不同浸种液对盐胁迫下西瓜种子发芽的影响

朱迎春 刘君璞 邓云 安国林 李卫华 司文静 孙德玺

摘    要：盐胁迫限制作物的生长，严重影响西瓜的产量和品质。利用不同浓度有机钛和海藻提取液浸种，研究其对盐胁迫下西瓜种子萌发的影响。结果表明，2种溶液均能够在一定程度上促进盐胁迫下西瓜种子的萌发。在200 mmol·L-1 NaCl溶液胁迫下，有机钛稀释成1 000倍与海藻提取液稀释5 000倍对促进‘HQ-2种子萌发效果最好，种子萌发率分别比对照提高了30.0%和20.0%，有机钛稀释10 000倍与海藻提取液5 000倍对促进‘中兴红1号种子萌发效果最好，种子萌发率分别比对照提高了11.1%和7.8%。综合得出，对盐胁迫下西瓜种子萌发促进作用最明显的是海藻提取液液稀释5 000倍。

关键词：西瓜;有机钛;海藻提取液;种子发芽;耐盐

Effects of different soaking solutions on watermelon seed germination under salt stress

ZHU Yingchun， LIU Junpu， DENG Yun， AN Guolin， LI Weihua， SI Wenjing， SUN Dexi

（Zhengzhou Institute of Fruit Research， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Zhengzhou 450009， Henan， China）

Abstract： Salt stress restricts the growth of crops and affects the yield and quality of watermelon seriously. The effects of different concentrations of organic titanium and seaweed extracts on watermelon seed germination under salt stress were studied. The results showed that both solutions could promote the germination of watermelon seeds under salt stress. Under the stress of 200 mmol·L-1 NaCl solution， 1 000 times dilution of organic titanium and 5 000 times dilution of seaweed extract had the best effect on promoting seed germination of ‘HQ-2，which was 30.0% and 20.0% higher than the control respectively. 10 000 times dilution of organic titanium and 5 000 times dilution of seaweed extract had the best effect on promoting seed germination of `Zhongxing Hong No. 1'，which were 11.1% and 7.8% higher than the control respectively. It was concluded that the most obvious effect on promoting watermelon seed germination under salt stress was the dilution of seaweed extract solution by 5 000 times.

Key words： Watermelon; Organic titanium; Seaweed extract; Seed germination; Salt tolerance

鹽胁迫已成为限制作物生长的主要非生物胁迫之一[1]，会对植物造成多方面的不利影响，包括抑制植株生长、离子代谢失衡[2]、降低光合作用[3]、活性氧大量产生和酶活力下降[4]等。并且随着设施栽培面积的扩大，设施内土壤长期得不到雨水淋洗，导致盐分积累加剧，严重制约了设施农业的可持续发展，如何有效缓解西瓜盐胁迫一直是研究的热点。

不同浸种夜对种子萌发有很大的影响[5-7]。钛不是作物生长的必需元素，而是有益元素，但对作物生长代谢过程起着重要作用。钛在农业上的应用国外早有研究，研究发现，钛参与植物体内一系列生理生化反应，能够提高植物叶片中叶绿素的含量及光合效率，提高过氧化氢酶、过氧化物酶、超氧化物歧化酶、硝酸还原酶和固氮酶等多种酶的活性，促进种子萌发[8]。谢庭生等[9]总结了湖南省黄豆、红薯等作物施用复合钛剂的影响，发现可使植物根系干重增加8.45%（红薯）～22.31%（黄豆），根系容积增加6.21%（红薯）～11.32%（枣），且黄豆用复合钛剂喷施或拌种，根瘤菌数增加35%以上，N、P、K利用率也得到提高。海藻提取液内含海藻寡糖、氨基酸、脂肪酸、甘露醇、甜菜碱、植物刺激素等多种植物活性物质以及其他营养元素，可提高种子的萌发潜力、促进作物生长、增加产量、改善果实品质、提高作物的抗逆能力、改善土壤性状等效果[10]。据周红梅等[10]报道，海藻提取物以稀释液灌根可显著提高小白菜的生物量。韩传晓等[11]试验表明，海藻提取液处理过的辣椒苗在根系生长、叶片生长、叶绿素含量、茎粗等方面均有显著的增加。

