木醋液处理对碱胁迫下黑青稞种子萌发、幼苗生理和活力的影响

摘 要：为进一步减轻西藏自治区碱性环境对黑青稞生长的抑制作用，通过试验来验证不同稀释倍数的木醋液对碱胁迫下黑青稞种子萌发、幼苗生理和活力的影响。试验结果表明，碱胁迫环境（用50 mmol/L的 Na2CO3溶液模拟）对黑青稞种子的萌发、幼苗生理和活力有着较为明显的抑制作用；相较于对照处理（CK），5组不同稀释倍数的木醋液处理均能提高黑青稞种子指标，即用不同稀释倍数的木醋液溶液处理时，黑青稞种子的萌发、幼苗生理和活力总体呈先上升后下降的趋势，且在稀释倍数为3 000时，黑青稞种子的各项指标均达到最佳水平。即用适当稀释倍数的木醋液对碱胁迫下的黑青稞种子进行处理，其萌发、幼苗生理和活力均有着较为显著的改善，可将木醋液应用于黑青稞种子播种前处理中，促进黑青稞后期的良好生长。

关键词：木醋液；黑青稞；碱胁迫；种子萌发；幼苗生理；种子活力

中图分类号： S-3 文献标志码：B 文章编号：1674-7909（2024）10-62-5

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.10.012

0 引言

西藏自治区的土壤多为碱性土，而碱性过强会对作物生长起到极大的抑制作用，主要表现为种子的出苗率降低、生长缓慢等［1］。大多数作物在碱性环境中难以实现良好生长，且土壤养分流失严重会浪费大量肥料，增加农业生产成本。碱性土壤已成为限制西藏自治区种植业产业化发展的“拦路虎”，导致当地特色农作物产品难以实现大规模生产。

黑青稞是一种富含膳食纤维、蛋白质的作物，是青稞的变种。有研究表明，黑青稞含有大量对人体有益的微量元素，符合现代人对健康绿色食品的要求，其因丰富的营养价值与良好的适应能力而具有极大的种植和开发前景［2］。受限于西藏自治区的碱性土壤，黑青稞的出苗率较低，且其后期生长与产量也会有一定影响。

木醋液是一种用生物原料（如木材、果壳、木屑等）进行热化学反应，在缺氧条件下生成的冷凝液，呈棕褐色，具有特殊的芳香气味。有研究表明，木醋液含有约500种有机成分，适当施用能改良土壤性质、促进植物生长，且大量试验经证明，木醋液施用后不会产生有害物质，是一种安全可靠的改良剂［3］。

目前，已有的研究多为使用木醋液来改善土壤或提升作物产量与品质，而用木醋液对作物种子进行处理的研究相对较少，且尚未见木醋液对黑青稞种子处理的研究报道。因此，笔者通过试验来研究不同稀释倍数的木醋液溶液处理对碱胁迫下黑青稞种子的萌发、幼苗生理和活力的影响，为实现黑青稞在西藏自治区的良好生长提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

于2024年4月在西藏农牧学院高原作物栽培与生理生态实验室进行试验，试验用黑青稞种子为西藏隆子六棱黑青稞种子，试验用木醋液成品购自北京溪青春农业科技有限公司。

1.2 试验设计

使用蒸馏水对木醋液原液进行稀释，分别配成木醋液5 000倍液、4 000倍液、3 000倍液、2 000倍液、1 000倍液。试验共设5组木醋液处理和1组对照处理，分别为CK处理（蒸馏水）、W1处理（木醋液5 000倍液）、W2处理（木醋液4 000倍液）、W3处理（木醋液3 000倍液）、W4处理（木醋液2 000倍液）、W5处理（木醋液1 000倍液）。

1.3 试验方法与测定指标

1.3.1 黑青稞种子萌发试验

选择大小均匀、饱满的黑青稞种子，用0.5%次氯酸钠溶液消毒5 min，再用蒸馏水冲洗3遍，并用吸水纸吸干种子表面的水分。每组处理均取50粒黑青稞种子，重复3次。将消毒后的所有种子置于25 ℃的黑暗环境中引发12 h，其间搅拌3～4次，使种子与木醋液溶液或蒸馏水充分混匀。所有处理用的滤纸先用物质的量浓度为50 mmol/L的Na2CO3溶液浸湿，提前放入培养皿中，并进行标记。对培养皿继续进行黑暗培养，培养箱温度设定为25 ℃±1 ℃、相对湿度设定为65%，连续培养7 d。在处理后的第1 d、3 d、5 d、7 d，分别调查黑青稞种子的发芽率、发芽势及发芽指数。以芽长超过种子长度1/2视为发芽，3 d内无种子发芽，则视为发芽试验结束，种子发芽相关指标计算见式（1）到式（3）。

