混合盐碱胁迫对茶花凤仙种子萌发的影响

张晓军+祖悦+綦嘉莹+苏甜甜

摘要： 根据土壤中盐碱复杂成分的组成，通过种子发芽试验，选用NaCl与Na2SO4混合中性盐、NaHCO3与Na2CO3混合碱性盐胁迫，研究不同盐碱胁迫对茶花凤仙种子萌发的影响。结果表明：随着中性盐、碱性盐胁迫浓度的升高，对茶花凤仙的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数的影响越大，对种子的相对伤害率越高，其中在低浓度碱性盐（10 mmol/L）胁迫下茶花凤仙种子的发芽势略高于对照组。研究结果将为园林绿化植物在盐碱土壤中的栽培和生长提供一定的基础数据和科学的理论依据。

关键词： 混合中性盐；混合碱性盐；胁迫；茶花凤仙；种子萌发

中图分类号： Q945.34；S681.104 文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2017）22-0140-03

茶花凤仙（Impatiens balsamina）为凤仙花科凤仙花属一年生草本。因其品种多样、花色丰富及花姿妩媚优美，是花坛及花境美化常用的材料，为重要的园林观赏花卉，也可作切花水养。除此之外，凤仙花还具有重要的食用、药用价值，可用于烹调食物和治疗疾患，其嫩叶水煮后可加油盐凉拌食用，民间常用其花和叶染指甲；其茎及种子可以入药，具有祛风湿、活血及止痛的功效，用于治疗屈伸不利、风湿性关节痛；其种子可称“急性子”，有软坚、消积的功效，具有治疗噎膈、骨鲠咽喉、腹部肿块及闭经等作用[1]。

土壤是生态环境的重要组成部分，随着农业及工业的高速发展，土壤盐碱化已经成为环境污染比较严重的问题，使土壤的质量不断下降，危害生态平衡和人类的身体健康。土壤盐碱程度过大会影响植物种子的萌发及幼苗正常的生长发育。在农作物和植物生长时，土壤中盐碱成分过高，会降低农作物的产量，影响城市绿化的结构。土壤盐分过高，对植物的损伤有很多种，例如引起植物体内离子毒害等[2]，土壤溶液渗透压高于正常水平会导致植物根系吸收养分和水分十分困难[3-4]，破坏了植物的正常代谢，引起植物生理干旱，从而伤害植物组织，影响植物气孔关闭。在高浓度盐的作用下，保卫细胞淀粉形成受阻，导致气孔不能关闭，植物容易枯萎[5]；或 者导致气孔关闭，叶绿素合成受阻[6]，内环境稳态失衡，生长受限制[7]。受盐碱影响的土地荒漠化程度仅次于风蚀、水蚀，成为影响人类生活的资源与环境问题，进而影响资源与环境的可持续发展。

目前，人们关于农作物耐盐碱胁迫等方面的研究比较多，而对园林观赏植物及花卉耐盐碱胁迫的研究较少。因此，本试验选取凤仙花科典型的园林观赏植物茶花凤仙种子，模拟盐碱土壤，用不同浓度的混合中性盐、混合碱性盐进行盐胁迫处理，研究其种子萌发情况，旨在为园林绿化植物在盐碱土壤中的栽培提供一定的基础数据和科学的理论依据。

1 材料与方法

1.1 植物材料

茶花凤仙种子，采购于北京市丰台区新发地种业市场。

1.2 試验方法

自然环境中土地的盐碱类型及程度有多种，既有NaCl与Na2SO4混合的中性盐，又有NaHCO3与Na2CO3混合的碱性盐，由于盐分的比例不同，土壤的盐渍化程度不同。本试验经过查阅文献及预试验，确定混合盐碱成分并按比例分别设置为2组，每组设置5个浓度，具体混合盐碱胁迫浓度见表1。

种子萌发试验采用四分法[8]，选取大小一致、颗粒饱满的茶花凤仙种子50粒；选种后用0.1% KMnO4溶液灭菌 10～20 min，再用蒸馏水反复冲洗。采用滤纸法[9]将供试种子置于铺有双层滤纸的培养皿中，分别加入不同浓度处理液，以浸湿滤纸最佳，每个梯度处理做3个重复。将培养皿放入25 ℃恒温培养箱中，每隔12 h添加处理液。

以胚根达到种子长度的1/2作为种子发芽的标准[10]。每24 h观察并记录每组种子的发芽情况，统计发芽数。分别统计第3、7天种子的发芽数，计算发芽势、发芽率。各指标计算公式如下：

发芽势（GP）=第3天发芽种子数/种子总数×100%；

发芽率（GR）=第7天发芽种子数/种子总数×100%；

发芽指数（GI）=∑Gt/Dt（Gt指在时间t日内的发芽数，Dt为相应的发芽时间）；

活力指数（VI）=发芽指数（GI）×生物量；

相对伤害率=[（对照组发芽率-处理组发芽率）/对照组发芽率]×100%。

1.3 数据分析

数据处理和图表制作采用Excel 2007，所有结果为3次重复数据的平均值，试验结果用“平均值±标准偏差”表示，差异显著性采用SPSS 19.0的One-Way ANOVA（Duncans法）进行检验，显著性水平为0.05。

