不同浓度MgSO4处理对万寿菊幼苗生长及生理指标的影响

2022-03-15刘志洋王怀凤黄利巧袁慧泽轩高文婷

南方农业·上旬 2022年2期

刘志洋王怀凤黄利巧袁慧泽轩高文婷

摘要为了研究万寿菊抗盐胁迫的能力，以万寿菊为试材，以发芽率、发芽势、叶绿素含量、过氧化氢酶活性、电导率为指标，研究0.2%、0.4%、0.6%、0.8%四种浓度的MgSO4溶液处理对万寿菊幼苗生长及生理指标的影响。结果表明：从生长和生理指标等方面来看，万寿菊幼苗在0.4%MgSO4浓度下生长得最好。在MgSO4浓度为0.2%时，对万寿菊幼苗有促进作用;当MgSO4浓度为0.4%时，促进效果显著;当MgSO4浓度>0.4%时，促进效果降低，植株叶片会有发黄的现象，其他方面没有低于对照（CK）处理的结果。说明万寿菊有一定的耐盐碱能力，可以在盐碱地上生长。

关键词万寿菊;MgSO4;幼苗生长;生理指标;耐盐碱能力

中图分类号：Q949.783.5 文献标志码：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.03.017

万寿菊（Tagetes erecta）为菊科万寿菊属一年生草本植物，原产于墨西哥。近几年来，随着农业现代化发展及城市化发展的加快，在广东和云南南部、东南部及河南的西南部均有种植。茎直立粗壮，羽状叶对生，椭圆形或披针形，有特殊气味;头状花序。不耐寒，喜温暖和阳光充足的环境条件，不耐酷暑，可生长在海拔1 150～1 480 m的地区。常于春天播种，因其花大、花期长，多用于花坛、花境布景，也是优良的切花材料。花叶可入药，有清热化痰、解毒消肿、补血通经之功效。万寿菊含有丰富的叶黄素，是天然色素的重要来源。

目前，对万寿菊的研究主要在栽培管理、花的形态结构、叶黄素提取、杀虫抑菌作用等方面[1]。在万寿菊对环境胁迫方面研究较少[2]。只有少数学者研究了在干旱[3]、高温[4]等条件下对万寿菊生长及生理指标的影响，以及万寿菊在融雪剂、钙[5]、镉、锰[6]等方面的抗性，对万寿菊耐盐胁迫方面尚鲜见报道。盐碱化土壤对地区生态环境和粮食生产造成了破坏[7]，对农业生产和农民生活也产生了巨大影响，对万寿菊生长发育及观赏价值也有一定程度不良影响。如何使万寿菊在我国的盐碱地上优雅地盛放就是本次研究的重点。

1 材料与方法

1.1 地点

长春科技学院实验室B309、A202实验室及日光温室。

1.2 材料

试验材料为万寿菊（迅雷）种子培育出的无机械损伤、无病虫害、健壮新鲜的幼苗。

1.3 仪器与试剂

1.3.1 仪器

T6紫外可见分光光度计（北京谱析通用仪器有限公司）、DDS-11C电导率仪（上海仪电科学仪器股份有限公司）、BP211D1/10分析天平（赛多利斯科学仪器北京有限公司）、试管、烧杯、玻璃棒、容量瓶、移液管、洗耳球、胶头滴管、量筒、标签纸、剪刀、纱布。

1.3.2 试剂

MgSO4、80%丙酮、1.8 mol·L-1H2SO4、10%（NH4）6Mo7O4、0.02 mol·L-1Na2S2O3、20%KI、1%淀粉、0.018%H2O2、CaCO3粉、石英砂、蒸馏水。

1.4 方法

1.4.1 种子处理

浸种催芽：播种前将种子在自来水中浸种24 h，可使种子更好地发芽。

1.4.2 播种

先将穴盘按表1所示浓度浇透底水，再播种，覆土后再按表2浇透水。每3 d按其浓度浇一次水，待其发芽后观察其子叶生长情况及种子的发芽势和发芽率，待种子发芽长出真叶后，分别在对其各项生理指标进行测定。

1.5 测定指标和方法

1.5.1 形态指标的测定

观察不同浓度MgSO4处理下万寿菊种子的发芽率及发芽势，分别在第3天、第6天、第9天测定植株的株高、鲜重、茎粗等生长指标，判断出在怎样的处理下长势最好。

1.5.2 叶绿素含量的测定

本试验采用80%丙酮提取比色法[8]。

1.5.3 过氧化氢酶活性的测定

因H2O2与KI反应，会释放出游离碘，I2会使淀粉变成蓝色，因此本试验采用碘量法测定过氧化氢酶活性[9]。

1.5.4 电导率的测定

用电导仪测外液电导度法[10]，测植株电导率，将真叶浸泡在20 ℃的蒸馏水中20 min，重复3次，取平均值。

2 结果与分析

2.1 不同濃度MgSO4处理下万寿菊种子发芽率

从表2来看，万寿菊种子在0.4%MgSO4浓度下的发芽率达到最高，当MgSO4浓度>0.4%时，发芽率有下降趋势，但相比于CK来看还是有所提高。结果表明：MgSO4浓度在0.4%时，万寿菊种子的发芽率最高，发芽势最强。

