李衛(wèi)明，許輝欣，柴政，高析

（酒泉市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，酒泉 735000）

近年來，甘肅河西地區(qū)緊緊圍繞項目區(qū)土地鹽堿重、貧瘠、面積大及種植的牧草苜蓿、普通籽用玉米產(chǎn)量低的狀況，大面積推廣甜高粱、飼用玉米、燕麥草等牧草種植。通過研究土壤鹽漬化下的高產(chǎn)牧草品種的主控因素，揭示甜高粱、飼用玉米、燕麥草等高產(chǎn)牧草耐鹽的重要調(diào)控機理，闡明農(nóng)田高產(chǎn)生產(chǎn)耐鹽牧草共性的原理和途徑，有助于在生產(chǎn)上采取切實可行的技術(shù)措施，進(jìn)一步提高植物的抗鹽堿能力，為植物在鹽漬化土壤上生長創(chuàng)造有利條件，為河西內(nèi)陸荒漠鹽堿地開發(fā)和實現(xiàn)移民區(qū)農(nóng)牧結(jié)合發(fā)展及農(nóng)民持續(xù)增收提供技術(shù)理論支撐[1]。本試驗主要研究不同濃度鹽脅迫對種子萌發(fā)、生長特性的影響，探討耐鹽作物種子的耐鹽能力，為今后甘肅河西鹽堿化土地牧草的合理開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試作物品種為：甜高粱（酒甜引6號）、飼用玉米（酒623）、燕麥（燕引1號）；NaCl為分析純，由北京化工試劑廠生產(chǎn)；蒸餾水。供試基質(zhì)材料為消毒后的沙子。

1.2 試驗設(shè)計

1.2.1 作物種子選?。禾暨x飽滿、大小一致的種子，數(shù)量為每個發(fā)芽盒100粒種子，且種子進(jìn)行過包衣消毒處理。

1.2.2 培養(yǎng)基質(zhì)的準(zhǔn)備：①洗滌。先將準(zhǔn)備好的河沙揀去較大的石子和雜質(zhì)后進(jìn)行水洗，以去除污物和有毒物質(zhì)。②消毒。將洗凈的濕沙放在鐵盤內(nèi)攤薄，在130～170℃高溫下烘干消毒。③過篩。將烘干的沙子過篩，使沙粒大小均勻，使其既具有足夠的持水力，又能保持一定的孔隙利于透氣。④裝盒。準(zhǔn)備9個發(fā)芽盒，每個發(fā)芽盒中放入1kg消毒后的河沙，然后在8個盒子中，分別加入150mL不同濃度（分別為50、100、150、200、250、300、350、400mmol/L）的NaCl溶液，另一個盒子加蒸餾水（CK）。

1.2.3 試驗設(shè)3次重復(fù)。在不同濃度梯度的發(fā)芽盒中放入100粒待發(fā)芽種子，并放入恒溫為25℃、光照14H/D、光照強度3 000lx的發(fā)芽箱中。

1.3 測定項目及方法

從初次計數(shù)天數(shù)開始，逐天記錄發(fā)芽種子數(shù)，計算發(fā)芽勢和發(fā)芽率，并且觀察幼苗子葉變化。在末次計數(shù)天數(shù)，測定幼苗的生長指標(biāo)。

