了研究籽瓜对盐胁迫的适应能力，以‘红秀一号籽瓜为试验材料，设置8个不同浓度的NaCl盐胁迫处理，研究盐胁迫对籽瓜出苗及幼苗生长的影响。结果表明，NaCl浓度为30 mmol·L-1时可显著促进籽瓜出苗，且成苗率可达100%，但随着盐浓度继续增加，籽瓜的出苗率和成苗率均呈显著下降的趋势;NaCl浓度在30～90 mmol·L-1的范围內，随盐浓度升高，籽瓜幼苗的株高、茎粗、根长、根数、植株干鲜质量等指标均有不同程度增加，以90 mmol·L-1增加幅度最大，当NaCl浓度大于120 mmol·L-1时，各项指标均显著下降。促进出苗的盐浓度较低，在NaCl浓度达30 mmol·L-1时出苗率显著升高，NaCl浓度高于30 mmol·L-1时出苗率显著下降;但促进幼苗生长的盐浓度范围较广，NaCl浓度在30 mmol·L-1、60 mmol·L-1和90 mmol·L-1时，均可促进幼苗生长，但大于90 mmol·L-1后，幼苗生长则受到抑制。因此，低浓度的盐溶液能够促进籽瓜的出苗和幼苗的生长，高浓度的盐溶液对籽瓜的出苗、成苗和幼苗的生长具有抑制作用。

关键词：籽瓜;盐胁迫;出苗;生长状况

中图分类号：S651 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2020）11-031-04

Abstract： In order to provide a theoretical basis for further study of the adaptability of seed melon to salt stress， ‘Hongxiu-1 was used as material in this research， the effects of salt stress on seedling emergence and seedling growth was studied under 8 different concentrations of NaCl. The results showedthat the emergence of edible seed watermelon was significantly promote by 30 mmol·L-1 NaCl， and seedling survival rate reached 100%. While the seedling emergence rate and seedling survival rate of edible seed watermelon were both decreased significantly with the increasing of salt concentrations. In the 30-90 mmol·L-1 NaCl concentration range， with the increase of salt concentration， the plant height， stem diameter， root length， the number of root， plant dry weight and fresh weight all increased to different degrees， and the 90 mmol·L-1 NaCl treatment was found the greatest increase. When the concentration of NaCl was higher than 120 mmol·L-1， all of the growth indexes of edible seed watermelon were decreased significantly. The emergence of edible seed watermelon was promoted by low concentrations of salt， it reached the highest when the concentration of NaCl was 30 mmol·L-1， otherwise it would be decreased significantly. A wide range of salt concentrations to promoted seedling growth was promoted by a wide range of salt concentration（30 mmol·L-1， 60mmol·L-1 and 90 mmol·L-1）， it would be inhibited when the concentration of NaCl was higher than 90 mmol·L-1. In conclusion， the emergence and growth of edible seed watermelon could be promoted by low concentrations of salt ， but inhibited by high concentrations of salt.

Key words： Edible seed watermelon; Salt stress; Seedling emergence; Seedling growth

籽用西瓜，简称籽瓜，为一年生草本植物，属于葫芦科西瓜属西瓜种中的籽用型变种[1]，根据种皮颜色可分为黑籽瓜和红籽瓜2种。我国是世界上籽瓜生产面积和产量最大的国家，集中产区主要分布于新疆、甘肃、内蒙古等地[2]。籽瓜在内蒙古东、西部地区均有种植，且西部地区种植面积不断扩大。籽瓜作为巴彦淖尔市重要的经济作物之一，主要分布在临河区、五原县、杭锦后旗、磴口县、乌拉特前旗、乌拉特中旗和乌拉特后旗等7个地区，其中五原县是巴彦淖尔市籽瓜的主产区[3]。

巴彦淖尔市71.4万hm2可耕地中约32.3万 hm2耕地含有不同程度的盐碱，占总耕地面积的45.2%，其中轻度盐碱地17.1万 hm2，中度盐碱地9.87万 hm2，重度盐碱地5.27万 hm2，且有逐年增加的趋势[4]。盐碱地上盐度是影响植物生存、生长和繁殖的重要环境因子[5]，土壤中的致害盐类以中性盐NaCl为主[6]。国内外对盐胁迫影响作物种子萌发、幼苗生长、发育、产量等方面的研究非常普遍，但对籽瓜耐盐性的研究较少。笔者以不同浓度NaCl溶液对籽瓜进行盐胁迫处理，研究盐胁迫对籽瓜出苗及幼苗生长的影响，以期为进一步研究籽瓜对盐胁迫的适应能力提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料选用红籽瓜品种‘红秀一号（甘肃华园西甜瓜开发有限公司），该品种具有早熟、丰产、籽粒整齐、颜色鲜红等特点。

