朱虹宇，于添一，張 欣，杜 錦，向春陽

（天津農(nóng)學(xué)院 農(nóng)學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院，天津 300392）

銅元素是植物生長發(fā)育中不可缺少的微量元素，作為許多代謝酶的組分，其對植株的正常生長發(fā)育起著重要的作用。研究表明，鹽脅迫會降低糯玉米的生理代謝活動[1]，抑制玉米種子的萌發(fā)和幼苗生長[2]。不同濃度的銅溶液在一定程度上能有效提高干旱脅迫下玉米的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和苗高等生長指標(biāo)，增加玉米幼苗的干物質(zhì)質(zhì)量[3]。低濃度的銅溶液對玉米種子萌發(fā)有一定的促進(jìn)作用[4]，但銅溶液過量會造成植物生長損傷，高濃度的銅離子不僅會降低植物種子的發(fā)芽率，而且顯著抑制幼苗和根系生長[5]。

由于銅溶液對鹽脅迫下糯玉米種子萌發(fā)方面的研究較少，因此采用不同濃度硫酸銅溶液處理糯玉米種子，在不同濃度NaCl溶液下，分析銅溶液對糯玉米種子萌發(fā)和幼苗生長的影響，為鹽漬化地區(qū)糯玉米種子萌發(fā)和生長提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試材料

糯玉米品種：“津糯1+1”，由天津農(nóng)學(xué)院農(nóng)學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院種子科學(xué)與工程系提供。

1.2 試驗方法

隨機(jī)數(shù)取籽粒飽滿和大小均勻一致的糯玉米種子3 200粒，在1.2%的次氯酸鈉溶液中浸泡10 min后，用蒸餾水沖洗3次，再把種子分成4組，每組800粒，分別用0.0（空白對照）、1.0、1.2、1.4 mmol·L-1的硫酸銅溶液浸泡 12 h。設(shè)置 0、40、80、120 mmol·L-14 種濃度的 NaCl溶液，將浸泡好的糯玉米種子分別均勻置于加入等量4種濃度NaCl溶液的紙床發(fā)芽盒中，每盒50粒，進(jìn)行發(fā)芽試驗，第4天置換發(fā)芽床，重新加入等量4種濃度的NaCl溶液。試驗重復(fù)4次。

1.3 測定項目與方法

測定項目為種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、幼苗的地上部干質(zhì)量和根干質(zhì)量。

每天測定種子的發(fā)芽數(shù)，發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)采用胚根≥種子長、同時達(dá)到胚芽≥1/2種子長，發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)的計算方法參見《種子學(xué)》[6]。發(fā)芽的第7天取幼苗地上部和根，分別置于80 ℃烘干箱中烘干1 h后于60 ℃條件下烘干至恒質(zhì)量，分別稱取幼苗的地上部干質(zhì)量和根干質(zhì)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016軟件分析數(shù)據(jù)并繪圖，用SPSS 25軟件進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 硫酸銅溶液浸種對不同濃度NaCl溶液條件下糯玉米種子萌發(fā)的影響

由圖1可見，糯玉米種子的發(fā)芽勢隨著NaCl溶液濃度的升高而下降。在40 mmol·L-1濃度的NaCl溶液條件下，1.0 mmol·L-1硫酸銅溶液處理的種子發(fā)芽勢顯著高于空白對照的種子發(fā)芽勢；在 0、80、120 mmol·L-1濃度的 NaCl溶液條件下，1.0 mmol·L-1硫酸銅溶液處理的種子發(fā)芽勢和空白對照沒有差異；1.2 mmol·L-1硫酸銅溶液處理的種子發(fā)芽勢與空白對照相比，只在無鹽條件下沒有差異，但在40、80、120 mmol·L-1濃度的NaCl溶液條件下，均呈顯著下降趨勢；在所有濃度的NaCl溶液條件下，1.4 mmol·L-1硫酸銅溶液處理的種子發(fā)芽勢均比空白對照顯著降低。

圖1 不同濃度NaCl溶液條件下4種濃度硫酸銅溶液處理糯玉米種子的發(fā)芽勢

糯玉米種子的發(fā)芽率隨著NaCl溶液濃度的升高也表現(xiàn)出下降的趨勢（圖2）。在0和40 mmol·L-1濃度 NaCl溶液條件下，1.0 mmol·L-1硫酸銅溶液處理的種子發(fā)芽率均顯著高于空白對照的發(fā)芽率；在0和40 mmol·L-1濃度的NaCl溶液條件下，1.2 mmol·L-1硫酸銅溶液處理的種子發(fā)芽率和空白對照均沒有差異，在80和120 mmol·L-1濃度的NaCl溶液條件下，種子的發(fā)芽率均顯著低于空白對照；1.4 mmol·L-1硫酸銅溶液處理的種子發(fā)芽率在不同濃度NaCl溶液條件下，均比空白對照顯著降低。

圖2 不同濃度NaCl溶液條件下4種濃度硫酸銅溶液處理糯玉米種子的發(fā)芽率

2.2 硫酸銅溶液浸種對不同濃度NaCl溶液條件下糯玉米種子活力的影響

發(fā)芽指數(shù)是種子活力高低的參考指標(biāo)之一。由圖3可見，在0和40 mmol·L-1濃度的NaCl溶液條件下，1.0 mmol·L-1硫酸銅溶液處理的種子發(fā)芽指數(shù)均顯著高于空白對照的發(fā)芽指數(shù)；1.0 mmol·L-1硫酸銅溶液處理的種子發(fā)芽指數(shù)在80 mmol·L-1濃度的NaCl溶液條件下，與空白對照的發(fā)芽指數(shù)沒有差異，但在120 mmol·L-1濃度的NaCl溶液下，比空白對照的發(fā)芽指數(shù)顯著降低；在80和120mmol·L-1濃度的NaCl溶液條件下，1.2 和1.4 mmol·L-1硫酸銅溶液處理的發(fā)芽指數(shù)均比空白對照的發(fā)芽指數(shù)顯著降低；在所有濃度的NaCl溶液條件下，1.4 mmol·L-1硫酸銅溶液處理的種子發(fā)芽指數(shù)均比空白對照顯著降低。

