海盐胁迫对棉花种子萌发的影响

施 洋 杨 华 施庆华 陆镇威 陈建平 孙艳茹 高 进

（江苏沿海地区农业科学研究所，江苏盐城 224002）

中国盐碱地近1亿hm2，严重限制了农作物的生产[1-2]。通过对植物耐盐碱性鉴定评价，筛选和培育耐盐植物品种，是盐碱土改良和利用的主要途径[3]。

种子萌发是种胚从生命活动相对静止状态恢复到生理活跃状态的生长发育过程，最易受外部环境影响，其中盐碱胁迫是最严重的生态限制因素之一[4]。盐碱胁迫条件下植物种子萌发情况在一定程度上体现了植物的耐盐碱性[5]。棉花是耐盐先锋作物，研发盐碱地植棉技术是缓解粮棉争地矛盾、发展棉花生产的有效途径[6-7]。前人多通过室内单盐胁迫进行棉花萌发期耐盐性鉴定[8-10]，不能真实反映品种的耐盐碱性。本研究采用海盐模拟盐碱地胁迫，旨在筛选耐盐碱棉花材料，为推广盐碱地植棉技术提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选择长江流域种植的3个种质和2个自选材料参加试验，分别是苏棉22、泗抗1号、苏棉30、H602和1138。供试海盐为广东省多品种盐公司生产的海水养殖专用盐。

1.2 试验设计

本试验每个供试种质均设置0（CK）、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%和1.2%共计7个海盐浓度处理，每个处理3次重复。

1.3 试验实施

试验用棉花种子经浓硫酸脱绒后，选取发育正常、饱满、成熟度均一的健康种子，用3%H2O2浸泡30 s进行消毒。从每个棉花材料中挑选50粒种子均匀放置于铺有1层滤纸的培养皿（直径150 mm）内，再将1张滤纸铺于种子上，保证种子和滤纸紧贴。将配制好的海盐水缓慢滴在滤纸上，达到滤纸湿润且倾斜培养皿无液体流动为准。再把培养皿放置于温度为28℃的恒温培养箱内，定时补充蒸馏水，以保持滤纸湿润。

1.4 测定指标与方法

于试验第3天到第7天统计种子发芽数，并在第7天测定芽苗的下胚轴长、根长、鲜重。相关指标计算公式如下：

式中，Gt为时间t的发芽数，Dt为相应的发芽天数；u（j）为评价指标盐害系数隶属函数值，Xj表示第j个指标的盐害系数值，Xmin表示第j个指标盐害系数的最小值，Xmax表示第j个指标盐害系数的最大值，j=1，2，…，n。同时，根据评价指标盐害系数的总隶属函数值来综合评价各个棉花种质的耐盐碱性。

1.5 数据处理

采用Excel和SPSS软件对试验数据进行处理与分析。

2 结果与分析

2.1 不同浓度海盐胁迫对棉花下胚轴长、根长和鲜重的影响

由表1可知，随着海盐浓度的升高，5个棉花种质的下胚轴长、根长和鲜重整体上呈现下降趋势。同一海盐浓度处理下，不同种质的下胚轴长、根长和鲜重存在差异。以0.4%海盐浓度为例，泗抗1号的下胚轴长较CK高1.89%，其余4个种质均低于CK，泗抗1号、苏棉30和H602的下胚轴长无显著差异；泗抗1号和1138的根长较CK分别高20.53%和14.21%，其余3个种质均低于CK，苏棉22、泗抗1号和苏棉30的根长无显著差异；5个种质的鲜重均低于CK，且种质间差异不显著。

表1 （续）

表1 不同浓度海盐胁迫对棉花下胚轴长、根长和鲜重的影响

2.2 不同浓度海盐胁迫对棉花种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数的影响

发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数可从不同角度反映棉花种子发芽情况。由表2可知，随着海盐浓度的升高，苏棉22、泗抗1号、H602和1138的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均呈现大致下降趋势。当海盐浓度低于0.8%时，苏棉30各项指标均高于CK。同一海盐浓度处理下，不同种质的各项指标间存在差异。以0.4%海盐浓度为例，苏棉22和H602的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数间无显著差异，各指标表现为苏棉30＞苏棉22=H602＞泗抗1号＞1138。

表2 （续）

表2 不同浓度海盐胁迫对棉花种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数的影响

2.3 不同浓度海盐胁迫对萌发期各指标盐害系数的影响

由图1～7可知，随着海盐浓度的提高，5个棉花种质的发芽率、发芽势、发芽指数、下胚轴长、根长、鲜重和活力指数的盐害系数总体呈上升趋势。0.2%和0.4%海盐浓度处理下各指标盐害系数多处于20%以下，且各种质之间的差异不大。当海盐浓度达到0.6%时，各指标盐害系数上升明显。当海盐浓度达到0.8%时，各指标盐害系数大多在20%～80%之间，且各种质之间有明显差异。当海盐浓度达到1.0%及以上时，多数指标盐害系数达到80%以上。海盐浓度对各指标影响过大或过小时均不适宜作为耐盐碱鉴定水平，故选择0.8%海盐浓度作为棉花萌发期耐盐碱鉴定水平。

2.4 0.8%浓度海盐胁迫对棉花各指标盐害系数隶属函数值的影响

本试验采取发芽率、发芽势、发芽指数、下胚轴长、根长、鲜重和活力指数等指标盐害系数的隶属函数值和总隶属函数值来评价棉花种质萌发期的耐盐碱性。盐害系数总隶属函数值越大，该种质的耐盐碱性越差。由表3可知，5个棉花种质的耐盐性表现为苏棉 30＞H602＞苏棉 22＞泗抗 1号＞1138。 苏棉 30各指标的盐害系数隶属函数值均为0，说明该品种的耐盐碱性较强。

表3 0.8%浓度海盐胁迫下棉花各指标盐害系数的隶属函数值

3 结论与讨论

本研究选取适合长江流域棉区种植的5个棉花种质作为试验材料，研究了不同浓度海盐胁迫对棉花发芽率、发芽势、发芽指数、下胚轴长、根长、鲜重和活力指数的影响，并以各项指标的盐害系数作为萌发期耐盐碱指标，通过盐害系数隶属函数值来综合评价棉花萌发期的耐盐碱性[11-13]。结果表明，随着海盐浓度的升高，5个棉花种质各项指标的盐害系数总体呈上升趋势；海盐胁迫对各项指标有显著影响，但不同种质影响不同。以0.8%海盐浓度作为棉花萌发期耐盐碱鉴定水平，5个棉花种质的耐盐性表现为苏棉 30＞H602＞苏棉 22＞泗抗 1号＞1138。

虽然棉花是中度耐盐植物，但是棉花种质间耐盐性存在差异[14-16]。冯国艺等[17]研究表明，早熟棉在重度盐碱田产量最高。本研究采用海盐模拟盐碱地进行胁迫试验，早熟棉品种苏棉30在0.2%、0.4%和0.6%浓度海盐胁迫下的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数的盐害系数均为负数，表明该品种在低浓度盐胁迫下发芽情况良好。该品种在不同浓度海盐胁迫下的各指标盐害系数均低于其他4个种质，表明该品种耐盐碱性强。据此可以推测，早熟棉的耐盐碱性比较好，并且早熟棉一般以直播为主，果枝台数少，适合机械化收花，早熟棉密植栽培可能会是盐碱地植棉的较好模式。