1.2 方法

试验于2019年10—12月在河套学院植物生理实验室进行，并与2020年3月进行重复试验。

籽瓜幼苗培养采用沙培法，将充分洗净的干细河沙装入5×10孔的育苗盘中，播种前每孔浇灌10 mL蒸馏水，将籽瓜种子播入孔内。播种后根据实际干旱程度每次定量浇10 mL蒸馏水。将育苗盘放入培养箱中，培养条件为每天14 h光照/10 h黑暗，光照强度约11 500 lx，白天溫度25 ℃，夜间温度20 ℃。出苗后，在第10天浇1次10 mL的1/2 Hoagland营养液。

利用NaCl溶液设置盐胁迫条件，胁迫浓度分别为30、60、90、120、150、180、210、240 mmol·L-1，以蒸馏水作为对照。播种前以各浓度的NaCl溶液代替蒸馏水浇灌育苗盘小孔，并与播种后第12天浇第2次NaCl溶液，每孔10 mL。

籽瓜出苗后第7天统计出苗率，第15天统计成苗率;幼苗2叶1心时，测定株高、茎粗、根长、根数、叶面积、地上部和地下部鲜质量，计算根冠比及壮苗指数[7]。

将长至2叶1心的籽瓜幼苗从根茎结合处分开，于105 ℃烘干至恒重，测定地上部分和地下部分的干质量。

出苗率/% = 出苗数/播种数×100;

成苗率/% = 成活幼苗数/出苗总数×100;

根冠比（R/T）=地下部鲜质量/地上部鲜质量;

壮苗指数=茎粗/株高×叶面积。

1.3 数据分析

用Excel 2007进行数据处理及图表绘制，SPSS 23.0进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 盐胁迫对籽瓜出苗率及成苗率的影响

由图1可知，随NaCl浓度的增加，籽瓜的出苗率呈现先增加后降低的趋势，其中NaCl浓度在30 mmol·L-1时，出苗率显著高于对照，达到89.14%，比对照出苗率高5.81%，其后随NaCl浓度的升高，出苗率持续下降，均显著低于对照，尤其是NaCl浓度≥180 mmol·L-1后，出苗率急剧下降，依次为26.67%、16.67%和10.01%，分别比对照低56.66%、66.66%和73.32%。说明低浓度盐溶液对籽瓜种子的萌发具有促进作用，盐溶液浓度升高抑制籽瓜种子萌发，尤其是高浓度盐溶液对籽瓜种子的萌发具有显著的抑制作用。籽瓜幼苗的成苗率随NaCl浓度的升高总体呈显著降低的趋势。NaCl浓度为0 mmol·L-1和30 mmol·L-1时，籽瓜幼苗的成苗率为100%，NaCl浓度≥60 mmol·L-1后，成苗率显著低于对照，240 mmol·L-1时成苗率只有17.67%。说明浓度≥60 mmol·L-1的NaCl溶液对籽瓜幼苗的生长具有明显的毒害作用，且盐溶液浓度越大，毒害作用越明显，幼苗越不容易存活。

2.2 盐胁迫对籽瓜幼苗生理指标的影响

由表1可以看出，当NaCl浓度≤90 mmol·L-1时，株高和茎粗均高于对照，随NaCl浓度的升高，株高和茎粗均越来越大，当NaCl浓度达到90 mmol·L-1时株高和茎粗最大，分别为5.23 cm和0.309 cm。当NaCl浓度≥120 mmol·L-1时，株高和茎粗均低于对照，随NaCl浓度的升高株高和茎粗越来越小。

当NaCl浓度≤90 mmol·L-1时，随NaCl浓度的升高根长和根数有不同程度的增加，但与对照无显著差异;当NaCl浓度≥120 mmol·L-1时，根长和根数持续降低，尤其是NaCl浓度≥180 mmol·L-1后，二者急剧降低并显著低于对照，当NaCl浓度达到240 mmol·L-1时，根长比对照减少67.25%，根数比对照减少72.22%，说明低浓度的盐溶液对籽瓜幼苗的根系生长影响很小，但盐浓度超过一定阈值（180 mmol·L-1）时，会显著抑制籽瓜幼苗的根系生长，使根变短，根数减少。

籽瓜幼苗叶面积随NaCl浓度的升高表现为先增加后降低的趋势。当NaCl浓度≤150 mmol·L-1时，除30 mmol·L-1的盐胁迫外，所有盐胁迫处理的叶面积均显著高于对照，当NaCl浓度为90 mmol·L-1时，叶面积达到最大，为3.746 4 cm2。其后叶面积随NaCl浓度增大而逐渐减小，当NaCl浓度为240 mmol·L-1时，叶面积最小，比对照减小了16.71%。说明盐胁迫对籽瓜叶片扩展具有低浓度促进、高浓度抑制的作用。

