牧草種子耐鹽堿適應性探究

趙艷娜 李雙男 張皓禹 張秀烽 馬文 王文姝 金文竹

摘? ? 要：選用玉米雜交種、魯梅克斯、芨芨草和草木犀4個牧草品種為試驗材料，研究鹽堿脅迫對不同品種牧草種子萌發(fā)的影響，以期篩選出最優(yōu)品種。結(jié)果表明，隨鹽堿度提高，牧草種子的發(fā)芽系數(shù)、相對發(fā)芽率、相對發(fā)芽勢等各項指標呈現(xiàn)下降趨勢;4種牧草中，在低鹽堿度下耐鹽堿性最強的為玉米雜交種，高鹽堿度下耐鹽堿性最強的為草木犀。

關(guān)鍵詞：牧草;種子萌發(fā);鹽堿脅迫

文章編號：1005-2690（2021）17-0018-02? ? ? ?中國圖書分類號：S330? ? ? ?文獻標志碼：B

我國約20%的耕地存在土壤鹽堿化問題，對農(nóng)作物生長極為不利，為此改良鹽堿地使之成為可利用的土地資源已成為當今農(nóng)業(yè)發(fā)展的研究熱點。越來越多的學者開始著重于研究生物改良中的植被修復法[1]。植物的生長在很大程度上會受到土壤鹽堿化的影響，使低耐鹽堿性的植物較難存活。相關(guān)研究表明，牧草具有耐鹽堿性的特點，種植牧草既可緩解供草壓力，又對鹽堿土壤的修復有一定的效果。但同種耐鹽堿植物在不同濃度下的耐性是存在差異的，如低鹽堿度可能會對玉米的發(fā)芽產(chǎn)生促進作用，但高鹽堿度將對玉米生長產(chǎn)生明顯的抑制作用。

通過人工模擬濱海鹽堿土壤鹽堿度，對供試耐鹽堿牧草種子進行篩選，為濱海鹽堿地的改良提供理論依據(jù)和技術(shù)支持，為濱海鹽堿地創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益。

1? ?材料與方法

1.1? ?試驗設(shè)計

4種耐鹽堿牧草魯梅克斯（Rumex patientia）、玉米雜交種（Zea mays L）、芨芨草（Achnatherum splend-

ens （Trin.）Nevski）和草木犀（Melilotus Miller）種子。試驗共設(shè)3個鹽堿度，分別是對照（CK）、低鹽堿度（SA1，pH值7.76，NaCl+Na2CO3共4 g/kg）和高鹽堿度（SA2，pH值為8.71，NaCl+Na2CO3共8 g/kg），每個處理重復3次。選取顆粒飽滿均一的4種牧草種子，分別施加20 mL處理液，放置于25 ℃進行發(fā)芽試驗。

1.2? ?測定指標及方法

發(fā)芽試驗共進行7 d，每天17：00定期進行稱重補水及發(fā)芽數(shù)和根長的統(tǒng)計。試驗完成后分別計算每組種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和胚芽長抑制指數(shù)，計算公式同馬秀娟等。

1.3? ?數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析

用Excel 2013數(shù)據(jù)分析和作圖，用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進行分析，試驗數(shù)據(jù)均采用單因素方差分析。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?鹽堿脅迫下4種耐鹽牧草種子的發(fā)芽系數(shù)

種子活力的高低常用發(fā)芽系數(shù)指標進行評價。如圖1所示，在CK處理中，草木犀發(fā)芽系數(shù)最高為22.8%，其次為玉米雜交種、魯梅克斯和芨芨草;而在SA1（低鹽堿度）和SA2（高鹽堿度）處理中，均表現(xiàn)為玉米雜交種的發(fā)芽系數(shù)最高，其次為草木犀、魯梅克斯和芨芨草。

2.2? ?鹽堿脅迫下4種牧草種子的相對發(fā)芽率

發(fā)芽率作為反映種子品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標，種子發(fā)芽率高低代表其耐鹽堿性高低。由圖2可知，低鹽堿度下，4種牧草相對發(fā)芽率表現(xiàn)為：玉米雜交種（99%）>草木犀（92%）>芨芨草（85.5%）>魯梅克斯（68%）;在高鹽堿度下，相對發(fā)芽率表現(xiàn)為草木犀（80%）>玉米雜交種（76%）>魯梅克斯（45%）>芨芨草（23%）。

2.3? ?鹽堿脅迫下4種牧草種子的相對發(fā)芽勢

由圖3可知，隨著鹽堿脅迫程度提高，4種牧草種子的相對發(fā)芽勢分別呈現(xiàn)不同幅度的降低，芨芨草發(fā)芽勢降幅最為明顯，降低了65.52%;草木犀降幅最小，顯著低于其他品種?？傮w來看，在低鹽堿度下魯梅克斯相對發(fā)芽勢顯著低于玉米雜交種和草木犀，與芨芨草無顯著差異，而高鹽堿度下芨芨草相對發(fā)芽勢最低。因此，在低、高鹽堿度下玉米雜交種相對發(fā)芽勢均最高。

2.4? ?鹽堿脅迫對4種耐鹽堿牧草種子胚芽的影響

試驗結(jié)果表明，隨鹽堿度程度的增加，各品種牧草的胚芽抑制指數(shù)顯著提高。由圖4可知，低鹽堿處理下魯梅克斯抑制作用最強，玉米雜交種和草木犀抑制作用最弱;高鹽堿處理下，芨芨草抑制作用最強，其次為魯梅克斯，玉米雜交種和草木犀的抑制作用差異不顯著。

3? ?討論與結(jié)論

選擇最佳的脅迫時期是研究牧草的耐鹽堿機制的關(guān)鍵，種子萌發(fā)階段對鹽堿脅迫最為敏感，因此萌發(fā)期的耐鹽堿性研究一直是植物抗逆研究的重要領(lǐng)域。由于對照處理種4種牧草的種子活力并不相同，因此為了排除由于不同牧草種子自身因素的影響對耐鹽堿性評價造成干擾，均采用相對值進行分析比較。

研究發(fā)現(xiàn)，玉米雜交種種子活力受鹽堿脅迫影響較小，草木犀受影響最大。根據(jù)4種牧草品種的相對發(fā)芽率可知，不同牧草品種在不同鹽堿度下的受抑制程度也是不同的。造成這種結(jié)果可能是由于高濃度的Na+抑制種子的細胞膜系統(tǒng)，對牧草種子的萌發(fā)產(chǎn)生毒害作用，從而阻止種子的萌發(fā)，并且在鹽堿度升高的同時，種子的滲透脅迫增大，使牧草種子的發(fā)芽率隨鹽堿度的升高而降低。種子萌發(fā)后通過胚根提供種子生長所需的水分，此時種子生長對外界環(huán)境條件極為敏感，鹽堿度越高，種子吸水越困難，種胚生長受阻，胚芽生長抑制指數(shù)增大，從而抑制種子生長，因此牧草種子生長受制約程度與鹽堿度成正比。

綜上所述，鹽堿脅迫對種子的相對發(fā)芽率、相對發(fā)芽勢和胚芽生長均存在抑制作用，且隨鹽堿度的升高表現(xiàn)出更顯著的抑制作用。試驗表明，低鹽堿度下4種牧草的耐鹽堿性為：玉米雜交種>草木犀>芨芨草>魯梅克斯;高鹽堿度下牧草耐受程度為：草木犀>玉米雜交種>魯梅克斯>芨芨草。

參考文獻：

[ 1 ] 金夢野，李小華，李昉澤，等.鹽堿復合脅迫對水稻種子發(fā)芽的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報（中英文），2020，28（4）：566-574.