朱进
(长江大学园艺园林学院,湖北荆州,434025)
世界上约20%的耕地和50%的灌溉地正在受盐胁迫的影响[1]。近年来,设施蔬菜的栽培面积不断扩大,但是由于多年连作及盲目过量施用化肥,使得土壤的次生盐渍化程度不断加重,严重影响了蔬菜的生长和产量[2]。大白菜(Brassica campestrisL.)是国内外栽培的主要蔬菜,露地和设施栽培面积都很大,在解决蔬菜淡季和周年供应中起重要作用[3]。但大白菜是否受盐胁迫的影响目前鲜见报道。本试验研究了不同生育时期NaCl胁迫对大白菜的影响,以期为大白菜高产稳产提供理论依据和指导。
供试大白菜品种为山东省临朐县优源良种服务中心经销的优源19号,NaCl为分析纯。
①种子期NaCl胁迫试验 在长江大学园艺植物逆境生理实验室进行。2011年10月上旬将大白菜种子分别置于铺有2层滤纸的内径为10 cm的培养皿内,每个培养皿内置100粒种子,然后分别加入浓度为 0、100、200、300 mmol/L 的 NaCl溶液各10 mL,重复3次,试验期间以称重法补充蒸馏水,保持各处理浓度的相对稳定,室温25℃左右。以胚根长为0.2 cm作为萌芽标志,每天记录发芽数,计算大白菜种子第4天的发芽势、发芽率及发芽指数[4]。
②幼苗期NaCl胁迫试验 在长江大学园艺园林学院现代化塑料温室内进行。2011年10月中旬,将大白菜种子播于12个装有草炭与蛭石体积比为2∶1的50孔的穴盘中,当幼苗2叶1心时分别用0、50、100、150 mmol/L 的 NaCl溶液对处理根系,重复3次,处理后15 d,测定植株地上部和根部鲜质量。参照王学奎[5]方法,采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法测定根系活力,硫代巴比妥酸法测定丙二醛(MDA)含量。试验期间温室内温度15~30℃,光照强度400~1 200 μmol·m-2·s-1,相对湿度 50%~80%。
③成株期NaCl胁迫试验 试验于2011年10月下旬在长江大学园艺园林学院大棚基地进行,将大白菜种子直播于16个长方形小区内,小区面积3 m2,当大白菜植株长到4叶1心时分别用0、50、100、150 mmol/L的NaCl溶液对根系进行处理,重复4次,处理后15 d,参照王学奎[5]方法,测定植株根系活力和丙二醛含量,采收期测定大白菜产量。
数据用Excel 2003计算,用SAS 9.1软件进行方差分析。
从表1中可知,100 mmol/L的NaCl处理对大白菜种子的发芽势、发芽率无显著影响,但显著降低了其发芽指数;200,300 mmol/L的NaCl胁迫显著降低了大白菜的发芽势、发芽率及发芽指数,且处理浓度越大,降低越严重:发芽势分别是对照的54.22%、13.65%;发芽率分别是对照的86.59%、45.21%;发芽指数分别是对照的57.81%、24.93%。
表1 NaCl胁迫对萝卜种子发芽势、发芽率及发芽指数的影响
表2 NaCl胁迫对大白菜幼苗质量、根系活力和丙二醛含量的影响
从表2中可知,与对照相比,50 mmol/L的NaCl处理对幼苗期大白菜的地上部鲜干质量、根鲜干质量、丙二醛含量、根系活力均无显著影响,100 mmol/L的NaCl处理显著降低了幼苗期大白菜的根鲜干质量。150 mmol/L的NaCl胁迫显著增加幼苗期大白菜的丙二醛含量,显著降低了幼苗期大白菜的根系活力。
从表3可知,150 mmol/L以内的NaCl处理对成株期大白菜的单株产量、丙二醛含量、根系活力均无显著影响。
发芽势反映种子发芽的快慢和整齐度,发芽率反映种子发芽的多少,发芽指数反映种子在整个发芽期间的综合活力,3个指标综合起来分析才能客观地反映种子的活力。本试验表明,100 mmol/L NaCl胁迫虽然对大白菜种子发芽势、发芽率无显著影响,但显著降低了其发芽指数,200,300 mmol/L NaCl胁迫显著降低了大白菜种子发芽势、发芽率以及发芽指数,表明大白菜种子在萌发期较不耐盐胁迫。
植物根系是活跃的吸收器官和合成器官,其根系活力直接影响地上部的生长、营养状况和产量水平[6]。植物在逆境条件下,往往发生膜脂过氧化作用,丙二醛是其产物之一[7]。本试验中,幼苗期大白菜在150 mmol/L的NaCl胁迫下丙二醛含量显著升高,根系活力显著下降,根鲜干质量显著降低,说明在幼苗期,盐胁迫使大白菜发生膜脂过氧化作用,细胞膜受到伤害,影响根系活力和根部的生长。而成株期大白菜各指标在150 mmol/L以下的NaCl胁迫下无显著影响,说明成株期大白菜较耐盐。
表3 NaCl胁迫对大白菜成株期单株产量及生理的影响
本试验中,3个不同时期采用不同浓度的盐胁迫处理大白菜以种子萌发期和幼苗期较为敏感,成株期对盐胁迫反应不敏感。生产中,只要在无盐胁迫的地方集中播种育苗,4叶1心后定植到盐胁迫的环境中,大白菜生长发育就不会受到影响。
[1]Zhu J K.Plant salt tolerance[J].Trends in Plant Science,2001,6:66-71.
[2]魏国强,朱祝军,方学智,等.NaCl胁迫对不同品种黄瓜幼苗生长、叶绿素荧光特性和活性氧代谢的影响[J].中国农业科学,2004,37(11):1 754-1 759.
[3]章镇.园艺学各论[M].北京:中国农业出版社,2004:369-373.
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[5]王学奎.植物生理生化实验原理与技术.2版[M].北京:高等教育出版社,2006:118-119,280-281.
[6]潘瑞炽,王小菁,李娘辉.植物生理学.6版[M].北京:高等教育出版社,2008:221-225.
[7]Zhu J,Bie Z L,Li Y N.Physiological and growth responses of two different salt-sensitive cucumber cultivars to NaCl stress[J].Soil Science and Plant Nutrition,2008,54:400-407.