盐胁迫对3种植物种子萌发和生长的影响

盐胁迫对3种植物种子萌发和生长的影响

现在，土壤氮已成为一个全球问题。世界盐碱土约为10亿hlm，占世界总面积的7.6%。我国各类盐碱地面积约0.346亿hm2,是世界盐碱地大国之一。天津市共有盐渍化土壤422038.7hm2,占全市总面积的38.9%;盐渍化耕地面积为20.73万hm2,几乎占全市耕地面积的50%,是全国各省市盐碱地所占比例最大的一个地区,因此,土壤盐碱化成为影响该市农业生产的最大障碍。盐土的改良利用是解决人口、粮食、资源和环境等问题的重要措施。通过排盐工程改良盐碱地耗资巨大,且三北地区严重缺水无法进行引淡排盐或借雨洗盐。因此,培育抗盐作物品种,提高作物本身的耐盐能力,是改良利用盐碱地经济而有效的方法。盐生植物在盐碱地改良利用中发挥着重要的作用。在盐碱地种植吸盐效果好的植物可回收土壤中的盐分,如野生大豆、紫花苜蓿、油葵等。笔者通过研究盐胁迫下3种耐盐植物的种子萌发和生长情况,分析了它们的耐盐性,以期为盐碱地改良和耐盐植物新品种培育提供理论依据。1材料和方法1.1耐盐植物种一种野生大豆(Glycinesojasieb.etZucc.)种子于2007年10月采集于汉沽荒地;劳博苜蓿(Medicagosativa)是从20多个耐盐性紫花苜蓿植物中筛选出的最耐盐品种之一,其种子购于中国农业科学院畜牧研究所;欧洲油葵(Helianthusannuus)是菊科油葵属,为早熟、高产的油葵杂交品种,其种子购于内蒙古通辽市中心大街裕丰种子有限公司。1.2种子萌发试验试验于2007年11月进行。野生大豆、劳博苜蓿与欧洲油葵种子清洗后,分别放入0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%、2.4%6种不同浓度的NaCl溶液中培养,重蒸馏水为对照。每个培养皿中铺2层滤纸,然后播种,种子上再覆2层滤纸。播种后分别加入上述不同浓度的NaCl溶液(对照加重蒸馏水)各10ml直到滤纸吸收饱和并稍有溢出为止。将培养皿盖上,置于24.5℃培养箱。每24h更换1次相应浓度的盐溶液,对照更换重蒸馏水,以保持NaCl溶液浓度基本不变和良好的通气状况。试验期间每天记录发芽种子数,连续2d种子发芽数为零时调查结束。试验采用随机区组设计,3次重复,每小区(培养皿)播种20粒种子,即每个区组140粒种子,每种植物播种420粒。最后1次记录发芽数后测量胚根长度。根据调查数据,统计各种植物种子在不同浓度NaCl溶液处理后的实际发芽率、相对发芽率、发芽势、胚根长度及胚根相对长度,然后计算耐盐指数。各统计指标的计算公式如下:发芽率(%)=种子发芽粒数/种子播种粒数×100(1)相对发芽率(%)=某种植物处理的发芽率/相应对照的发芽率×100(2)胚根相对长度(%)=某种植物处理的胚根长度/相应对照的胚根长度×100(3)发芽势(%)=第3天发芽种子数/种子播种粒数×100(4)耐盐指数=(平均相对发芽率+平均胚根长度+相对发芽势)/3(5)2结果与分析2.1不同盐分浓度对种子萌发的影响从图1可以看出,随着盐浓度的升高,3种植物种子的发芽率均降低。野生大豆和欧洲油葵在盐浓度为2.4%时种子萌芽率为0,而劳博苜蓿在盐浓度为2.0%时种子发芽率为0。在盐浓度小于0.8%时,野生大豆的发芽率最高,其次是劳博苜蓿,欧洲油葵的发芽率最低。2.2相对发芽率的变化从图2可以看出,随着盐浓度的升高,3种植物种子的相对发芽率均降低。在盐浓度小于1.6%时,野生大豆和劳博苜蓿的相对发芽率明显高于欧洲油葵。在盐浓度为1.6%时,野生大豆的相对发芽率明显高于其他2种植物。2.3盐浓度对油葵根系和胚根长度的影响从表1可以看出,随着盐浓度的升高,3种植物的胚根长度逐渐降低。对照的种子萌发生长到第7天时,野生大豆的根系最长,为80mm,其次是欧洲油葵,为47mm,劳博苜蓿的根系最短,为25mm。盐浓度为0.4%~0.8%时,野生大豆的胚根仍最长,欧洲油葵的胚根长度迅速降低,是3种植物中最短的。盐浓度为1.2%时,劳博苜蓿的胚根最长,野生大豆的胚根长度降低到3.5mm,欧洲油葵的胚根长度仍最短。当盐浓度为1.6%时,野生大豆与劳博苜蓿的胚根长度相同,欧洲油葵的胚根长度还是最短。当盐浓度为2.0%时,欧洲油葵的胚根长度为1.5mm,野生大豆的胚根长度为0.5mm,劳博苜蓿的胚根长度为0。2.4盐浓度对湿地苜蓿胚根相对长度的影响从图3可以看出,随着盐浓度的增加,3种植物的胚根相对长度均减小。当盐浓度小于1.2%时,劳博苜蓿的胚根相对长度最大,其次是野生大豆,欧洲油葵的胚根相对长度最小。当盐浓度大于1.6%时,3种植物的相对胚根长度差异不大。2.5盐浓度对野生大豆发芽势的影响从图4可以看出,随着盐浓度的升高,3种植物种子的发芽势逐渐降低。当盐浓度小于1.6%时,野生大豆的发芽势最高,其次是劳博苜蓿,最后是欧洲油葵。当盐浓度大于1.6%时,3种植物种子的发芽势无差异。2.6欧洲油葵的耐盐指数根据3种植物种子的平均相对发芽率、平均胚根长度、相对发芽势,计算出野生大豆的耐盐指数为1.200,劳博苜蓿的耐盐指数为1.112,欧洲油葵的耐盐指数为0.616。这说明野生大豆和劳博苜蓿的耐盐性较好,欧洲油葵的耐盐性较差。3种耐盐植物种子萌发和生长指标在该试验的盐浓度范围内,随着盐浓度的升高,野生大豆、劳博