2 结果与分析

2.1 混合盐碱胁迫对种子发芽势的影响

种子植物生命的起点是种子萌发，是整个生命活动中最强烈的时期[11]。由图1、图2可知，茶花凤仙在中性盐、碱性盐胁迫下，随着胁迫浓度的增加，发芽势与对照相比整体有不同程度的降低。对照组发芽势为90.67%，在中性盐浓度为 90 mmol/L 时，发芽势为69.33%，与对照相比差异显著；中性盐浓度90 mmol/L与120 mmol/L处理相比差异显著（表2）。在碱性盐浓度为50 mmol/L时，发芽势为66.67%，与对照相比差异显著；在碱性盐浓度为10 mmol/L时的发芽势为9200%，高于对照值的90.67%（表3）。说明低浓度的碱性盐在短时间内对茶花凤仙种子萌发有一定的促进作用。因此可见，在混合盐碱胁迫下茶花凤仙的发芽势受到一定的影响。

2.2 混合盐碱胁迫对种子发芽率的影响

由图3、图4可知，茶花凤仙在中性盐和碱性盐胁迫下，随着胁迫浓度的增加，发芽率与对照相比均不同程度地降低。茶花凤仙的发芽率，在中性盐浓度为90 mmol/L时与对照相比差异显著；中性盐浓度为120、150 mmol/L时，与对照相比差异显著（表2）。在碱性盐浓度为50 mmol/L时与对照相比差异显著（表3）。由此可见，混合盐碱胁迫对茶花凤仙发芽率的影响不大。

2.3 混合盐碱胁迫对种子发芽指数的影响

种子萌发的速率与整齐程度可以通过种子的发芽指数来反映[12]。由图5、图6可知，茶花凤仙在中性盐和碱性盐胁迫下，随着胁迫浓度的增加，发芽指数与对照相比均表现出不同程度的降低。茶花凤仙发芽指数在中性盐浓度为60 mmol/L时与对照相比差异显著，并且在中性盐浓度为60、90、120、150 mmol/L时，其发芽指数之间相比差异显著（表2）。由此可见，中性盐对茶花凤仙发芽指数有一定的影响。茶花凤仙发芽指数在碱性盐浓度为20 mmol/L时与对照相比差异显著；在碱性盐浓度为 20、30、40、50 mmol/L时， 其发芽指数之

間差异显著（表3）。由此可见，碱性盐对茶花凤仙发芽指数在低浓度胁迫下的影响较小，并且随着胁迫浓度的增加，对发芽指数的影响较大。

2.4 混合盐碱胁迫对种子活力指数的影响

由图7、图8可知，茶花凤仙在中性盐和碱性盐胁迫下，随着胁迫浓度的增加， 活力指数与对照相比均表现出不同程度的降低。茶花凤仙活力指数在中性盐浓度为90 mmol/L时与对照相比差异显著；中性盐浓度为90、120 mmol/L 处理间差异显著；在中性盐浓度为150 mmol/L时，由于在该浓度处理下的茶花凤仙种子每天的萌发率很低，导致发芽势减小，进一步导致活力指数急剧下降，平均值为7.41，与对照组相差很大（表2）。茶花凤仙种子活力指数在碱性盐浓度为 30 mmol/L 时与对照相比差异显著，可见碱性盐对茶花凤仙活力指数影响不大。

2.5 混合盐碱胁迫对相对伤害率的影响

由表4可知，随着中性盐、碱性盐浓度的升高，盐碱胁迫对植物种子的相对伤害率越高。中性盐胁迫对茶花凤仙相对伤害率在60、90、120、150 mmol/L各浓度处理之间差异显著，在30 mmol/L浓度下相对伤害率比较低，为4.11%。在碱性盐浓度为10～30 mmol/L时，各处理组之间差异不显著；在碱性盐浓度为30～50 mmol/L时，各处理之间相比差异显著。中性盐浓度为30 mmol/L时，平均相对伤害率为4.11%，低于碱性盐浓度为30 mmol/L时的平均伤害率7.17%。由此可见，碱性盐对植物的伤害情况比较严重。

3 讨论与结论

土壤盐碱问题广泛存在于全球各个地区，特别是在干旱地区，国内外很多学者对不同植物的耐盐碱性都有研究，为提高农作物的产量，和更好的绿化园林环境提供了一定的理论依据。但是由于环境仍处于一个被破坏程度较严重的情形，污染会随着生态系统的物质循环而循环至土壤中，所以土壤盐碱化仍是一个亟需解决的问题。由于天气、雨水等自然条件的影响，天然的土地盐碱化种类根据盐碱成分、盐碱比例分为很多种，对植物种子的萌发都会有一定的影响。通过科学试验，更深入地探究盐碱胁迫危害植物的实质，可为改善盐碱土地，提高植物耐盐碱程度提供可靠依据。盐碱胁迫中，茶花凤仙种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数都呈下降趋势，是由于环境中的中性盐和碱性盐浓度过高，导致植物种子吸水受阻，无法正常合成萌发所需的有机物，从而致使种子萌发率降低，并且随着中性盐和碱性盐浓度的升高，对植物的相对伤害率越高。

[HS2*2][HT8.5H]参考文献：

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