山梨酸类物质缓解酸雨溶液对小麦种子发芽和生根的影响研究

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(青岛农业大学化学与药学院，山东 青岛 266109)

随着生态环境的变化，酸雨成为了影响我国部分农作物生长的重要因素[1-4]。小麦作为我国重要的农作物之一，是人们生存必不可少的粮食，并且对人们的生产生活都有很大的影响[5]。近年来酸雨对小麦的影响越来越大，人们开始重视酸雨导致的一系列问题[6]。因此，研究酸雨对小麦种子发芽和生根的影响对小麦实际生产过程具有重要的指导作用[7]。

植物生长调节剂对于调节植物和农作物的生长起到了巨大的作用，因此被广泛的应用于植物和农作物的生产过程中[8-12]，本实验主要研究了新型植物生长调节剂山梨酸类物质缓解酸雨溶液对小麦种子发芽和生根的影响。

1 材料和方法

1.1 实验仪器

PHS-25型数显酸度计(上海雷磁仪器厂)，电热套(江苏省金坛市荣丰仪器制造有限公司)，FA 22048电子分析天平(江苏荣华仪器制造有限公司)，DE-1142微波炉(浙江电器制造厂)，游标卡尺等。

1.2 实验试剂

山梨酰胺SLXA、山梨季铵盐SLJA(本实验中所用的小麦种子浸种药品均为青岛科技大学农用化学品研究所提供)，浓硫酸(18.4 mol/L，亿龙化工)、浓硝酸(8.0 mol/L，亿龙化工)、pH值为1.0，2.0，3.0，4.0，5.0，6.0的模拟酸雨溶液是在实验室中用显酸度计测量下制备的溶液药品。

1.3 试验方法

1.3.1 模拟酸雨溶液的制备

配制模拟酸雨溶液的母液，取浓硫酸溶液8 mL和浓硝酸溶液1 mL混合配制成模拟酸雨溶液母液，每次使用时取少量酸雨溶液母液稀释到不同的pH值。用显酸度计准确确定pH值。配制好的模拟酸雨溶液放置在室温下备用。

1.3.2 浸种溶液的制备

浸种溶液分别是SLXA、SLJA，每个药品稀释成4个浓度： 250，125，62.5，50 mg/L。

1.3.3 小麦种子发芽实验

挑选籽粒饱满、无病虫害、无机械损伤、大小均匀且安全度过休眠期的小麦种子若干，用配制好的不同浓度的各药品浸种溶液进行浸种，用蒸馏水(ck)作为对照组。统计的间隔时间为6～12 h，平均统计5次，计算发芽率。

1.3.4 小麦种子生根实验

将浸种完毕的小麦种子用蒸馏水冲洗2～3次，用固体琼脂配制培养基。一个烧杯中平均种入5粒小麦种子。测量的项目有：主根长度、两个侧根长度、芽长度、一个小烧杯中的所有根的重量和所有芽的重量。计算生根促进率。

促进率(%)=(药品浸根长度-ck浸根长度)/ck浸根长度×100%。

2 结果与讨论

2.1 SLXA和SLJA浸种对小麦种子发芽率的影响

从表1可以看出，在SLXA浸种条件下，浸种药品的浓度对小麦种子发芽的影响明显。当浸种药品浓度为62.5 mg/L时，小麦种子的发芽率最高。

表1 SLXA浸种对小麦种子发芽率的影响

从表2可以看出，当SLJA的浸种浓度为50 mg/L时，小麦种子的平均发芽率最高。当模拟酸雨溶液的pH值为3.0及其以上时，小麦种子的发芽率均达到80%以上。

表2 SLJA浸种对小麦种子发芽率的影响

2.2 SLXA和SLJA浸种对小麦种子根生长的影响

2.2.1 SLXA浸种对小麦种子根生长的影响

在SLXA药品浸种条件下，不同的药剂浓度和不同pH值的模拟酸雨溶液对小麦主根生长具有促进作用，当浸种药品浓度为62.5 mg/L时，对小麦种子的生根促进作用最明显，并且随着pH值的增大，酸度变小，对小麦种子的主根促进作用越强，当pH值为4.0左右时促进作用最大。当浸种药品浓度为250 mg/L时，随着模拟酸雨溶液pH值的增大，对小麦种子主根的促进作用先减弱，后增强；而其余3种浸种药品浓度下变化趋势一致，对小麦种子主根的促进作用均是先增强，后减弱，所以模拟酸雨溶液的pH值为3.0～4.0时，对小麦种子主根生长的促进作用最为明显。

