盐碱胁迫下芹菜萌芽研究

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本文作者：徐芬芬罗雨晴作者单位：上饶师范学院生命科学学院

由于工业污染的日益严重、无节制的开发利用、化肥的大量投入以及农业生产的迅猛发展，土壤的次生盐渍化呈加剧趋势。设施土壤(设施农业生产过程中形成的土壤)的次生盐渍化现象是国内外设施栽培中普遍存在的技术难题［1］。杨亚军等［2］研究了沈阳郊区某保护地的土壤盐分问题，发现盐分障碍目前已经成为限制设施蔬菜生产的主要因素，严重影响了蔬菜的产量和品质。我国西北盐碱地多为复合型盐碱地，主要盐碱成分有NaHCO3和Na2CO3，兼有NaCl和Na2SO4，盐化与碱化作用往往相伴发生。碱性盐不仅存在中性盐的胁迫作用，还具有高碱性及明显降低矿质元素的可利用性等危害，因而较中性盐有更强的生态破坏性［3］。目前，在混合盐碱胁迫方面的研究主要集中于农作物、草坪用草及部分木本植物［4－8］，对蔬菜的研究报道相对较少［9］。芹菜种子在混合盐碱胁迫下的萌发情况亦未见报道。采用不同浓度的NaCl、Na2SO4、NaHCO3和Na2CO3混合液模拟了盐度和pH不同的15种盐碱条件，通过研究混合盐碱胁迫对芹菜种子萌发的影响，探讨芹菜对盐碱胁迫的胁变规律和适应性，以期为今后在盐碱地栽培芹菜提供理论和实践依据。

1材料与方法

1.1材料与试药

供试芹菜品种为“津南实芹一号”;试验所用NaCl、Na2SO4、NaHCO3和Na2CO3均为分析纯，由北京化学试剂公司生产。

1.2实验组合的设置

以西北多数地区盐碱地为依据［5－8］，选定2种中性盐NaCl、Na2SO4和2种碱性盐NaHCO3、Na2CO3，按体积比混合。以碱性盐所占体积比(由小到大)分为A、B、C、D、E共5组，所有处理组的单价盐(NaCl、NaHCO3)与二价盐(Na2SO4、Na2CO3)的比率为1∶1(体积比)。根据芹菜的耐盐阀值(前期实验结果表明:NaCl显著抑制芹菜种子萌发的浓度为100mmol/L，而在200mmol/LNaCl胁迫下芹菜种子仅有极少数萌发，可知芹菜所能耐受的最高盐浓度为200mmol/L)，每组内下设3个盐浓度，依次为50、100和200mmol/L，总共15个盐度和pH各不相同的混合盐碱组合。

1．3培养方法

采用纸上发芽法，在直径9cm的培养皿内铺双层滤纸，用移液管吸取10mL不同浓度的盐溶液于其中。将经浸种6h并消毒过的芹菜种子均匀铺置后，每个培养皿内存100粒，各重复处理3次，置于25℃，12h/12h(光暗各12h交替)的光照培养箱中，每天用称质量法补充损失的水分。

1．4测定指标

记录4d后芹菜种子发芽的情况，统计发芽率、发芽势、发芽指数，萌发以胚根长度，达到种子长度的一半为标准。之后每隔12h观察1次。发芽结束后随机选取10粒出芽种子，测定胚鲜质量、胚根长及胚芽长。发芽率、发芽势、发芽指数的计算公式如下:（公式略）。

2结果与分析

2．1各处理组的盐浓度与pH

从表2可以看出:各处理组的pH呈明显的变化规律，由于碱性盐的比例增加，从A组到E组，pH依次递增。每一处理组内随盐浓度的增加，pH变化不明显。总pH由7.15跨度到10.41，与天然盐碱地的15种盐碱条件相似。各处理组的盐浓度与pH情况见表2。天然盐碱地的土壤条件比本处理组情况复杂，因此实验只是一种模拟性质的实践。

2．2混合盐碱胁迫对芹菜种子发芽率的影响

由表3可知:各组的发芽率均随盐浓度和pH的升高呈下降趋势。同一处理组内，不同盐浓度间发芽率差异较明显，盐浓度为100mmol/L时，发芽率均低于10%，而当浓度增加到200mmol/L时，发芽率均为0，说明芹菜种子对盐浓度敏感，大于100mmol/L的高盐胁迫导致种子发芽率降低，发芽整齐度下降。在盐浓度相同的情况下，不同处理组之间的发芽率随着pH的增加逐渐降低，表明碱胁迫同样抑制了种子的萌发。高盐低碱条件和高碱低盐条件相比较，高盐条件下发芽率更低，说明盐浓度对芹菜种子萌发抑制作用更明显。

2．3混合盐碱胁迫对芹菜种子发芽势的影响

由表4可以看出:随着pH的增大和盐浓度的升高，芹菜种子发芽势基本呈下降趋势，说明增强盐碱胁迫使芹菜种子发芽势降低，发芽时间推后。盐浓度超过100mmol/L时，除A处理组发芽势为2.67%，其他组合发芽势均为0。说明高强度盐碱环境对芹菜的毒害作用较大，导致发芽时间推后，且前期基本不萌发。

2．4混合盐碱胁迫对芹菜种子发芽指数的影响

为了反映种子萌发的速度和整齐程度，采用发芽指数分析种子萌发与盐浓度之间的关系。由表5可以看出:各处理组内芹菜种子发芽指数随盐浓度的增加而减小;同一盐浓度不同处理组之间发芽指数也随pH的增大而减小。

2．5混合盐碱胁迫对芹菜种子活力指数的影响

从表6可以看出:当盐浓度超过100mmol/L时，各处理组活力指数均为0，在100mmol/L盐胁迫下种子虽有少数萌发，但因生物量极小导致活力指数极低，生长不良。说明芹菜能耐受的最高盐浓度为50mmol/L。

2．6各指标与胁迫因素的相关性分析

从表7可以看出:发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数等均与盐浓度和pH呈负相关性。盐浓度与各萌发指标的相关系数明显大于pH，可见芹菜种子萌发受盐浓度的影响较大，pH的胁迫影响相对较小。

2．7各指标与盐浓度和pH的方差分析

从表8可以看出:盐浓度的F值远大于pH的F值，也就是说对盐胁迫的影响作用远大于碱胁迫作用。且盐浓度对各项指标的影响差异均达到极显著水平(P＜0.01)，而pH对各项指标的影响差异不显著。因此，芹菜种子萌发主要受盐浓度的影响。

3结论

在混合盐碱胁迫下，芹菜种子的萌发受到明显的抑制，发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数等指标均呈下降趋势，并随盐碱度的递增下降愈发明显，直至在盐浓度为200mmol/L时不再萌发。而pH对芹菜种子萌发的影响较小。研究表明，盐胁迫是通过离子渗透来影响作物，而pH则影响矿质元素的吸收。50mmol/L混合盐碱胁迫对芹菜种子萌发影响较小，但在100mmol/L混合盐碱胁迫下，因生物量极小导致活力指数极低，生长不良。说明芹菜的耐盐能力较差，不建议在中重度盐碱地推广种植，在设施芹菜的栽培过程中也应注意及时洗盐，以防土壤盐分积累对植物造成伤害。但由于pH对芹菜种子萌发的影响不显著，因此可考虑在土壤pH较高，但盐浓度不高的地区推广种植。