盐胁迫对苦参种子萌发和幼苗生长的影响

摘要：本文用不同浓度的NaCl溶液处理苦参种子，观测盐胁迫对苦参种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：加入低浓度NaCl盐溶液的苦参种子在发芽率、发芽势、胚根平均长度以及胚芽平均长度等均影响不显著，对发芽指数和幼苗单株鲜重有部分影响。随着NaCl浓度升高苦参种子的发芽率、发芽势以及发芽指数均呈下降趋势，高浓度的NaCl（＞7 g/L）胁迫可明显抑制种子萌发及幼苗的生长发育。NaCl浓度高于9 g/L时，苦参种子有胚根、胚芽不生长现象。与此同时，NaCl溶液对种子的胁迫体现在种子的初始萌发时间的推迟。

关键词：苦参盐胁迫；种子萌发；幼苗生长

苦参（Sophora flavescens）又叫苦槐、山槐根、川参、苦骨等，为豆科槐属多年生半木本，是我国常用中草药[1]，常用于中药饮片外也是制药工业的主要原料。苦参根具有清热燥湿、杀虫、利尿等功效，苦参碱在消除炎症、抗肿瘤等方面也有明显的效果。近些年来由于人们加大了对野生苦参的采挖力度，导致野生苦参面临枯竭，人工培育越来越受到重视，在市场中所占比重也越来越大，由此开展规范化种植技术的研究具有重要的现实意义和指导作用[2]。

在苦参的人工育苗栽培中，主要以播种育苗为主。近些年实际生产中人们发现苦参在盐碱程度较重的地块，发芽出苗均较为困难，严重时有缺苗断垄的情况发生。因此在生产时，重盐碱地地块人们都尽量避免种植苦参。目前针对大田农作物及经济林的盐分胁迫研究较多[3-5]，而针对中草药受盐胁迫的研究报道则相对较少。由此本试验主要观测NaCl对苦参种子萌发、幼苗生长的影响，以期对苦参的人工规范化种植提供理论依据。

1 材料

苦参种子，于2023年10月购自辽宁省彰武县，置于室温下密封贮藏。2024年5月在辽宁生态工程职业学院实验室进行发芽试验。种子在购买时已经进行种皮打磨处理。

2 方法

2.1 试验设计

试验采用5个水平（1、3、5、7 g/L和9 g/L）单因子（NaCl溶液）随机区组设计，以蒸馏水（CK）为培养溶液同时培养为对照，每组共设计6个处理，共设置2次重复，每次重复40粒种子。

2.2 种子预处理

苦参种子用2％的高锰酸钾溶液，浸泡消毒30 min后，再用蒸馏水冲洗2～3遍，直至蒸馏水冲洗无颜色后，种子阴干备用。在试验前两天苦参种子用蒸馏水浸泡进行催芽处理，每天换一次蒸馏水。

2.3 试验方法

NaCl盐选用分析纯，并分别配制成1、3、5、7 g/L和9 g/L共5组不同浓度的盐溶液，在培养皿中放入0.5 cm厚的脱脂棉，并在脱脂棉上面铺滤纸，将配制好的不同浓度的NaCl盐溶液分别放置在培养皿中，并将已经进行过催芽处理后的苦参种子用镊子放入在培养皿滤纸上，每个培养皿放40粒种子，种子间要尽量互相不接触。将放有种子的培养皿拿到人工智能光照培养箱中进行培养，培养温度为恒温

（24±1）℃。

2.4 观测记录

在开始观测记录后，如发现培养皿中溶液缺少，在培养皿中补入相应浓度的盐溶液，以保持苦参种子湿润，并每隔1～2 d更换一次滤纸，及时拣出霉烂种子，如种子霉烂严重，及时更换受污染的滤纸及脱脂棉，培养皿用75%的乙醇消毒处理后，再继续使用。观测期间每天同一时间段进行观察并记录每天的发芽种子数及发芽状态。

2.5 观测项目及计算方法

2.5.1 发芽指数测定

种子发芽达到高峰期（6 d）时，统计发芽情况并计算种子发芽势。第10天观测期结束后，根据发芽情况数据计算其种子的发芽率以及发芽指数。发芽势、发芽率和发芽指数的计算公式分别如下：

