腐植酸对盐胁迫下水稻幼苗生长和解剖结构的影响

何婷+黄燕婷+吴文杰

摘 要：该文以水稻作为实验材料，用不同浓度腐植酸浸泡水稻籽粒后，在8g/L的盐胁迫培养其幼苗，通过对幼苗各指标包括根长、地上部长、根重、地上部重以及各部分的解剖结构的分析研究，综合各腐植酸浓度对各部位的影响效果得出：在8g/L盐胁迫下，2.5g/L的腐植酸溶液对水稻幼苗的形态、生物量及其解剖结构的缓解作用显著。

关键词：腐植酸；水稻；幼苗生长；解剖结构

中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）21-0025-03

The Influence of Humic Acid on Seedling Growth and Anatomical of Oryza sativa L. in Salt Stress

He Ting et al.

（College of Oceanology and Food Science， Quanzhou Normal University， Quanzhou 362000，China）

Abstract：Taking rice as experiment material，under salt stress of 8g/L， after seed soaking with different concentration of humic acid rices， cultivate the seedlings under salt stress.Through of the seedlings of various indicators including root length，length of ground，root weight，weight of ground and the analysis and study of the anatomical structure of each part， the effect of various concentrations on the various parts showed the concentration of 2.5g/L of the humic acid on the morphology，biomass and anatomical structure of rice seeding were stimulative.

Key words：Humic acid；Oryza sativa L.；Seedling growth；Anatomical structure

腐植酸主要是动、植物遗骸经过微生物的分解和转化以及地球化学的一系列过程，形成和积累起来的一类成分复杂的天然有机物质[1]。近年来，利用腐植酸生产的复合肥在提高化肥利用率、改良土壤、提高作物抗逆性能和改善农产品质量等方面已经取得了很大的进展，并逐渐受到了人们的重视。腐植酸被植物吸收后，植物抗逆能力如抗旱、抗涝、抗风、抗热、抗倒伏等明显增强[2]。

土壤盐渍化是现代农业所面临的主要问题之一[3]，目前受全球气候变化、人口不断增长的影响，土壤盐碱化日趋严重。盐胁迫使得农作物生长受到抑制，产量降低，高盐分甚至造成植物死亡[4]。

水稻（Oryza sativa L.）是我国重要的粮食作物之一，我国水稻种植面积约占全球的19%，其在我国粮食安全保障体系和农业生产中占有重要地位[5]。而水稻在盐碱环境中生长，其生长发育及产量受盐害的严重影响，几乎绝收[6]。本实验旨在研究腐植酸缓解盐胁迫下水稻生长的效果，为盐地环境种植水稻提供基础资料。

1 材料与方法

1.1 供试材料 水稻（Oryza sativa L.）稻谷，品种：南优2号。

1.2 实验方法

1.2.1 浸种 用清水配制浓度为8g/L的NaCl溶液；用清水配置浓度分别为2.0g/L、2.5g/L、3.0g/L、3.5g/L、4.0g/L的腐植酸溶液。取规格相同的平底纸杯6个，挑选饱满、大小相一致的水稻谷粒240粒，分成6组，每组40粒，将每组水稻谷粒分别放入标记清水清水，2.0g/L腐植酸，2.5g/L腐植酸，3.0g/L腐植酸，3.5g/L腐植酸，4.0g/L腐植酸的一次性中号纸杯中，并用规格为25mL的量筒量取等量的清水以及各浓度的腐植酸溶液，注入对应的纸杯中进行浸种，注入的溶液量均没过稻谷。将水稻籽粒置于24～28℃的室温下浸种24h。

1.2.2 水稻幼苗的培养 浸种24h后，滤去浸渍液，每杯稻谷用清水冲洗3遍。另取规格相同的纸质培养杯18个，编成6组，每组3个，分别标上对照组、2.0g/L腐植酸处理、2.5g/L腐植酸处理、3.0g/L腐植酸处理、3.5g/L腐植酸处理、4.0g/L腐植酸处理的记号。将用清水浸泡好的稻谷放入对照组培养杯中，每杯10粒；将用各浓度腐植酸浸泡好的稻谷分别放入标记相应处理浓度的培养杯中，每杯10粒。往各纸杯中分别加入等量的浓度为8g/L的NaCl溶液，以NaCl溶液浸润谷粒的1/2为宜，在遮光、温度为26℃的条件下进行培养。每隔12h观察1次，及时补充清水，以保持谷粒的湿润。

