6 份无芒雀麦种质耐酸碱胁迫能力比较研究

路 璐 ，黄梦琪 ，隋晓青 *，佘文静 ，许遥遥 ，石国庆 ，张 博

（1.新疆农业大学 草业学院，乌鲁木齐 830052；2.新疆农业大学 资源与环境学院，乌鲁木齐 830052）

根据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计,全球盐碱地面积有9.54 亿hm2, 其中我国为9 913 万hm2（主要为滨海盐碱地）。在人工草原的建植中，牧草种子也起了关键的影响作用[1]。且往往碱化伴随着盐化同时发生，研究证明，中性盐胁迫应称为盐胁迫，而碱性盐才应该称为碱胁迫，它们既具有相似性又不完全相同[2-4]。

本研究将对6 份无芒雀麦种质开展抗酸碱胁迫比较实验，通过测定种子萌发特性及幼苗生长指标评估其抗逆能力，以期筛选具备较高耐酸碱能力的无芒雀麦种质，选择把合适的种子放到合适的地区有非常重要的现实意义。同时，比较种子耐酸碱的能力可以判断在不同的土壤环境下哪个种质最强，为不同的区域建设草地，筛选适宜的草种。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1 号种质为宁夏彭阳无芒雀麦，2 号种质为昭苏无芒雀麦，3 号种质为宁夏固原无芒雀麦，4 号种质为新疆塔城无芒雀麦，5 号种质为内蒙古敖汉旗无芒雀麦，6 号种质为中国农科院草原所无芒雀麦。

1.2 试验方法

依照国际种子检验规程，发芽采用滤纸法，试验采用完全随机化设计，将供试种子置于铺有双层滤纸的直径为9 cm 的培养皿中，设置8个pH 梯度。配制1 mol·L-1-HCl 溶液，调节蒸馏水的 pH 分别为 3、4、5、6；配制 1 mol·L-1-NaOH 溶液，调节蒸馏水的 pH 分别为8、9、10，以 pH 为 7 的蒸馏水为对照。培养皿洗净，于105 ℃烘干，垫入两层滤纸，分别加入5 mL 不同pH 的溶液，各处理重复4 次。每个培养皿中放置100 粒无芸雀麦种子。酒精消毒后用蒸馏水冲洗3 次。将培养皿至于光照培养箱内培养，每天补充相应pH 的溶液。

指标测定方法：以第1 粒种子萌发作为该种质的萌发起始，每天观测发芽情况并记录发芽种子数，并于发芽试验结束后统计各处理无芒雀麦种质的发芽指数、发芽势和发芽率。2 周后，用直尺测量幼苗根长与芽长。

1.3 数据分析

采用Excel 2010 和SPSS 20. 0 进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同酸碱胁迫对6 份无芒雀麦种子萌发特性的影响

2.1.1 无芒雀麦种质发芽率比较

由表 1 可知，在酸胁迫（pH 为 3~5）处理中，3 号种质和4 号种质的发芽率在90%以上，1 号种质、2 号种质和6 号种质的发芽率在80%~95%之间。结果表明除5号种质其余的种质具有较强的耐酸性。发芽率大小比较为4 号大于2 号大于3 号大于1 号大于6 号大于5 号。在碱胁迫（pH 为8~9）处理中，1 号种质、2 号种质、3 号种质和4 号种质的发芽率均在90%及以上，6 号种质的发芽率在80%~90%之间。发芽率大小比较为3 号大于2 号大于4 号大于1 号大于6号大于5 号。

表1 不同酸碱胁迫下6 份无芒雀麦种质的发芽率比较 %

2.1.2 无芒雀麦种质发芽指数比较

由表2 可知，在酸胁迫处理中，1 号种子和6 号种子的发芽指数都比对照组要低。4 号种子和5 号种子的发芽指数都比对照组要高。发芽指数大小比较为2 号大于4 号大于1 号大于3 号大于6 号大于5 号。在碱胁迫处理中，1 号种子和3 号种子的发芽指数比对照组低。2号种子、4 号种子和6 号种子的发芽指数比对照组的高。其中5 号种子的发芽指数总体显著低于其余5 种，6号种子的发芽指数在碱环境下比在酸环境下要高16%。发芽指数大小比较为2 号＞1 号＞4 号＞6 号＞3 号＞5 号。

表2 不同酸碱度的6 份无芒雀麦种发芽指数比较

2.1.3 无芒雀麦种质发芽势比较

发芽势是指在发芽过程中日发芽种子数达到最高峰时，发芽的种子数占供测样品种子数的百分率。种子发芽势高，表示种子生活力强，发芽整齐，出苗一致。从表3可以看出，2 号种子的pH 为10 的发芽势最高，而5 号种子的pH 为8 的发芽势最低。在酸胁迫处理中，发芽势大小比较为2 号大于4 号大于1 号大于6 号大于3 号大于5 号。在碱胁迫处理中，发芽势大小比较为2 号大于4号大于3 号大于1 号大于6 号大于5 号。

表3 不同酸碱度的6 份无芒雀麦种发芽势比较 %

2.2 不同酸碱胁迫对6 份无芒雀麦种质幼苗根长和芽长的影响

根据表4、表5 可知，在酸胁迫下，1 号种质和2 号种质的芽长显著低于对照组，4 号种质、5 号种质和6 号种质芽长与对照差异不显著，其中5 号种质在pH 为3时与对照组相比根长降低。在碱胁迫下，1 号种质、3 号种质、4 号种质和5 号种质的根长与对照组相比均不显著，6 号种质在碱胁迫下根长与对照组相比显著增高。

表4 不同酸碱胁迫下6 份无芒雀麦种质的芽长比较 mm

表5 不同酸碱胁迫下6 份无芒雀麦种质的根长比较 mm

3 讨论与结论

植物生长状态是植物对逆境胁迫最直观的反映，也是植物耐胁迫能力强弱的综合反映。有研究发现，pH 为3.5~5.0 的弱酸环境能促进小黑麦的种子萌发，但酸度增加到pH 为2.0 时，其萌发受到明显抑制[5]。pH 在5.0~6.5 时，对光皮桦种子前期的萌芽速率有一定的促进作用，但当pH 降至4.5 时，明显抑制其萌发，且随着酸性的增强，其发芽率、发芽势等明显降低，当pH 降至3.5时，已不能正常发芽[6]；pH 为7.5~8.5 的弱碱性环境在一定程度上可抑制光皮桦种子的萌发，但影响不明显，而随着pH 上升，其发芽指标呈下降趋势[6]。本研究发现，在温度、光照等适宜条件下，随着胁迫的加强，部分种子的根长芽长受到抑制。6 份无芒雀麦种子对酸胁迫和碱胁迫的耐性强弱关系为4 号大于2 号大于6 号大于1号大于3 号大于5 号。

该研究表明，pH 在3~10 时，无芒雀麦种子萌发基本未受到显著影响，相比对照组，具有随酸性或碱性增加而萌发活力降低的趋势，表明无芒雀麦种子对于酸碱性具有较好的耐受力。宁夏彭阳无芒雀麦、新疆塔城无芒雀麦和中国农科院草原所无芒雀麦的发芽率对酸碱度反应较小，所以就发芽率而言，这些种子适于广适种。综上所述，在酸胁迫下，根长、芽长、发芽指数、发芽势和发芽率都随着浓度的降低而降低，碱胁迫下随着浓度的升高而降低。无芒雀麦幼苗根长和芽长在不同pH 时处理均有显著差异，且弱酸性条件最有利于根和芽的生长；pH 为3 和10 时，根和芽的生长受到显著抑制，且根所受的抑制程度高于芽。