当NaCl浓度在30～90 mmol·L-1的范围内，壮苗指数随盐浓度的升高显著增大，90 mmol·L-1时达到最大，为0.213 7，比对照高20.26%，当NaCl浓度≥120 mmol·L-1时，壮苗指数显著低于对照，说明低浓度的盐溶液促进籽瓜幼苗的生长，有利于培育壮苗。

2.3 盐胁迫对籽瓜幼苗质量、干质量的影响

由表2可知，随盐浓度的升高籽瓜地上部分鲜质量和地下部分鲜质量均呈现先增加后降低的趋势，其中NaCl浓度为90 mmol·L-1时，二者均达到最大值，分别比对照高4.14%和24.50%，从数据上看，根的鲜质量增幅更大;当NaCl浓度≥180 mmol·L-1后，地上部分和地下部分鲜质量均显著下降，当NaCl浓度达240 mmol·L-1时，籽瓜地上地下鲜质量均达到最低值，分别比对照低33.08%和46.33%，说明高浓度的盐溶液对地上部分和地下部分生长有抑制作用。根冠比呈现出了与鲜质量变化相同的趋势，进一步说明盐溶液浓度对籽瓜幼苗的生长具有低促高抑的作用。

90 mmol·L-1为盐溶液对植株干质量影响的临界浓度，低于90 mmol·L-1的盐胁迫促进地上部分和地下部分干物质的积累，且90 mmol·L-1时，二者均达到最大，分别比对照高34.41%和22.58%，但NaCl浓度≥120 mmol·L-1后，地上部分和地下部分干质量开始下降，NaCl浓度达240 mmol·L-1时，地上部分和地下部分干质量仅为对照的71.53%和67.74%，说明高浓度盐胁迫对植物干物质的积累具有抑制作用。

3 讨论与结论

盐胁迫对植物的危害主要表现在渗透胁迫、离子毒害、膜透性改变、代谢紊乱等方面，盐胁迫下植物体内有害离子积累、光合速率下降、生长受到抑制、衰老加速，同时引起植物体内活性氧产生与清除的平衡失调，导致膜脂过氧化伤害，严重影响植物的生长和发育[8-9]。但也有研究表明，低盐胁迫可促进种子萌发和幼苗生长[10-11]。本研究结果表明，在30 mmol·L-1 NaCl处理下籽瓜出苗率显著高于对照，随NaCl浓度增大出苗率则持续下降，显著低于对照，说明低浓度的盐溶液具有促进籽瓜种子萌发的作用，但高浓度的盐溶液则显著抑制籽瓜种子萌发，这与前人的研究结论一致。随着盐浓度的增加，除30 mmol·L-1 NaCl处理的成苗率与对照一样达100%外，其他盐浓度下籽瓜的成苗率均显著低于对照，且盐浓度越高，成苗率下降越显著，NaCl浓度为240 mmol·L-1时成苗率只有17.67%，说明盐胁迫对幼苗生长具有明显的毒害作用，且浓度越高毒害作用越明显。

盐胁迫下由于植物光合作用下降，碳同化量减少、呼吸代谢不稳定，植物用于渗透调节和抗氧化作用的能耗增加等因素，通常会使植株干物质的积累量和生长量减少[12]。本研究中当NaCl浓度≤90 mmol·L-1时，籽瓜的株高、茎粗、根长、根数、叶面积、壮苗指数及植株的鲜质量、根干质量、根冠比等都呈增加的趋势，各指标均在90 mmol·L-1时达到最大，说明低浓度的盐溶液可以促进籽瓜幼苗的生长，与韩志平[13]和张涛[14]等的研究结论一致。这可能与籽瓜生长过程中需要Na+和Cl-有关[15]，是籽瓜对盐胁迫的一种适应性反应。但NaCl浓度≥120 mmol·L-1时，籽瓜生长的各项指标开始下降，且随盐浓度的升高下降趋势显著增加，说明盐胁迫对籽瓜幼苗的伤害随着盐浓度的升高而加剧。

低浓度的盐溶液能够促进籽瓜的出苗和幼苗的生长，高浓度的盐溶液对籽瓜的出苗、成苗和幼苗的生长具有抑制作用。促进出苗的盐浓度较低，在NaCl浓度达30 mmol·L-1时出苗率显著升高，NaCl浓度高于30 mmol·L-1时出苗率显著下降;但促进幼苗生长的盐浓度范围较广，NaCl浓度在30 mmol·L-1、60 mmol·L-1和90 mmol·L-1时，均可促进幼苗生长，但大于90 mmol·L-1后，幼苗生长则受到抑制。

参考文献

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