1.2.3 水稻幼苗的测量指标 待水稻幼苗长到2片幼叶时，分别从每试验杯中选出高、中、矮各1株，用规格为 20cm的直尺采用画点连线法测量水稻幼苗的主根长、地上部长；用电子天平称量水稻幼苗的根重、地上部重。计算各杯的平均值，统计各组的平均值并进行方差分析。

1.2.4 水稻幼苗的解剖 采用徒手切片和简易水装片法，分别选取大小相同的水稻幼苗，对其主根相同部位的根毛直接制片；对其幼茎和幼叶的相同部位进行徒手切片并制作水装，用麦迪奥克数码显微系统进行观察、拍照和测量。

2 结果及分析

2.1 腐植酸对盐胁迫下水稻幼苗生长的影响

2.1.1 不同浓度腐植酸对盐胁迫下水稻幼苗地上部长与根长的影响 由图1可知，对照组（清水浸种）在NaCl胁迫下，水稻幼苗的地上部长、根长的平均值分别为11.14cm、11.36cm；而用不同浓度腐植酸处理在NaCL胁迫下，水稻幼苗的地上部长分别为：12.46cm、15.37cm、13.83cm、8.64cm、10.17cm。与对照组11.14cm相比，2.0g/L、2.5g/L、3.0g/L溶液对NaCl溶液抑制地上部长的缓解作用明显，2.5g/L的腐植酸缓解效果极显著，3.5g/L、4.0g/L的腐植酸无缓解作用。而不同浓度腐植酸处理的水稻幼苗的根长分别为：13.11cm、11.57cm、6.58cm、9.37cm、11.41cm，与对照组11.36cm相比，浓度2.0g/L、2.5g/L的腐植酸溶液对根起到缓解的作用，差异显著，而浓度3.0g/L以上的腐植酸溶液对根长无缓解作用。

2.1.2 不同浓度腐植酸对盐胁迫下水稻幼苗生物量的影响 从图2可以看出，不同浓度的腐植酸溶液处理对盐胁迫下水稻幼苗鲜重有着一定的影响。从根的生物量来看，对照组培养中水稻幼苗的根鲜重为0.103g，经过浓度2.0g/L、2.5g/L、3.0g/L，3.5g/L，4.0g/L的腐植酸溶液处理，在NaCl胁迫下，水稻幼苗根的鲜重分别为0.125g，0.099g，0.085g，0.092g，0.087g，与对照组相比，2.0g/L浓度的腐植酸溶液处理对根鲜重起缓解作用，作用效果显著，2.5～4.0g/L的腐植酸溶液处理无缓解作用。从地上部长的生物量来看，在对照组培养中水稻幼苗的地上部的鲜重为0.054g，经过浓度2.0g/L、2.5g/L、3.0g/L，3.5g/L，4.0g/L的腐植酸溶液处理，水稻幼苗地上部的鲜重分别为0.069g，0.062g，0.066g，0.063g，0.053g。与对照组0.054g相比，2.0～3.5g/L浓度腐植酸溶液处理对地上部鲜重起缓解作用，作用效果显著，而4.0g/L腐植酸溶液处理对水稻幼苗地上部重无缓解作用。

2.2 腐植酸对盐胁迫下水稻幼苗解剖结构的影响

2.2.1 不同浓度腐植酸对盐胁迫下水稻幼苗根毛的影响 作物根的主要作用是固定植物体，并且从土壤里吸收所需的水分和无机盐，而其中吸收水分和无机盐的主要部位是根毛。因此，通过测量对照组及不同浓度腐植酸溶液处理的根毛长度，探究腐植酸对水稻幼苗根毛生长的影响。从图3可以看出，不同浓度的腐植酸溶液处理对盐胁迫水稻幼苗的根毛长度有一定的影响。对照组幼苗根毛长度为100μm，不同浓度的腐植酸溶液处理的幼苗根毛长分别为127μm，473μm，475μm，125μm，573μm。从数据分析可得出，2.5g/L、3.0g/L、4.0g/L的腐植酸溶液对盐胁迫下的根毛长度的缓解作用呈极显著差异，其中4.0g/L的腐植酸溶液处理缓解效果最好。