而关于钛与海藻提取液在西瓜上的研究尚未见报道，笔者通过探讨有机钛与海藻提取液两种溶液不同稀释浓度对西瓜种子萌发的影响，旨在为解决西瓜耐盐问题提供新的途径。

1 材料与方法

1.1 材料

供试西瓜品种‘HQ-2和‘中兴红1号、有机钛和海藻提取液均由中国农业科学院郑州果树研究所提供。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 试验于2018年4月进行，种子分别用不同方法浸种，不同方法见表1，室温下浸种24 h，捞出种子备用;种子培养方法：在90 mm培养皿上铺1 cm的海绵，倒入0、200、300 mmol·L-1 NaCl溶液，放置30粒种子，3次重复，于30 ℃条件下培养。培养期间每天观察并记录发芽种子数，直至试验结束，以种子露白2 mm作为发芽标准。

1.2.2 测定指标及方法 种子发芽率按以下公式计算：种子发芽率/%=发芽的种子粒数/供试种子粒数×100;种子发芽势/%=发芽的种子粒数（2 d内）/供试种子粒数×100;发芽指数（GI）=∑（Gt/Dt），式中Gt表示在t天种子的发芽数，Dt代表相应的发芽天数。

1.2.3 试验数据处理 所得试验数据整理与作图采用Microsoft Excel 2010软件，用SPSS 13.0统计软件进行数据分析。

表1 不同浸种方法

[处理 浸种方法 CK 清水 1 有机钛稀释1 000倍 2 有机钛稀释5 000倍 3 有机钛稀释10 000倍 4 海藻提取液稀释1 000倍 5 海藻提取液稀释5 000倍 6 海藻提取液稀释10 000倍 ]

2 结果与分析

2.1 不同溶液处理对盐胁迫下西瓜种子发芽率的影响

由图1可以看出，清水处理的‘HQ-2种子在200 mmol·L-1 NaCl溶液中发芽率大幅度下降，在300 mmol·L-1 NaCl溶液中发芽率为0。但是在200 mmol·L-1 NaCl溶液下，各处理的发芽率均比对照高;有机钛随着稀释倍数的增加，种子发芽率降低，海藻提取液随着稀释倍数的增加，种子发芽率先升高后降低，说明有机钛稀释1 000倍和海藻提取液稀释5 000倍均能有效提高‘HQ-2在200 mmol·L-1 NaCl溶液下的发芽率;在300 mmol·L-1 NaCl溶液下，种子发芽率除有机钛稀释10 000倍为1.1%和海藻提取液稀释5 000倍为2.23%和10 000倍处理为1.1%外，其余均为0，说明高盐胁迫下处理效果较好的的是海藻提取液稀释5 000倍和10 000倍及有机钛稀释10 000倍。

由图2可以看出，清水处理的‘中兴红1号种子在200 mmol·L-1 NaCl溶液发芽率大幅度下降，在300 mmol·L-1 NaCl溶液下发芽率为0。在200 mmol·L-1 NaCl溶液下，有机钛溶液随着浓度降低，种子发芽率升高，海藻提取液随着浓度的降低，种子发芽率先升高后不变，说明有机钛稀释10 000倍，海藻提取液稀释5 000倍和10 000倍均能有效的提高‘中兴红1号在200 mmol·L-1 NaCl溶液下的发芽率;在300 mmol·L-1 NaCl溶液下，種子发芽率除有机钛稀释5 000倍和海藻提取液稀释5 000倍处理外，其余都为0，说明有机钛稀释5 000倍，海藻提取液稀释5 000倍均能有效的提高‘中兴红1号在300 mmol·L-1 NaCl溶液下的发芽率。

2.2 不同溶液处理对盐胁迫下西瓜种子发芽势的影响

由图3可知，清水处理‘HQ-2种子在200 mmol·L-1 NaCl溶液中发芽势大幅度下降，在300 mmol·L-1 NaCl溶液下发芽势为0。在200 mmol·L-1 NaCl溶液下，有机钛溶液随着稀释倍数的增加，种子发芽势降低，且均比海藻提取液高;海藻提取液随着稀释倍数的增加，种子发芽势逐渐升高，说明有机钛稀释1 000倍能有效的提高‘HQ-2在200 mmol·L-1 NaCl溶液下的发芽势;在300 mmol·L-1 NaCl溶液下，种子发芽势都为0，说明各溶液的处理在高浓度盐胁迫下对‘HQ-2种子发芽势无效。

