唐山地区盐胁迫对松果菊种子萌发的影响

张红玲

摘要 [目的]研究唐山地区盐胁迫对松果菊种子萌发的影响。[方法]采用5个不同浓度的NaCl溶液对松果菊种子进行盐胁迫处理。观察种子发芽情况，記录发芽数量，统计发芽势、发芽指数、活力指数、种子鲜重、胚根长度、胚芽长度，测定松果菊种子的耐盐水平和幼苗活力。[结果]在一定范围内，松果菊种子发芽率随着盐浓度的增加略有提高；盐浓度>34 mmol/L时，阻碍种子萌发；盐浓度达到102 mmol/L时，幼苗胚根、胚芽出现褐化现象。盐溶液对发芽势、发芽指数、活力指数和幼苗活力抑制作用明显，同时推迟了种子初始萌发时间，延迟了萌发时间。[结论]按照水溶性盐对土壤分级，在河北省轻度盐化土上松果菊时可以直接应用，但在中度以上盐化土上需要进行土壤改良才能保证松果菊正常生长。

关键词 盐胁迫；松果菊；种子萌发；幼苗生长

中图分类号 S682.1+1文献标识码 A文章编号 0517-6611（2018）16-0063-02

Abstract [Objective] To research the effects of NaCl stress on the seed germination of Echinacea purpurea Moench. [Method] Stress treatment on E. purpurea seeds was carried out by five different concentrations of NaCl solution. The seed germination situation was observed， germination number was recorded. The germination potential， germination index， vital index， seed fresh weight， radicle length and embryo length were obtained. The salt tolerance level and seedling vigor of E. purpurea seeds were detected. [Result] Within a certain range， E. purpurea seed germination rate enhanced with the increase of salt concentration slightly. Salt concentration greater than 34 mmol/L hindered the seed germination； when salt concentration was at 102 mmol/L， the radicle and embryo of seedlings showed browning. NaCl solution significantly inhibited the germination potential， germination index， vigor index and seedling vigor， at the same time delayed the initial seed germination time. [Conclusion] According to the water soluble salt of soil classification， E. purpurea could directly planted on mild saline soil in Hebei Province， but soil improvement was needed for medium saline soil and above， so as to ensure the normal growth of E. purpurea.

Key words Salt stress；Echinacea purpurea Moench； Seed germination； Seedling growth

松果菊（Echinacea purpurea Moench），菊科，宿根草本花卉。株高60～120 cm，花色鲜艳，花期6—10月，可自播繁殖，在园林绿化中应用广泛。随着中共十八大提出建设宜居靚城以来，园林绿化进程加快，城区绿化已经不能满足人们对环境的要求。但沿海地区的盐渍土壤很大程度上限制了大量植物材料应用。唐山沿海地区盐碱地面积约为5 682 km2，南部沿海有近1 100 km2的滩涂地及盐碱地[1]。在盐碱地绿化时，选育植物品种的抗盐性是必要条件。按照河北省对土壤根据水溶性盐含量分为五级（五级：非盐渍化土<0.1%，四级：轻度盐化土0.1%～0.2%，三级：中度盐化土0.2%～0.4%，二级：重度盐化土0.4%～0.6%，一级：盐土为0.6%以上）[2]。唐山沿海地区实测盐分变动为0.015%～1.370%，汉沽、芦台、丰南、唐海及乐亭王滩以南沿海区域盐分含量大于0.1%，其中丰南、黑沿子、南堡及唐海七农场、滦南柳赞以南区域盐分0.6%以上，达到一级，为重度盐化[2]。鉴于唐山沿海地区地质条件，选择植物品种时，耐盐性是必须参考因素。种子萌发是植物生长重要阶段也是对盐最敏感阶段。盐环境下种子萌发的研究对冀东沿海地区绿化至关重要。鉴于此，笔者研究了盐胁迫环境下松果菊种子萌发，测定种子的耐盐程度，为盐渍土壤上进行园林绿化提供试验数据和试践指导。

1 材料与方法

1.1 材料

试验用种子采摘自上一年，放置在4 ℃冰箱中冷藏。选择饱满整齐一致的种子，在55 ℃的温水中浸泡10 min，常温浸泡10 h。

1.2 方法

根据河北省对盐碱地划分标准，按照1‰、2‰、4‰、6‰盐浓度进行处理，折算成摩尔浓度分别为17、34、68、102 mmol/L，从而便于进行试践指导。为保证试验能正常实施，采用1‰盐溶液进行预试验，在室内温度23～25 ℃时，种子萌发率达到70%，表明在同等条件下试验可以实施。

分别配制17、34、68、102 mmol/L NaCl盐溶液各500 mL，待种子吸水充分后，放入洗净烘干的培养皿中，放2层滤纸，加入各盐溶液至饱和，同时设置同等条件的蒸馏水對照处理。将待试种子均匀放在滤纸上。每个处理进行3次重复，每个重复30粒种子。每天更换相同浓度饱和状态的滤纸，每2 d统计发芽情况，连续观察至发芽结束。

1.3 指标测定

处理好的种子摆放好后，第2天开始观察。每天记录发芽种子数量和胚根、胚芽长度，计算发芽率、发芽指数（从发芽第1天开始统计，到发芽完成，第11天结束）、发芽势（发芽前3天累计发芽数统计）、鲜重（种子发芽结束后称量所有发芽种子重量）。