发芽势=发芽高峰期结束后发芽的种子数/供试种子数×100%

发芽率=发芽种子数/种子总数×100%

发芽指数=当天的发芽数／发芽日数+当天的发芽数/发芽日数…+当天的发芽数/发芽日数（观测最后一天）

2.5.2 幼苗胚根胚芽长和鲜重的测定

观测到第10天，观测期结束时在每个培养皿中选择生长健壮、无畸形、无霉变以及胚根胚芽生长有代表性的幼苗10株，测定其胚根、胚芽长和幼苗鲜重，并计算其平均值。

2.5.3 统计方法

本试验所得数据用Excel整理统计，并用SPSS19.0软件进行方差分析。

3 结果与分析

3.1 不同浓度的NaCl溶液对苦参种子萌发的影响

通过观察，苦参种子在经过发芽预处理后，在不同浓度的NaCl溶液胁迫下也都有发芽个数的最多一天，可以计算发芽势值。如表1所示。

由表1可知，当NaCl盐溶液的浓度为1 g/L和3 g/L时，苦参种子的发芽势、发芽率均与对照（CK）相接近，发芽势差值为1%和2.8%，发芽率的差值仅为0.9%和3.8%，差异不显著，可以表明低浓度的NaCl溶液几乎不影响苦参种子的发芽势及发芽率。

当溶液浓度达到5 g/L时，种子发芽率与对照相比下降13.6%，生长势与对照相比下降23.7%，差异显著（P＜0.05）。NaCl溶液浓度为9 g/L时，种子发芽率与对照相比下降65.5％，生长势与对照相比下降62.9%，呈显著性差异（P＜0.05）。由此可以看出，苦参中的发芽率和发芽势会随着NaCl溶液浓度的不断升高而降低。

在持续的观测期间发现，对照组的苦参种子在

第1天就开始萌发，试验组种子在1～7 g/L的NaCl溶液中于第3天开始陆续萌发，而种子在9 g/L的NaCl溶液中直到第5天才有个别萌发现象发生。可以看出NaCl溶液除了会降低苦参种子的发芽率外，还有延迟种子的初始萌发时间的现象。

发芽率是测定的种子中能萌发种子的数目占所测定种子数的百分率，能体现出种子在观测期间发芽的数量。发芽势能体现出种子发芽的整齐度。发芽率和发芽势的测定只能体现出种子发芽情况的单一指标，并没有完全体现出种子的发芽活力情况。发芽指数的测定则体现了种子的发芽速度和整齐性是否良好。因此在日常生产中，也常常用发芽指数来体现植物种子的萌发情况。从表1的数值可以看出苦参种子的发芽指数随着盐溶液浓度变化而发生的变化，体现出苦参种子对NaCl溶液胁迫的敏感性。表1中数据表明，随着NaCl溶液浓度的增高发芽指数呈明显递减，对照（CK）的发芽指数为最高（发芽指数7.6），其中浓度为1 g/L和3 g/L的NaCl溶液处理后的苦参种子发芽指数与对照（CK）比较并未达到显著性差异，而与浓度为5、7 g/L和9 g/L的NaCl溶液处理后的苦参种子发芽指数之间比较则达到显著性差异（P＜0.05）。9 g/L的NaCl溶液处理的种子发芽指数最低，仅为2.2，与对照（CK）比较相差达到5.4，种子活力最弱。

3.2 不同浓度的NaCl溶液对苦参幼苗生长的影响

种子萌发后，如果幼苗的单株鲜重较重、胚芽胚根生长较长可以视为苗的品质较好，对播种苗以后地生长、抗逆性均有利。胚根的长短以及侧根的数量多少也能反映出根系的发育状况是否良好，所以说幼苗单株鲜重、胚根和胚芽的生长状况都是衡量苗期发育的重要指标。

由表2的数据可以看出，当NaCl溶液为低浓度的1 g/L时，苦参种子胚根平均长与对照组（CK）的胚根平均长相近（对照组胚根长为2.6 cm），相差为0.1 cm，差异不显著（P＜0.05）。

NaCl溶液浓度逐渐增加，种子胚根生长明显受到抑制。当NaCl溶液浓度为3 g/L时，种子胚根的平均长与对照（CK）组种子胚根的平均长短1.2 cm，与对照组之间就已经达到显著性差异（P＜0.05）。当NaCl溶液浓度为9 g/L时，种子胚根的平均长与对照（CK）组种子胚根的平均长短2 cm，与对照组之间达到差异极显著（P＜0.05）。如表2所示。

