胁迫下腐植酸浸种对番茄种子发芽的影响

NaCl胁迫下腐植酸浸种对番茄种子发芽的影响

陶虹蓉1　张　佳1　周可杰2　王曰鑫1　李海平1*

(1　山西农业大学　太谷　030801

2　新沂市苏蒙肥业有限公司　新沂　221400)

摘　要：以“金棚8号”番茄品种为试材，用高活性腐植酸液剂和150mmol/L NaCl处理番茄种子，探讨在NaCl胁迫下不同浓度的高活性腐植酸液剂对番茄种子萌发的影响。试验表明：NaCl胁迫会使番茄种子萌发和幼苗生长受到抑制。适宜浓度的高活性腐植酸液剂能够缓解NaCl胁迫，提高种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、胚根长、下胚轴长，降低丙二醛(MDA)的含量，其中700倍高活性腐植酸稀释液作用效果最好。

关键词：番茄种子　腐植酸　NaCl胁迫

Effect of NaCl Stress on Germination of Tomato Seeds with Humic Acid

Tao Hongrong1,Zhang Jia1,Zhou Kejie2,Wang Yuexin1,Li Haiping1*

(1 College of Horticulture,Shanxi Agriculture University,Taigu,030801

2 Xinyi County Sumeng Fertilizer Co.Ltd.,Xinyi,221400)

Abstract: ‘Jinpeng No.8’ was used as the test material,with high active humic acid and under 150mmol/L NaCl stress to treat tomoto seed,the effect of different high active humic acid on germination of tomato seeds were discussed.The results showed that the NaCl treatment on tomoto seed germination and seedling growth would be inhibited.The suitable concentration range of high active humic acid can relieve NaCl stress,increase the germination energy,germination percent,germination index,vigor index,radicle length and hypocotyl length,and the content of malondialdehyde (MDA)decreased gradually;the optimal effect could be obtained when the 700 times of high active humic acid.

Key words: tomoto seed;humic acid;NaCl-stress

近几十年来，人们长期大量的使用化肥而很少施用有机质，导致大面积的土壤结构发生改变，呈现盐渍化、酸化，而且农药的大量使用导致许多有益的微生物迅速减少，这促使微生物菌肥行业快速发展。微生物菌肥是一种以微生物为主体使农作物得到特定肥效的制品，它含多种有益微生物(根瘤菌、芽孢杆菌、放线菌等)、激素、微量及超微量元素能刺激根系生长，活化土壤，与其他肥料混合使用能够提高植物肥料的吸收率和利用率，减少肥料的施入，降低成本，生产过程也更环保绿色。同时，还能提高植株抗旱、抗寒、抗病能力，改善植物生态环境从而增加产量，改善品质，提早成熟。

植物在高浓度盐环境下生长，受到高渗透势的伤害即为盐胁迫。全球各国都有不少的土地是盐碱地，我国盐碱地的面积据粗略统计如今已达1亿公顷，并且还有不断扩张的趋势[1]。而且由于各种园艺设施的不断扩建，蔬菜产业逐步走向集约化、工厂化生产，人们为增产增收，不断加大施肥量，这使得土壤次盐渍化现象频繁发生。

[收稿日期]2015-10-31

[作者简介]陶虹蓉，女，1993生，在读硕士，研究方向：蔬菜栽培与生理。*通讯作者：李海平，男，副教授，E-mail：lihp0205@163.com。

关于盐胁迫对种子萌发特性影响的相关文章早有报道，而且还很多。例如盐抑制番茄种子萌发的研究等[2，3]。除此之外，用各种方法来缓解番茄种子盐胁迫的研究也有不少,例如在盐胁迫下通过接种耐盐细菌、用赤霉素引发种子、用Ca2+引发种子、用外源亚精胺浸种、用5-氨基乙酰丙酸浸种、用不同种类外源多胺等方法来研究其对盐胁迫下种子萌发的影响[4～13]。

本试验主要是探究用高活性腐植酸液剂浸种对盐胁迫番茄种子萌发各项指标的影响，以期探讨高活性腐植酸液剂是否能缓解盐胁迫对番茄种子萌发及幼苗的伤害，并能为促进高活性腐植酸液剂在种子萌发及缓解盐胁迫等方面的利用提供一些有用的依据。