發(fā)芽率（GP）=初次計數(shù)時發(fā)芽種子數(shù)/播種種子數(shù)×100%

發(fā)芽勢（GE）=末次計數(shù)時發(fā)芽種子數(shù)/播種種子數(shù)×100%

相對發(fā)芽率（RGP）=鹽處理發(fā)芽率/對照發(fā)芽率×100%

發(fā)芽指數(shù)（GI）=∑Gt/Dt（其中，Gt為t天的發(fā)芽數(shù)，Dt為發(fā)芽日數(shù)）

相對發(fā)芽指數(shù)（RGI）=鹽處理發(fā)芽指數(shù)/對照發(fā)芽指數(shù)×100%

萌發(fā)活力指數(shù)（GVI）=GI×S（其中，S為幼苗平均胚根長度）

相對萌發(fā)活力指數(shù)（RGVI）=鹽處理萌發(fā)活力指數(shù)/對照萌發(fā)活力指數(shù)×100%

相對傷害率（RHP）=（對照發(fā)芽數(shù)-各處理發(fā)芽數(shù)）/對照發(fā)芽數(shù)×100%

耐鹽程度分析：

耐鹽濃度（適宜值）∶相對發(fā)芽率(RGP)達(dá)到75%時的鹽濃度；半數(shù)抑制濃度(臨界值)：相對發(fā)芽率(RGP)達(dá)到50%時的鹽濃度；極限濃度：相對發(fā)芽率(RGP)達(dá)到25%時的鹽濃度。

2 結(jié)果與分析

2.1 NaCl對種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢的影響

在種子萌發(fā)期檢驗?zāi)望}性強弱的最常規(guī)指標(biāo)就是發(fā)芽率[2]。由表1可知，甜高粱發(fā)芽率在50mmol/L濃度最高，150mmol/L濃度急劇減少，350mmol/L之后減少到0；發(fā)芽勢在50mmol/濃度最高，300mmol/L濃度之后急劇減少，400mmol/L濃度之后為基本不發(fā)芽。玉米發(fā)芽率在50mmol/L濃度最高，150mmol/L濃度急劇減少，300mmol/L濃度之后減少到0；發(fā)芽勢在50mmol/L濃度最高，300mmol/L濃度之后急劇減少，400mmol/L濃度之后為基本不發(fā)芽。燕麥發(fā)芽率在0～50mmol/L濃度最高，150mmol/L濃度之后急劇減少，200mmol/L濃度之后減少到0；發(fā)芽勢在100mmol/L濃度最高，150mmol/L濃度之后急劇減少，300mmol/L濃度之后基本不發(fā)芽。可見，較低鹽濃度可促進(jìn)種子萌發(fā)，高鹽濃度可抑制種子萌發(fā)。本試驗中品種間耐鹽性為：甜高粱≥玉米＞燕麥。

表1 NaCl濃度對種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢的影響 單位：%

2.2 NaCl對種子發(fā)芽指數(shù)、萌發(fā)活力指數(shù)的影響

發(fā)芽率只能反映鹽分對種子萌發(fā)的影響，很難反映種子活力和出苗的整齊度，所以本次試驗采取發(fā)芽活力指數(shù)進(jìn)一步檢驗其影響?；盍χ笖?shù)可以反映種子活力的高低，發(fā)芽指數(shù)則表示種子萌發(fā)速度和田間出苗的一致性[3]。由表2可知，隨著NaCl濃度的升高，3個品種發(fā)芽指數(shù)和萌發(fā)活力指數(shù)均降低，甜高粱和玉米在200mmol/L濃度之后急劇下降[4]，燕麥在100mmol/L濃度之后急劇下降。在一定程度上說明玉米和甜高粱耐鹽性基本一致（鹽濃度低于250mmol/L玉米發(fā)芽指數(shù)稍好于甜高粱，鹽濃度高于250mmol/L甜高粱發(fā)芽指數(shù)稍好于玉米），好于燕麥。

表2 NaCl對發(fā)芽指數(shù)、萌發(fā)指數(shù)的影響 單位：%

2.3 NaCl對種子相對發(fā)芽率、相對傷害率的影響及耐鹽程度分析

由表3可知，隨著鹽濃度的升高，相對發(fā)芽率逐漸降低，甜高粱在300mmol/L濃度之后急劇下降，玉米在250mmol/L濃度之后急劇下降，燕麥在150mmol/L濃度之后急劇下降。以鹽濃度低于300mmol/L相對發(fā)芽率達(dá)到75%以上為本次試驗品種甜高粱和玉米的耐鹽濃度（適宜值），鹽濃度介于300～350mmol/L之間相對發(fā)芽率達(dá)到50%時為本次試驗品種甜高粱和玉米的半數(shù)抑制濃度（臨界值），鹽濃度在350mmol/L相對發(fā)芽率為25%時為本次試驗品種甜高粱和玉米的極限濃度，燕麥的耐鹽濃度（適宜值）為150mmol/L，半數(shù)抑制濃度（臨界值）為150～200mmol/L。耐鹽極限濃度為200～250mmol/L。

