海水胁迫对5种豆科植物种子萌发的影响

林加发

(厦门万银环境科技有限公司，福建 厦门 361000)

我国盐碱地占全国土地面积约10%，滨海地区土壤盐渍化是影响植物生长发育的重要因素之一，严重制约了滨海地区园林景观的发展。许多报道表明，筛选耐盐性植物，利用生物改良改善环境是一种绿色有效的方式[1-3]。88%的豆科植物根系能够与根瘤菌共生[4]，是一种优秀的绿肥作物，并且豆科植物根系通常较为发达，能够抗风固土[5]，可以作为滨海地区盐渍化土壤栽培的先锋植物。

植物生长周期中最脆弱的阶段是种子萌发期，成功萌发是植物建植的第一步[6]。目前关于盐环境对种子萌发影响的研究已有不少，但多数集中在单一盐分，主要集中在NaCl和NaHCO3溶液对种子萌发的影响[7-8]，直接使用自然环境下的复合盐溶液进行试验的报道较少。本试验以银叶金合欢(Acaciapodalyriifolia)、红三叶(Oxalisdebilis)、山毛豆(Tephrosiacandida)、木豆(Cajanuscajan)、紫云英(Astragalussinicus)为材料，以海水模拟复合盐溶液，通过不同浓度的盐溶液处理，探讨5种豆科植物种子萌发期的耐盐性，以期为滨海地区植物栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验在厦门万银环境科技有限公司实验室进行。银叶金合欢种子采自厦门万银环境有限公司大嶝苗木基地，红三叶、山毛豆、木豆、紫云英种子由厦门市德盛鑫旺种苗有限公司提供。试验所用海水取自大嶝码头。

1.2 处理设计

以稀释的海水作为复合盐溶液，5种豆科植物种子均设置5个复合盐浓度处理，浓度分别为0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%，以蒸馏水为对照(CK)，每个处理重复3次。选取饱满的种子，用75%的乙醇消毒6 min，再用蒸馏水冲洗5遍，晾干后置于垫有2层滤纸的培养皿中，每个培养皿放置50粒种子，加入设计浓度的盐溶液10 mL，置于人工气候箱中，设置25 ℃、光照12 h·d-1。试验期间采用称重法补水，每24 h补充1次，保持浓度稳定。

1.3 测定项目与耐盐性评价

当胚轴长度达种子长度的一半时记作萌发，试验期间每天观察记录1次，第11天结束试验。计算发芽率、相对发芽率、发芽势、发芽指数。

采用模糊数学隶属法进行种子萌发期耐盐性评价，各指标隶属函数的均值用以评定种子萌发的耐盐性。

2 结果与分析

2.1 发芽率

发芽率的下降程度可以反映种子的耐盐性。表1表明，随着复合盐浓度增加，5种豆科植物的发芽率均有所下降，但下降程度有所不同。其中复合盐浓度为0.5%时，木豆的发芽率与对照相比出现显著下降；复合盐浓度为0.7%时，红三叶与紫云英的发芽率与对照相比出现显著下降；复合盐浓度为0.9%时，银叶金合欢与山毛豆的发芽率与对照组对比出现显著下降。相对发芽率，复合盐浓度在0.5%时，木豆出现显著下降；在浓度达0.7%时，红三叶出现显著下降；浓度在0.9%时，银叶金合欢与紫云英的相对发芽率出现显著下降；山毛豆的相对发芽率在试验设置的浓度内下降幅度未达到显著水平。银叶金合欢、红三叶、木豆与紫云英在盐浓度达到一定值时，相对发芽率出现较为显著的下降，而山毛豆的发芽率下降趋势较为平缓。

表1 海水胁迫对5种豆科植物种子发芽率的影响

2.2 发芽势

发芽势能够反映种子萌发的一致性。表2表明，随着复合盐浓度的增加，银叶金合欢和山毛豆的发芽势逐渐下降；红三叶的发芽势呈现出先升高后下降的趋势；木豆与紫云英的发芽势整体来看呈下降趋势，也有随盐浓度上升而上升的段落，但幅度较小，如木豆在含盐量0.3%时发芽势为46.67%，而含盐量0.5%时上升为47.33%，紫云英在含盐量0.5%时发芽势为76.00%，而含盐量0.7%时上升为79.33%。与对照的发芽势相比，木豆在任意盐环境下均有显著差异；当盐浓度达0.3%时，银叶金合欢与红三叶有显著差异；当盐浓度达0.5%时，山毛豆与紫云英有显著差异。随着盐浓度的增加，红三叶、山毛豆、木豆和紫云英的发芽势变化相对较为平缓，而银叶金合欢的发芽势下降较为迅速，说明盐胁迫对5种豆科植物种子萌发的影响有所不同。5种豆科植物萌发期的相对发芽势变化规律与发芽势的变化趋势一致。

表2 海水胁迫对5种豆科植物种子发芽势的影响

2.3 发芽指数

发芽指数能够反映种子活力，是评价种子的重要指标，发芽指数越高表明种子的活力越强。随着盐浓度的增加，银叶金合欢、山毛豆、木豆和紫云英的发芽指数逐渐下降，但出现急剧下降所需的盐浓度有所不同(表3)。银叶金合欢与木豆在含盐量0.1%的环境下发芽指数就呈现出显著的下滑，而山毛豆和紫云英的发芽指数分别在盐浓度达0.3%、0.5%时出现急剧下降，红三叶的发芽指数随着盐浓度的增加，先上升后下降。相对发芽指数与发芽指数的变化规律较一致。

表3 海水胁迫对5种豆科植物种子发芽指数的影响

2.4 耐盐性评价

采用隶属函数法对5种豆科植物萌发期抗盐性进行综合评价，采用相对发芽率、相对发芽势、相对发芽指数3项指标计算萌发期抗盐能力。由表4可知，供试豆科植物种子抗盐指标的平均隶属值大小排序为木豆>银叶金合欢>山毛豆>红三叶>紫云英，表明供试种子萌发期抗盐性最强的为木豆，紫云英的抗盐性最弱。

表4 5种豆科植物萌发期测定指标的隶属值

3 小结与讨论

自然状态下的盐环境通常不是单一盐分，而不同的盐分对植物的影响也有所不同，本试验通过海水模拟自然条件下的复合盐，以探求复合盐胁迫对5种豆科植物种子萌发的影响。结果表明，复合盐处理下供试种子萌发期抗盐性最强的为木豆，最弱的为紫云英。部分植物的部分指标在低盐环境下与对照相比有所提升，该现象可能与低盐环境下的渗透胁迫与离子毒害激活了种子的抗氧化酶有关，这种情况与板蓝根[9]、丁香[10]等种子萌发期在盐环境中出现的变化相一致。

滨海地区土壤含盐量超过0.1%即为盐化土，0.4%～0.6%即为重度盐化土，超过0.6%为盐土[11]，本研究中的5种豆科植物在0.5%的盐环境下相对发芽率超过84.11%，在0.9%的盐环境下除红三叶外，其余4种供试材料发芽率仍然能超过4成。因此，这5种豆科植物播种前均可通过0.1%～0.3%的盐溶液进行抗盐锻炼，增强植物的耐盐性[12]。若是直接用于播种，则应根据实际土壤情况，增加播种量以抵消盐环境下发芽率下降的影响。