发芽率=3 d内正常发芽种子数/供试种子总数×100%" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （1）

发芽势=1 d内正常发芽种子数/供试种子总数×100%" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （2）

发芽指数=∑（对应的每天发芽种子数/发芽日数）" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （3）

1.3.2 幼苗生理试验

当黑青稞幼苗长至三叶期后，每天加约2 mL相应稀释倍数的木醋液，使滤纸保持湿润。在第3 d取样测定生长和生理相关指标，每个处理均重复3次。其中，用SPAD-502手持叶绿素仪来测定叶绿素SPAD值，用考马斯亮蓝染色法来测定蛋白质质量分数，用硫代巴比妥酸显色法来测定丙二醛（MDA）质量摩尔浓度。

1.3.3 黑青稞种子活力试验

对张毅等［4］提出的方法进行改良，每个处理取50粒大小均匀一致且无破损的种子，均重复3次，用0.5%次氯酸钠溶液消毒10 min后，吸干种子表面水分。将处理后的种子分别装入锥形瓶中，用物质的量浓度为50 mmol/L的Na2CO3溶液浸种6 h后，再用蒸馏水冲洗，用吸水纸吸干种子表面水分，贴上标签，分别加入不同稀释倍数的木醋液溶液及蒸馏水（CK）各125 mL后摇匀，并用保鲜膜封口，在20 ℃恒温培养箱中培养12 h后，用 UV-1800PC 紫外可见分光光度计测定吸光度D260。

1.4 数据分析

用Excel 2016对数据进行统计，用DPS9.0数据处理系统进行方差分析及差异显著性检验，并用OriginPro 2020进行绘图。

2 结果与分析

2.1 不同稀释倍数的木醋液处理对碱胁迫下黑青稞种子发芽指标的影响

2.1.1 对碱胁迫下黑青稞种子发芽率和发芽势的影响

由图1可知，不同稀释倍数的木醋液处理对碱胁迫下黑青稞种子萌发有着较为明显的促进作用。其中，W3处理下的黑青稞种子发芽率和发芽势最高，CK处理最低。各处理下黑青稞种子发芽率与发芽势的总体表现为CKlt;W1lt;W5lt;W2lt;W4lt;W3，且相较于CK处理，W1、W2、W3、W4、W5处理的种子发芽率、发芽势均有所提升。即木醋液处理对碱胁迫下黑青稞种子发芽率及发芽势有着明显的改善作用，木醋液稀释倍数过低会出现一定的抑制作用，但仍可改善碱胁迫环境下黑青稞种子的发芽情况。

2.1.2 对碱胁迫下黑青稞种子发芽指数的影响

由图2可知，CK处理的发芽指数低于W1处理、W2处理、W3处理、W4处理、W5处理的发芽指数，以50 mmol/L的NaCO3溶液模拟碱胁迫环境，发现对黑青稞种子的发芽有明显抑制作用。随着木醋液稀释倍数降低，种子发芽指数先增高后减小，且W3处理的种子发芽指数（87.73）最高，这说明该稀释倍数最有利于黑青稞种子在碱胁迫环境下快速发芽。但当木醋液稀释倍数进一步降低后，发芽指数开始下降，表明木醋液稀释倍数过低也会对黑青稞种子发芽情况产生影响。

2.2 不稀释倍数木醋液处理对碱胁迫下黑青稞幼苗生理特性的影响

2.2.1 对碱胁迫下黑青稞幼苗叶绿素SPAD值的影响

由图3可知，在此试验中，黑青稞幼苗叶片中的叶绿素SPAD值会随稀释倍数的减小而先增加后降低。当用木醋液3 000倍液处理时，叶绿素SPAD值最高，较CK处理提高40.64%。由此可知，木醋液处理对碱胁迫环境下黑青稞幼苗的叶绿素SPAD值有着较为明显的改善作用，但当稀释倍数小于3 000时，改善作用开始下降。这与周岭等［5］的研究结果较为相似，即过低稀释倍数的木醋液对幼苗生长起到抑制作用。