由图4可知，清水处理的‘中兴红1号种子在200 mmol·L-1 NaCl溶液中发芽势大幅度下降，在300 mmol·L-1 NaCl溶液下发芽势为0。在200 mmol·L-1 NaCl溶液下，有机钛溶液随着浓度降低，种子发芽势升高，海藻提取液随着浓度的降低，种子发芽势先升高后降低，但均比有机钛处理高，说明海藻提取液稀释5 000倍最能有效的提高‘中兴红1号在200 mmol·L-1 NaCl溶液下的发芽势;在300 mmol·L-1 NaCl溶液下，种子发芽势均为0，说明各溶液的处理在高浓度盐胁迫下对‘中兴红1号种子发芽势无效。

2.3 不同溶液处理对盐胁迫下西瓜种子发芽指数的影响

由图5可以看出，清水处理的‘HQ-2种子在200 mmol·L-1 NaCl溶液发芽指数大幅度下降，在300 mmol·L-1 NaCl溶液中发芽指数为0。在200 mmol·L-1 NaCl溶液下，有机钛溶液随着稀释倍数的增加，种子发芽指数降低，且均比海藻提取液高;海藻提取液随着稀释倍数的增加，种子发芽指数先升高后降低，说明有机钛稀释1 000倍能有效的提高‘HQ-2在200 mmol·L-1 NaCl溶液下的发芽指数;在300 mmol·L-1 NaCl溶液下，种子发芽指数除海藻提取液稀释5 000倍和10 000倍处理外，其余均为0，说明海藻提取液稀释5 000倍和10 000倍均能有效的提高‘HQ-2在300 mmol·L-1 NaCl溶液下的发芽指数。

由图6可以看出，清水处理的‘中兴红1号种子在200 mmol·L-1 NaCl溶液发芽指数大幅度下降，在300 mmol·L-1 NaCl溶液下发芽指数为0。在200 mmol·L-1 NaCl溶液下，有机钛溶液随着浓度降低，种子发芽指数升高;海藻提取液随着浓度的降低，种子发芽指数先升高后降低，说明有机钛稀释10 000倍，海藻提取液稀释5 000倍均能有效的提高‘中兴红1号在200 mmol·L-1 NaCl溶液下的发芽指数;在300 mmol·L-1 NaCl溶液下，种子发芽率除有机钛稀释5 000倍和海藻提取液稀释5 000倍处理外，其余都为0，说明高盐胁迫下处理效果较好的是海藻提取液稀释5 000倍，有机钛稀释5 000倍。

3 讨论与结论

已有研究表明海藻提取液在大白菜、萝卜、豆芽、韭菜、番茄等[12-16]种子的萌发上均有促进作用，如崔维香[17]通过测定海藻提取液对黄瓜、番茄种子的萌发情况，结果表明海藻提取液可以提高黄瓜、番茄种子的发芽率、发芽势。

海藻提取液的类型与浓度影响种子的萌发。李宗励研究了3种海藻提取液对绿豆和小麦幼苗生长及其抗盐性的影响，结果表明低浓度的海带提取液可以促进绿豆和小麦的幼苗生长。刚毛藻提取液（稀释50～400倍）可以抑制绿豆和小麦种子的萌发和根的生长，浓度越高抑制作用越强，带形蜈蚣藻提取液对绿豆和小麦的种子萌发和地下部分的生长具有促进作用，这种促进作用随着浓度的增加而加大，海带、刚毛藻和带形蜈蚣藻提取液均可以提高绿豆和小麦的抗盐能力[18]。笔者采用2个西瓜品种对海藻提取液在盐胁迫下种子的萌发进行研究，结果表明，对盐胁迫下西瓜种子萌发促进作用最明显的是成分为海藻提取液液稀释5 000倍，说明海藻提取液在西瓜上同样有促进种子萌发、提高抗盐能力的作用。

综合得出，海藻提取液稀释5 000倍在西瓜上有促进种子萌发、提高抗盐能力的作用，为解决西瓜耐盐问题提供了新的思路。但只是在对西瓜萌发方便进行了研究，后期将要对苗期及整个生长过程进行研究，进而了解海藻提取液对西瓜耐盐方面的作用。

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