Na2CO3胁迫条件对紫花苜蓿种子萌发的影响

李生军

盐碱是作物和牧草生产的大害，每时每刻在侵吞农田，侵吞人类赖依生存的环境，世界约有9600万hm2盐碱地，我国有盐碱地670万hm2，约占全国耕地面积的7%左右。有些地区土壤盐化、碱化严重，农作物产量很低；有些地区盐碱化十分严重，土地几乎不能利用。盐碱土通常能够抑制植物的发育，对植物的生长产生负作用影响。紫花苜蓿是多年生豆科牧草，不仅产草量高、草质优良，而且富含粗蛋白质维生素和无机盐。由于其适应性广、产量高、品质好等优点，素有“牧草之王”之美称。苜蓿生长发育的状况受到土壤基质的直接影响，但是土地是一个相对稳定的生境，改变其理化性质受到巨大经济成本的限制。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为“青大1号”紫花苜蓿新品系，分析纯Na2CO3溶液。

1.2 试验方法

试验采用培养皿滤纸上发芽法，在直径9cm的培养皿内铺双层滤纸，用移液管吸取10ml不同浓度的Na2CO3溶液于培养皿中，选取均一饱满“青大1号”紫花苜蓿种子均匀放置培养皿中，每个培养皿100粒，各处理重复3次，将培养皿放置于25℃／20℃，12h／12h的变温光照培养箱中，每天用称重法补充损失的水分以保持一定的盐浓度及湿度。每天记录正常发芽的种子个数以测定发芽率和发芽指标，萌发以胚根长达到种子长度一半为标准。在发芽实验的最后ld统计发芽个数，每皿随机测量10个幼苗的胚芽长和胚根长，精确到0.01cm。

1.3 测定指标

发芽开始每天观察、记录发芽数，统计发芽率、发芽势。按国际种子检验规程规定紫花苜蓿发芽天数为10d。发芽结束第10天随机选取10粒出芽种子测定胚芽长度、胚根长度。各指标计算公式：发芽率（%）=（第10天全部发芽的种子数／供试种子数）×100%；发芽势（%）=n/N×100%式中，n为规定3天内的发芽种子数，N为种子总数100；发芽指数（GI）=∑（Gt／Dt）式中，Gt为第t天种子发芽数，Dt为对应的种子发芽的天数；活力指数（VI）=GI×S式中，S为全长，单位cm；根芽比=胚根长/胚芽长。

2 结果与分析

不同浓度的Na2CO3对紫花苜蓿种子发芽率的影响：当Na2CO3≤15mmol/L时其对紫花苜蓿种子发芽率的影响不明显，当Na2CO3≥15mmol/L对紫花苜蓿种子的萌发影响明显加强，当Na2CO3≥35mmol/L时紫花苜蓿种子不能萌发；不同浓度的Na2CO3“对青大1号”紫花苜蓿种子发芽指标的影响：在Na2CO3溶液中，紫花苜蓿种子的发芽势在对照、5、10、15mmol/L处相差不大，溶液浓度大于15mmol/L以后种子的发芽势显著下降，当浓度超过30mmol/L时发芽势基本为0。

2.1 不同浓度Na2CO3对“青大1号”紫花苜蓿种子活力指数、发芽指数的影响

浓度（mmol/L），对照，活力指数298.14，发芽指数39.25；浓度（mmol/L）5，活力指数263.68，发芽指数38.22；浓度（mmol/L）10，活力指数182.03，发芽指数40.47；浓度（mmol/L）15，活力指数105.61，发芽指数31.33；浓度（mmol/L）20，活力指数34.1，发芽指数18.53；浓度（mmol/L）25，活力指数——，发芽指数5.52；浓度（mmol/L）30，活力指数——，发芽指数2.06。

从上述数据对比中可以看出，苜蓿种子在浓度大于30mmol／L的Na2CO3溶液中发芽指数极小，甚至25mmol／L的溶液中，发芽10天后，种子已经腐烂，丧失活力。在Na2CO3溶液中，种子的发芽指数在对照、5、10mmol／L处理间相差不大，当碱浓度达到15mmoL／L时，种子发芽指数显著下降；种子的活力指数随碱浓度的升高显著下降。

2.2 不同浓度Na2CO3溶液对“青大1号”紫花苜蓿种子胚根、胚芽的影响

浓度（mmol/L），对照，胚根长（mm）52.28，胚芽长（mm）23.68，胚根/胚芽2.21；浓度（mmol/L）5，胚根长（mm）42.56，胚芽长（mm）26.43，胚根/胚芽1.61；浓度（mmol/L）10，胚根长（mm）23.03，胚芽长（mm）21.95，胚根/胚芽1.05；浓度（mmol/L）15，胚根长（mm）15.48，胚芽长（mm）18.23，胚根/胚芽0.85；浓度（mmol/L）20，胚根长（mm）8.01，胚芽长（mm）10.39，胚根/胚芽0.77；浓度（mmol/L）25，胚根长（mm）——，胚芽长（mm）——，胚根/胚芽——；浓度（mmol/L）30，胚根长（mm）——，胚芽长（mm）——，胚根/胚芽——。

从以上数据中可以看到，在Na2CO3溶液0到10mmol／L的范围内胚芽的长度虽然有所变化，但总的来说变化幅度不显著（不到5mm）；胚根的长度随着碱的浓度的升高明显变短，根芽比变化显著。由此可以看出Na2CO3对根的抑制作用要大于其对胚芽的抑制作用。

3 讨论

由试验结果可以看出，低浓度的碱对紫花苜蓿的种子的萌发影响不是很明显，当浓度超过一定的界限时，紫花苜蓿种子的发芽率、发芽势、活力指数、发芽指数等随碱浓度的增加呈显著下降的趋势，这与景艳霞等对苜蓿种子采用Na2CO3处理得出的结论相一致。与利用Na2CO3处理野大麦等5种牧草种子、以及利用Na2CO3处理星星草种子试验得出的低浓度对种子萌发有增效效应的结论不一致，这可能是因为材料本身的或者是试验的条件等原因所造成的。

结果表明，在Na2CO3溶液0～10mmol／L的范围内胚芽的长度虽然有所变化，但总的说变化幅度不显著（不到5mm）；胚根的长度随着碱的浓度的升高明显变短，根芽比变化显著。由此可以看出Na2CO3对根的抑制作用要大于其对胚芽的抑制作用，也就是说碱对紫花苜蓿的毒害作用主要是通过抑制胚根的生长来影响其萌发。这与黄立华等高冰草种子上的研究中得到的中性盐NaCL胁迫：胚根＜胚芽，碱性盐胁迫NaHCO3和Na2CO3胁迫：胚根＞胚芽结论一致。