表3 SLXA浸种对小麦种子根生长的影响

可见，SLXA药品对小麦种子主根的促进作用最明显。虽然模拟酸雨溶液对小麦种子主根的生长会有影响，但是若在实际生产中对小麦种子使用SLXA药品浸泡，则即使有酸雨存在，对小麦种子根生长的影响也可以忽略掉，并且可以使用62.5 mg/L条件下的SLXA药品浸泡小麦种子。

与主根相比，在浸种药品浓度为250，125，62.5 mg/L条件下，随着酸溶液pH值的增大，小麦种子侧根受到的促进作用变化不相同，在药品浓度为250 mg/L时，小麦种子的主根和侧根生长趋势甚至是截然相反的。但是在药品浓度为62.5 mg/L条件下，小麦种子的主根和侧根生长受到的促进作用一致，并且都是在酸溶液pH值为4.0时小麦种子根生长受到的促进作用最明显。因此，在实际生产中使用浓度为62.5 mg/L的SLXA药品浸种效果最佳。并且从经济方面考虑，稀释倍数越高，节约的生产成本越高，使用的效果却是最优。

2.2.2 SLJA浸种对小麦种子根生长的影响

在SLJA药品浸种条件下，当浸种药品浓度为250 mg/L时，随着模拟酸雨溶液的pH值不断增大，对小麦种子主根生长的促进作用和抑制作用交替出现，即当模拟酸雨溶液的pH值为2.0、4.0和6.0时，对小麦种子主根生长有促进作用，而当pH值为3.0和5.0时，对小麦种子的主根生长有抑制作用。这说明在实际生产中不宜使用浓度为250 mg/L的SLJA药品浸泡小麦种子。当浸种药品浓度为125，62.5，50 mg/L时，在不同pH值的模拟酸雨溶液环境中培养的小麦种子主根生长均有促进作用。但是浸种药品浓度为62.5 mg/L的不同pH值溶液对小麦种子主根生长的促进作用最小；浓度为50 mg/L的不同pH值模拟酸雨溶液对小麦种子主根生长的促进作用最明显。当pH值为5.0左右时达到最大值。这说明在酸雨较多的地区可以使用SLJA浸种，但需要合理使用浸种浓度，小麦种子的主根生长才会有较好表现。

表4 SLJA浸种对小麦种子根的影响

同样是SLJA药品浸种，当药品浓度为250 mg/L时，随着酸溶液酸度的减小，小麦种子侧根生长受到的促进作用越来越不明显；当药品浓度为125 mg/L时，酸溶液的pH值为5.0～6.0时，小麦种子的侧根生长受到的促进作用十分显著，促进率甚至可超过100%；当浸种药品浓度为50 mg/L时，不同酸度的酸雨溶液均对小麦种子侧根生长有促进作用，促进作用虽然没有125 mg/L下的明显，但是与其它药品相比却也有比较好的效果，当酸雨溶液pH值在4.0～5.0之间时效果最好。

综上所述，浓度为50 mg/L的SLJA药品浸种，酸雨溶液的pH在4.0～5.0之间时，对小麦种子生长有较好的促进作用。

3 结 论

本实验研究山梨酸类物质缓解不同pH值酸雨溶液对小麦种子发芽和生根的影响，结果表明：SLXA植物生长调节剂对小麦种子的生长具有良好的促进作用，并且不同pH 值的模拟酸雨溶液对小麦种子的生长也有明显的影响。不同浓度的浸种药品下使用不同pH值的模拟酸雨溶液对小麦种子的生长影响是不相同的，但是大体趋势是随着pH值的减小，酸性增强，越不利于小麦种子的发芽和生根。当pH值为5.0或6.0时，模拟酸雨溶液对小麦种子生长的抑制作用减弱。在我国的某些地区，酸雨酸度值甚至会达到3.0或2.0，这对小麦的发芽和生根是十分不利的。在酸雨日益严重的今天，利用植物生长调节剂降低酸雨对小麦生长的不良影响也是十分可行的方法。

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