2.2.2 不同浓度腐植酸对盐胁迫下水稻幼苗茎的解剖结构的影响 维管束是维管植物的维管组织，是由木质部和韧皮部成束状排列而成的结构。维管束彼此交互连接，由此构成初生植物体，并用来输导水分，无机盐以及有机物质，是一种输导系统——维管组织，同时兼有支持植物体的作用。故可以通过测量水稻茎的维管束的面积大小为指标，研究不同浓度腐植处理在盐胁迫下水稻幼苗的运输作用强度的大小，进而判定其对水稻幼苗内部结构的影响。从图4可以看出，不同浓度的腐植酸溶液处理对盐胁迫水稻幼苗茎的维管束面积有一定的影响。对照组的维管束面积为740μm2，不同浓度的腐植酸溶液处理，其维管束面积分别为1 540μm2、950μm2、500μm2、980μm2、1 490μm2。从数据分析可以看出，不同浓度的腐植酸溶液处理对盐胁迫下的水稻幼苗的维管束面积有一定的效应，其中2.5g/L、3.5g/L的腐植酸溶液对维管束面积的缓解呈显著差异，2.0g/L、4.0g/L浓度的腐植酸溶液缓解作用呈极显著差异。

2.2.3 不同浓度腐植酸对盐胁迫下水稻幼苗叶脉的影响 叶脉是叶片上可见的脉纹，有贯穿于叶肉内的维管束或维管束及其外围的机械组织组成，为叶的输导组织与支持结构，一方面为叶提供水分和无机盐、输出光合产物，另一方面又支撑着叶片，使能伸展空间，保证叶生理功能顺利进行。本实验通过测量叶脉的宽度，探究不同腐植酸溶液对盐胁迫水稻幼苗的缓解效果。经过2.0g/L、2.5g/L、3.0g/L、3.5g/L、4.0g/L浓度的腐植酸溶液处理，在盐胁迫下的水稻幼苗叶脉宽度分别为500μm、700μm、600μm、1 200μm、500μm，对照组培养的叶脉宽度为0.007 3μm，从数据分析及解剖结构图的结果可以知道，3.5g/L的腐植酸浓度对叶脉的缓解呈极显著差异（图5）。

3 讨论与结论

盐胁迫抑制植物的生长发育而使农作物产量降低。腐植酸对于作物有刺激生长、改善品质和提高抗逆能力等作用，对农副产品的增收、优质方面有一定的应用潜力[7]。用合适浓度的腐植酸溶液处理植物后，其种子萌发率提高、萌发整齐、幼苗粗壮、种子的活力指数大大提高[8]。另外，由于腐植酸是一种带负电的胶体，其与土壤结合后能够增加阳离子的吸附量，起到隔盐、吸盐的作用，抑制盐分上升，降低表土盐分[9]。实验研究表明，腐植酸能够显著改善土壤理化性能，调节土壤中的离子平衡，减少单盐毒害和生理干旱[10]。

通过本次实验发现，适量的腐植酸浓度可缓解盐胁迫下的水稻的生长，不同浓度的腐植酸对盐胁迫下的水稻幼苗的不同部位生长、发育的缓解效果各不相同，但浓度为2.5g/L的腐植酸浸种处理后对盐胁迫下水稻幼苗根长、地上部长以及生物量，对根毛、维管束、叶脉的缓解作用较明显，效果较好。另外，本实验只是对水稻形态结构部分进行了研究，而对其他生理生化方面还没有深入研究，今后还需要不断的深入探索。

参考文献

[1]程亮，张保林，王杰，等.腐植酸肥料的研究进展[J].中国土壤与肥料，2011，05：1-6.

[2]邢方红，赵辉.腐植酸在农业方面的应用[J].磷肥与复肥，2005，05：77-78.

[3]王东明，贾媛，崔继哲.盐胁迫对植物的影响及植物盐适应性研究进展[J].中国农学通报，2009，04：124-128.

[4]杨少辉，季静，王罡.盐胁迫对植物的影响及植物的抗盐机理[J].世界科技研究与发展，2006，04：70-76.

[5]刘珍环，李正国，唐鹏钦，等.近30年中国水稻种植区域与产量时空变化分析[J].地理学报，2013，05：680-693.

[6]杨晓玲，东方阳，孙耀中，等.转BADH基因水稻幼苗抗盐性研究[J].西北植物学报，2006，08：1627-1632

[7]李安民，陈绍荣，卢燕林.腐植酸在作物生长发育化学控制中的作用及机理探讨[J].腐植酸，2007，04：15-22.

[8]赵励军.不同来源腐植酸促进植物生长活性及作用机理研究[D].哈尔滨：哈尔滨理工大学，2005.

[9]陈静，黄占斌.腐植酸在土壤修复中的作用[J].腐植酸，2014，04：30-34.

[10]孙在金.脱硫石膏与腐植酸改良滨海盐碱土的效应及机理研究[D].北京：中国矿业大学（北京），2013.

（责编：张宏民）