2.2 不同浓度MgSO4处理下万寿菊形态指标

从表3来看，万寿菊幼苗在早期和中期，植株株高没有明显的差别，但随着时间的推移，到幼苗后期株高已经有明显差别。结果表明：MgSO4浓度在0.4%时，其生长的高度相较于其他浓度稍高，长势最好。

从表4来看，不同MgSO4浓度对植株鲜重并没有明显影响，但是，当浓度>0.4%时，植株生长有所减慢。

虽然万寿菊幼苗在鲜重方面没有明显差异，但从表5来看，万寿菊幼苗在发芽后的茎粗呈增长趋势。但当MgSO4浓度达到0.8%时，植株茎粗有下降趋势。结果表明：MgSO4浓度在0.4%～0.6%之间时，万寿菊幼苗的茎最粗。

2.3 不同浓度MgSO4处理下万寿菊生理指标

2.3.1 叶绿素含量

叶绿素位于类囊体膜，与光合作用及氮素营养有着密切关系，在光合作用的光吸收中起核心作用[11]。从表6看，结果表明：在0.4%MgSO4浓度下植株叶绿素含量最高，当浓度>0.4%时，有下降趋势。

2.3.2 过氧化氢酶活性

过氧化氢酶可以催化H2O2，使其分解成O2和H2O，是重要的酶促防御系统。从图1看，万寿菊幼苗在0.4%MgSO4浓度下过氧化氢酶活性最强，之后呈下降趋势。结果表明：0.4%MgSO4浓度下的万寿菊幼苗的代谢强度及抗寒、抗病能力相较于其他浓度更强。

2.3.3 电导率

通过对电导率的测定，观察细胞膜透性，电导率越小，说明该浓度下的植株抗逆性强。从图2来看，万寿菊幼苗在0.4%MgSO4浓度下电导率相较于其他浓度较低。说明，该浓度下的植物叶片细胞膜透性小，电解质外渗少，抗逆性强。

3 结论

试验结果表明：万寿菊幼苗在0.4%MgSO4浓度下它的发芽率、发芽势、株高、茎粗都是比较好的，说明幼苗在0.4%MgSO4浓度下出苗快，出苗齐，长势较好。而且幼苗在0.4%MgSO4浓度下叶绿素含量、过氧化氢酶活性及电导率都是比较好的状态，说明幼苗在0.4%MgSO4浓度下其代谢强度、抗性较其他浓度来说较高。这与刘敏[12]等研究的结果一致。他们的试验中认为0.4%NaCl是万寿菊受胁迫的阈值。但本试验当MgSO4浓度>0.4%时，万寿菊幼苗并没表现出低于对照处理的结果，所以并不能证明，0.4%MgSO4浓度是万寿菊幼苗受胁迫的阈值。所以，本试验只能证明不同MgSO4浓度处理对万寿菊幼苗生长及生理指标有变化。

但在试验过程中发现，当浓度>0.4%时，叶片有发黄现象。近年研究认为，缺Mg胁迫下的活性氧伤害是叶绿素含量降低和叶片失绿黄化的主要原因。根据关广晟的研究[13]，缺Mg和高Mg都可引起叶绿素含量降低。但是植物缺Fe也会导致叶片发黄，所以当浓度过高导致子叶发黄时，是因为盐浓度过高抑制了植株对其他微量元素的吸收，还是Mg元素过高导致活性氧伤害增高从而影响光合作用，还希望后人有所探究。

很多研究表明，当植株在盐胁迫下会通过调节自身来使自己适应环境，例如调节渗透压，降低细胞内水势或者增强酶活性来适应盐胁迫环境。所以当万寿菊幼苗遭遇MgSO4胁迫时，是怎样调节自身使自己适应环境，还有待后人探究。

综上所述：万寿菊幼苗在0.4%MgSO4浓度下长势最好，代谢强度及抗性较强。浓度>0.4%时，依旧有促进作用，但促进效果降低。证明万寿菊有一定的耐盐能力，可以在盐碱地生长。

参考文献：

[1] 刘敏，厉悦，梁艳，等.不同浓度氯化钠胁迫对万寿菊幼苗生长及生理特性的影响[J].北方园艺，2013（24）：63-66.

[2] 田治国，王飞，张文娥，等.多元统计分析方法在万寿菊品种抗旱性评价中的应用[J].应用生态学报，2011，22（12）：3315-3320.

[3] 田治国，王飞，张文娥，等.万寿菊属不同品种初花期抗旱特性分析[J].西北植物学报，2011，31（7）：1390-1399.

[4] 田治国，王飞，张文娥，等.高温胁迫对孔雀草和万寿菊不同品种生长和生理的影响[J].园艺学报，2011，38（10）：1947-1954.

[5] 刘玲，周桃华.外源钙离子（Ca2+）对万寿菊幼苗抗冷性的影响[J].安徽农学通报，2008（18）：113，185.

[6] 孙玉珍，赵运林，杨小琴.锰胁迫对3种花卉植物生理抗性的影响[J].安徽农业科学，2008（7）：2644-2645，2648.

[7] 石元春.盐碱土改良诊断·管理·改良[M].北京：农业出版社，1986.

[8] 邹琦.植物生理学实验指导[M].北京：中国农业出版社，2000.

[9] 陈晓敏.测定切花中过氧化氢酶活性的3种常用方法的比较[J].热带农业科学，2002，22（5）：13-17.