2.2.2 对碱胁迫下黑青稞幼苗蛋白质质量分数的影响

由图4可知，在此试验中，CK处理的黑青稞幼苗叶片蛋白质质量分数最低，且黑青稞幼苗叶片的蛋白质质量分数木醋液稀释倍数减小而先升高后降低。当木醋液稀释倍数为3 000时，黑青稞幼苗的蛋白质质量分数较CK处理提升约2.2倍。有研究表明，蛋白质质量分数对植物细胞渗透势有较大影响，且当植物在逆境中生长时，蛋白质能起到较为积极的保护作用。已有试验证明，适当稀释倍数的木醋液处理能增加黑青稞幼苗的蛋白质质量分数，从而提高黑青稞在碱胁迫环境下的抗渗透与抗胁迫能力［6-7］。

2.2.3 对碱胁迫下黑青稞幼苗丙二醛（MDA）质量摩尔浓度的影响

由图5可知，随着木醋液稀释倍数的减少，黑青稞幼苗叶片中丙二醛的质量摩尔浓度先降低后增加，且W3处理下的丙二醛质量摩尔浓度最低，CK处理下的叶片中丙二醛质量摩尔浓度最高。由此可知，碱胁迫环境对黑青稞幼苗生长有着极大损害，这与王彦钦等［8］的研究结论较为相似。丙二醛是植物细胞膜脂过氧化的产物，其是衡量幼苗生长情况的一个重要指标。丙二醛质量摩尔浓度越高，说明植物细胞膜脂过氧化程度就越高，细胞膜受到的伤害就越严重。

2.3 对碱胁迫下黑青稞种子活力的影响

吸光度是衡量种子活力的指标之一。将其与发芽率结合，能有效分析种子在逆境胁迫下的活力状况。由图6可知，随着木醋液稀释倍数减小，碱胁迫下黑青稞种子的吸光度D260先减小后增大。即用不同稀释倍数木醋液处理，碱胁迫下黑青稞种子的吸光度较CK均有所降低，从而确定木醋液处理能有效改变碱胁迫下黑青稞种子的活力及生理指标，且以W3处理的效果最好。这与宋焕鸽［9］、王利［10］的研究结果基本一致。

3 讨论

3.1 木醋液处理对黑青稞种子萌发的影响

上述试验结果表明，较低稀释倍数的木醋液会影响黑青稞种子的萌发及幼苗生长，这与于佳乐等［11］的研究结果基本一致。大多数学者选择较低稀释倍数的木醋液进行试验，结果基本表现为效果不显著，甚至在较低稀释倍数的木醋液处理下，有部分作物种子的萌发效果远低于不做处理。这可能是因为木醋液中的一些酚类物质含量过高时会影响种子萌发，并进一步影响作物生根等过程。卢辛成等［12-13］研究发现，稀释1 000倍以上的木醋液溶液对小麦幼苗生长能起到一定的促进作用。黑青稞作为大麦类作物，用木醋液对其进行处理，其效果与小麦相似。此试验也证明，较高稀释倍数的木醋液能有效促进碱胁迫下黑青稞种子的萌发。

3.2 木醋液处理可应用于黑青稞种子的播前处理

播种前对种子进行适当处理，有利于种子发芽和幼苗的健康生长。常见的种子播前处理方法有浸种、拌种、包衣等，虽然对种子萌发、提高抗病虫害能力、增加产量等起到促进作用，但也存在一些弊端。使用化学药剂处理虽能在短期内改善种子，但并没使种子生理特性产生根本意义上的改变，反而可能对土壤产生一定危害。部分化学物质会改变土壤中原有微生物及元素平衡，进而破坏土壤环境，对种植效果的改善只能持续较短时间，且土壤环境被破坏后要用很长时间才能恢复。而木醋液的原材料均为生物原料，且含有大量有机物与微量元素，进入土壤后不会对土壤产生破坏。在西藏自治区种植黑青稞时，其播前少有特殊处理，加之土壤碱性环境的影响，生长情况与产量难以达到良好水平，而此试验结果表明，用木醋液处理黑青稞种子能有效提高其发芽率。

因此，未来可在种植黑青稞前用木醋液对种子进行处理。木醋液获取容易、价格低廉，还能有效打破一些化学处理的局限性，其应用对黑青稞大面积推广种植具有重要意义［14-25］。

4 结束语

适当稀释倍数的木醋液处理对黑青稞种子在碱胁迫环境下的萌发、幼苗生理和活力有着较为明显的改善作用，但具体改善机制仍要进一步研究。综上所述，用稀释倍数为3 000的木醋液溶液处理黑青稞种子，提高其萌发率、幼苗生理和活力的效果最为明显；当稀释倍数低于3 000时，其改善作用开始下降，但相较于对照处理仍有提升。未来，可结合田间试验进行深入研究。

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