发芽率=发芽种子总数/试验种子总数×100%

发芽势=3 d内发芽种子数/试验种子总数×100%

发芽指数=∑（第t天种子的发芽数/相应种子发芽天数）

活力指数=发芽指数×幼苗总长

1.4 数据处理 采用SPSS 17.0软件进行方差分析，运用LSD和Duncann（D）进行两两比较，利用Microsoft Excel 2003进行绘图处理。

2 结果与分析

2.1 不同浓度NaCl溶液对松果菊种子萌发的影响

发芽率是反映种子活力的重要指标。由图1可知，不同浓度NaCl溶液对松果菊种子萌发影响不同。低浓度NaCl对松果菊种子萌发有促进作用。NaCl溶液浓度为34 mmol/L时，种子萌发率最高。随着盐浓度加大，种子萌发受到抑制，浓度越大，抑制作用越明显。试验初期CK处理种子萌发快，第3天开始其他处理种子萌发速度加快，到第9天时17 mmol/L盐溶液处理发芽率与CK相同，第11天时34 mmol/L盐浓度处理发芽率达到81%，高于对照的76%，17 mmol/L NaCl处理达到78%，也略高于对照。这说明低盐浓度对松果菊种子萌发有促进作用。当NaCl溶液浓度达到68 mmol/L时，松果菊种子发芽率明显降低。当NaCl溶液浓度达到102 mmol/L时，前期种子基本不萌发，到第3天才开始萌发，其他处理在第5天就达到萌发高峰，说明盐浓度已经严重抑制种子萌发。松果菊种子萌发高峰随着盐浓度的增加而延迟。

发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数是表征种子萌发能力的综合指标。由表1可知，松果菊种子发芽率随着盐浓度增加略有提高，未表现出显著差异（P<0.05）。在NaCl溶液浓度达到34 mmol/L时，发芽率达到最高。NaCl浓度达到68 mmol/L时。发芽率降低呈显著差异（P<0.05）。由此说明NaCl溶液浓度达到68 mmol/L时，抑制了种子萌发。当浓度达到102 mmol/L时，种子发芽率更低，达到极显著差异，严重影响了松果菊种子的萌发。

由表1可知，发芽势、发芽指数、活力指数3项指标在各处理间表现出了显著差异。在NaCl溶液浓度为0 mmol/L时（对照），松果菊种子发芽势、发芽指数和活力指数均显著高于其他处理。随着盐浓度的增加，种子各项指标均有所下降，而且各处理间呈显著差异。NaCl浓度低于34 mmol/L，即按照河北省盐碱地分类中轻度盐渍土时，松果菊种子可以正常萌发。当NaCl溶液浓度大于68 mmol/L时，松果菊种子不能正常萌发。

2.2 不同浓度NaCl溶液对松果菊的鲜重、胚根和胚芽的影响

通过记录、统计种子发芽后鲜重、胚芽和胚根长度，测定在盐胁迫环境下发芽后的幼苗活力。由表2可知，不同处理种子鲜重和胚根长度、胚芽长度呈显著差异。对照与17 mmol/L处理种子质量、胚根长度在P<0.05水平上未见显著差异，说明此浓度的盐胁迫对种子不会造成影响。随着盐浓度加大，鲜重、胚根长度和胚芽长度均呈下降趋势，说明盐抑制了种子胚根、胚芽的生长。即使种子已经萌发，胚芽、胚根生长仍非常缓慢，甚至最后腐烂死亡。102 mmol/L盐溶液处理发芽种子胚芽长度与对照相差18倍，胚根长度与对照相差5倍，而且有部分种子胚根出现褐化。由此可见，在一级盐土上种植松果菊时即使种子萌发，后期生长也会受到抑制。与胚根相比，胚芽对盐胁迫更敏感。

3 结论与讨论

发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数是评价种子发芽的常用指标，分别反映了种子发芽速度、整齐度以及幼苗健壮的潜势[4]。松果菊具有一定耐盐性，在唐山沿海地区土壤水溶性盐含量<2‰，即NaCl溶液34 mmol/L时可以正常萌发，幼苗都能正常生长。低盐胁迫对种子发芽率有促进作用，可能是由于盐胁迫打破了种子休眠、利于萌发。这与郭艳超等[8]得出的一定范围的盐浓度可能促进种子萌发的结论一致，同时也与多数植物种子虽在蒸馏水中萌发最好[7]，但一定浓度盐溶液却表现出对种子萌发的增效作用[9] 的结论一致。

随着盐浓度的升高，发芽势、发芽指数和活力指数均低于对照，呈显著差异。同样，盐溶液对萌发后的胚芽、胚根也造成危害；在低盐浓度下，即盐含量<1‰时胚根长度和鲜重未出现显著差异，盐浓度增加时幼苗的胚根、胚芽较小，甚至褐化死亡。由此可见，沿海地区园林绿化中在轻度盐化土上可直接应用松果菊，当盐浓度大于2‰，即中度、重度盐化时需要改良土壤或是客土种植。此外，盐胁迫下松果菊在分子方面的作用机制仍需进一步探索研究。

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