從相對傷害率上看，低鹽濃度對種子萌發(fā)產(chǎn)生的毒害作用較小，而隨著鹽濃度的增加，鹽害作用增大[5]。甜高粱和玉米均在400mmol/L濃度脅迫下相對傷害率接近100%，燕麥在300mmol/L濃度脅迫下相對傷害率接近100%。

表3 NaCl對種子相對發(fā)芽率、相對傷害率的影響 單位：%

2.4 NaCl對種子相對發(fā)芽指數(shù)、相對萌發(fā)活力指數(shù)的影響

相對發(fā)芽指數(shù)和相對萌發(fā)活力指數(shù)能更準(zhǔn)確地表現(xiàn)出作物在鹽脅迫下的耐鹽程度[6]。由表4可知，隨著NaCl濃度升高，3個品種相對發(fā)芽指數(shù)、相對萌發(fā)活力指數(shù)逐漸降低，燕麥在100mmol/L濃度之后急劇降低，甜高粱和玉米在200mmol/L濃度之后急劇降低。

表4 NaCl對種子相對發(fā)芽指數(shù)、相對萌發(fā)活力指數(shù)的影響 單位：%

3 討論

目前關(guān)于鹽脅迫對耐鹽作物生理生化特性影響的研究方法相對較多，但都集中在研究鹽脅迫條件或苗期的生物量差別上[7]。王晨等[8]研究了甜高粱對混合鹽堿脅迫的響應(yīng)及耐鹽種質(zhì)的鑒定；張一弓等[9]研究了NaCl脅迫對玉米自交系種子萌發(fā)和根芽生長的影響等，但研究結(jié)果常有較大的差異。在眾多測定指標(biāo)中，通過萌發(fā)期鑒定耐鹽性可在相對短的時間內(nèi)對大量品種進(jìn)行評價，具有效率高、周期短、可操作性強等特點，但相關(guān)綜合性論述幾種不同品種耐鹽作物的鹽脅迫，尤其是適合河西地區(qū)的甜高粱、飼用玉米、燕麥草等耐鹽作物的研究很少見到。

本試驗研究了NaCl條件下鹽脅迫對甜高粱、飼用玉米和燕麥草種子萌發(fā)的影響，得出的耐鹽性結(jié)論(甜高粱和飼用玉米在200mmol/L濃度之后急劇下降，燕麥在100mmol/L濃度之后急劇下降)與郭曉麗[10]（鹽脅迫下不同高粱材料的生理特性分析）和曹熙敏等[11]（不同鹽分脅迫對玉米種子萌發(fā)的影響）及李威等[12]（4個燕麥品種萌發(fā)期耐鹽能力的研究）結(jié)論基本一致。并對甜高粱、飼用玉米和燕麥草種子耐鹽濃度（適宜值）、半數(shù)抑制濃度（臨界值）、極限濃度對耐鹽作物的種子萌發(fā)濃度進(jìn)行了界定。但試驗僅對種子在NaCl不同濃度脅迫下發(fā)芽指標(biāo)進(jìn)行了測定，對幼苗生長的影響仍有待進(jìn)一步加深研究。

4 結(jié)論

隨著鹽濃度的增加，種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、萌發(fā)活力指數(shù)等降低，發(fā)芽時間推遲，種子發(fā)芽整齊度降低。鹽濃度越大，種子受到的毒害作用越大。隨著時間的延長，種子萌發(fā)受到鹽抑制的作用逐漸增加。本試驗中不同品種對鹽濃度的適應(yīng)能力：甜高粱≥玉米＞燕麥。