圖3 不同濃度NaCl溶液條件下4種濃度硫酸銅溶液處理糯玉米種子的發(fā)芽指數(shù)

種子活力指數(shù)也是判定種子活力高低的重要參照指標(biāo)之一。由圖4可見，在0和40 mmol·L-1濃度的 NaCl溶液條件下，1.0 mmol·L-1硫酸銅溶液處理的種子活力指數(shù)均顯著高于空白對照的種子活力指數(shù)；在80和120 mmol·L-1濃度的NaCl溶液條件下，1.0 mmol·L-1硫酸銅溶液處理的種子活力指數(shù)與空白對照的種子活力指數(shù)均無差異；在所有不同濃度的NaCl溶液條件下，1.2和1.4 mmol·L-1硫酸銅溶液處理的種子活力指數(shù)均比空白對照的種子活力指數(shù)下降顯著。

圖4 不同濃度NaCl溶液條件下4種濃度硫酸銅溶液處理糯玉米種子的活力指數(shù)

2.3 硫酸銅溶液浸種對不同濃度NaCl溶液條件下糯玉米幼苗干質(zhì)量的影響

糯玉米幼苗的地上部干質(zhì)量隨著NaCl溶液濃度的升高表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢（圖5），表明高濃度鹽溶液會嚴(yán)重抑制糯玉米幼苗的生長。由圖5可見，在0 mmol·L-1濃度的NaCl溶液條件下，1.0 mmol·L-1硫酸銅溶液處理的糯玉米幼苗的地上部干質(zhì)量顯著高于空白對照；1.0 mmol·L-1硫酸銅溶液處理的幼苗地上部干質(zhì)量在其他濃度的NaCl溶液條件下均與空白對照的幼苗地上部干質(zhì)量沒有差異；在所有濃度的NaCl溶液條件下，1.2和1.4 mmol·L-1硫酸銅溶液處理的幼苗地上部干質(zhì)量均比空白對照降低顯著。

圖5 不同濃度NaCl溶液條件下4種濃度硫酸銅溶液處理糯玉米幼苗的地上部干質(zhì)量

由圖6可見，在所有濃度的NaCl溶液下，1.0 mmol·L-1硫酸銅溶液處理的糯玉米幼苗根干質(zhì)量均與空白對照的幼苗根干質(zhì)量沒有差異；在所有濃度的NaCl溶液條件下，1.4 mmol·L-1硫酸銅溶液處理的幼苗根干質(zhì)量均比空白對照的幼苗根干質(zhì)量降低顯著；用1.2 mmol·L-1硫酸銅溶液處理的幼苗根干質(zhì)量在0、40、80 mmol·L-1濃度的NaCl溶液條件下，與空白對照相比下降顯著，與120 mmol·L-1濃度NaCl溶液條件下的幼苗根干質(zhì)量沒有差異。

圖6 不同濃度NaCl溶液條件下4種濃度硫酸銅溶液處理糯玉米幼苗的根干質(zhì)量

3 結(jié)論與討論

本研究表明，1.0 mmol·L-1硫酸銅溶液浸泡糯玉米種子12 h后，由于提高了糯玉米種子的細(xì)胞膜透性，降低了細(xì)胞的滲透脅迫，所以顯著提高了糯玉米種子在低鹽脅迫下的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)。在較高濃度80 mmol·L-1的NaCl溶液條件下，1.0 mmol·L-1硫酸銅溶液浸種對糯玉米種子的萌發(fā)沒有促進(jìn)作用，而且隨著NaCl溶液濃度的進(jìn)一步增加，會顯著降低糯玉米種子的萌發(fā)能力和種子活力，這一結(jié)果與胡娜等[7]的研究結(jié)果一致。

本研究結(jié)果表明，不同濃度硫酸銅溶液浸種對糯玉米幼苗生長具有顯著影響。在0 mmol·L-1的NaCl溶液條件下，1.0 mmol·L-1硫酸銅溶液浸種顯著增加了糯玉米幼苗的地上部干質(zhì)量，但幼苗的根干質(zhì)量沒有差異。在80 mmol·L-1以上濃度的NaCl溶液條件下，1.0 mmol·L-1硫酸銅溶液浸種的糯玉米幼苗干質(zhì)量與空白對照比較，雖然沒有差異，但也沒有降低幼苗干質(zhì)量，說明1.0 mmol·L-1硫酸銅溶液浸種能緩解鹽對糯玉米幼苗生長的影響。用1.4 mmol·L-1硫酸銅溶液浸種處理，在不同濃度的NaCl溶液條件下，均顯著降低了糯玉米幼苗的地上部干質(zhì)量和根干質(zhì)量。

綜合分析表明，1.0 mmol·L-1硫酸銅溶液浸泡糯玉米種子12 h，能顯著提高40 mmol·L-1濃度的NaCl溶液下糯玉米種子的發(fā)芽能力，促進(jìn)糯玉米幼苗生長。