通过对表2的数据对比可以看出NaCl溶液对胚芽生长的影响较胚根更为明显。在3、5 g/L和7 g/L共

3个浓度NaCl溶液的处理下的胚芽长比对照处理之间均达到极显著性差异（P＜0.01），胚芽平均长相差为1.6 cm、2.4 cm以及2.8 cm。在NaCl溶液达到7 g/L时，萌发的苦参种子胚芽平均长仅为0.1 cm长，仅能视为已经萌发状态。当NaCl溶液浓度为9 g/L时，种子仅有胚根萌出，胚芽未伸长。

通过计算苦参幼苗单株平均鲜重，可以看出，随着NaCl盐溶液的浓度不断增加，幼苗单株鲜重有明显下降的现象。当NaCl溶液浓度为1、3、5、7 g/L及9 g/L

时，幼苗的单株鲜重分别与对照组（CK）相比降低48.2 mg、66.4 mg、84.9 mg、131.0 mg及149.2 mg，盐浓度越高与对照组（CK）的鲜重比较差距越大，各处理与对照组之间均达到了极显著性差异（P＜0.01）。在NaCl溶液浓度为9 g/L时，苦参种子因没有胚芽萌出，仅对胚芽进行了称重，视为株鲜重。

4 讨论

近些年来，随着全球气候的极端化、全球人口数量及人口密度的急剧增加，各国的土壤盐碱化问题日渐严重，与大气污染、水体污染同样，土壤的广泛盐碱化已成为世界关注的环境问题之一，由此各种经济作物的盐胁迫现象及耐盐碱性的研究[4-5]，对抑制土壤的盐碱化和对盐碱土壤的改良有着重要的现实意义。

试验结果还表明，随着盐溶液浓度的提高，苦参种子的胚根长、胚芽长以及单株鲜重均呈明显下降。在高浓度的NaCl溶液（9 g/L）的处理下，催芽处理后的苦参种子能够吸水膨胀，但胚芽不能正常萌出，由此推断苦参种子、幼苗产生盐离子毒害现象。分析其原因，可能是高浓度无机盐离子通过影响细胞膜的稳定性，使细胞代谢发生改变，细胞膜的渗透调节作用、细胞内酶活性等均受到不同程度的损伤，导致苦参种子的发芽率、发芽势降低，幼苗生长不良。

苦参幼苗对盐分的胁迫较为敏感，主要表现为胚根和胚轴生长缓慢，幼苗单株鲜重减小，并且随着NaCl溶液浓度的增加抑制作用越明显。另外观察还发现当NaCl溶液浓度高于7 g/L时，苦参幼苗的根尖、茎尖均有颜色变黑、萎缩及坏死现象。

目前我国北方地区土壤盐渍化较严重，土壤的干旱是造成土壤盐渍化的原因之一。在苦参人工栽培中，对水分的管理方面应十分注意所用水的矿质化程度，另外也可以使用其他节水、防盐碱损害措施，以减少盐对苦参苗木生长的不良影响。因此也建议尽量避免在盐碱地块育苗，如必须在盐碱偏重的地块进行育苗，可以加大播种量及田间管理来保证出苗率。

苦参自身的生命力很强，在日常栽植中表现为耐干旱、耐瘠薄，喜土层深厚、疏松肥沃、富含有机质的砂质土壤。同时苦参的根系发达、根深叶茂、群体生长势强对风沙的抗性较强，在辽西北地区栽植时，在为农民提供经济效益的同时，也能减少当地大风侵蚀、固定沙移方面都有十分显著的作用[6]。同时，人工栽植苦参的推广能相应减少对当地野生资源的破坏，逐步形成以苦参生产、加工为核心的绿色产业链，积极打造野生资源保护和地方经济发展双赢的局面。

参考文献

[1] 裴毅，杨雪君，聂江力，等.NaCl和NaHCO3胁迫对苦参种子萌发的影响[J].时珍国医国药，2016，27（11）：2752-2755.

[2] 郭吉刚，关扎根.苦参生物学特性及栽培技术研究[J].山西中医学院学报，2005（2）：45-47.

[3] 周彤，焦汝民，裴毅，等.NaCl溶液和NaHCO3溶液对大黄种子萌发的影响[J].天津农林科技，2024（4）：5-10.

[4] 梁文杰.盐胁迫对台湾相思幼苗形态及相关生理指标的影响[J].上海农业学报，2024，40（3）：35-41.

[5] 许耀照，曾秀存，王振朝，等.NaCl胁迫对冬油菜种子萌发和生理特性的影响[J].浙江农业学报，2023，35（3）：499-508.

[6] 尤军，任宝君.辽西北半干旱地区苦参高产优质栽培的关键技术[J].特种经济动植物，2014，17（11）：42-43.