1　材料和方法

1.1　试验材料

供试番茄(Lycopersicon esculentum M.)品种为“金棚8号”；所用高活性腐植酸液剂由江苏新沂市苏蒙肥业有限公司提供。

1.2　试验方法

(1)NaCl胁迫下番茄种子的萌发试验。挑选大小相对一致且饱满无受损的番茄种子，用0.2%的高锰酸钾消毒约25min，用蒸馏水浸种6 h，然后取50粒种子放在铺有双层滤纸的培养皿中，加入10mL浓度分别为50、100、150、200、250mmol/L的NaCl溶液，蒸馏水为对照(CK)，使滤纸充分吸透，然后盖上培养皿，防止水分蒸发。每个处理重复3次。将培养皿放在27±1℃的恒温培养箱中发芽。从第2天起开始统计发芽数，以番茄种子的胚根突破种皮为萌发标准，4天后计算发芽势，7天停止发芽。计算发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数。

(2)用高活性腐植酸液剂处理进行在NaCl胁迫下的番茄种子萌发试验。用500、600、700、800、900倍高活性腐植酸稀释液浸种6 h，蒸馏水为对照(CK)，每个处理重复3次。在每个处理中加入10mL 150mmol/L NaCl，按试验方法(1)进行发芽。

1.3　测定指标及其方法

发芽势(GE)=(4天内的发芽数/供试的种子总数)×100%；

发芽率(GP)=(7天内的发芽数/供试的种子总数)×100%；

发芽指数(GI)=∑Gt/Dt(Gt指发芽数，Dt指相应的发芽日数)；

活力指数(VI)=S×GI(GI为发芽指数，S为幼苗鲜重)。

从每个处理中随机取15个幼苗用直尺测胚根长、下胚轴长、胚根粗度，然后用硫代巴比妥酸法[14]测胚根内丙二醛(MDA)的含量，MDA含量用μmol/gFW表示。

用SAS软件和Excel2013对试验数据进行方差分析。

2　结果分析

2.1　NaCl对番茄种子萌发的影响

由表1可知，不同NaCl浓度胁迫处理对番茄种子的发芽有显著影响。随着NaCl浓度的增大，番茄种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数均有所下降。高浓度的盐胁迫对番茄种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数的抑制显著，这与前人在黄瓜[13]、小麦[15,16]、玉米[17]等植物上的研究结果基本一致。

表1　NaCl胁迫对番茄种子萌发的影响
Tab.1 Effect of NaCl stress on germination of tomato seeds

注：同列不同字母表示处理间差异显著(P＜0.05)，下同。

2.2　NaCl胁迫下不同浓度高活性腐植酸液剂对番茄

种子萌发特征的影响

由表2可知，用不同浓度高活性腐植酸液剂浸种后番茄种子的各项发芽指标基本都增大。整体来看，这4项发芽指标都随着高活性腐植酸液剂浓度的增加先升高后降低，表明适宜浓度的高活性腐植酸液剂可以在一定程度上解除NaCl对番茄种子萌发的抑制，但高活性腐植酸液剂浓度过高会使种子渗透失水影响萌发，其中700倍的高活性腐植酸稀释液，对NaCl胁迫缓解效果最好，分别较CK增加了25.24%、39.30%、72.04%、108.33%。

表2　NaCl胁迫下不同浓度高活性腐植酸液剂处理番茄种子发芽的各项指标
Tab.2 Indexes of germination of tomato seeds treated by different concentrations of highly active humic acid under salt stress

2.3　NaCl胁迫下不同浓度高活性腐植酸液剂对番茄幼苗胚根和下胚轴长度影响

由图1和图2可以看出，在NaCl胁迫下，用5个不同浓度的高活性腐植酸液剂浸种，对番茄种子胚根和下胚轴的生长起到一定的促进作用。700倍的高活性腐植酸稀释液对胚根和下胚轴的长度分别增加了129.33%、34.93%，且促进作用最为明显。与CK相比较，表明高活性腐植酸液剂对NaCl胁迫的抑制具有缓解作用，促进胚根和下胚轴的生长，且对胚根生长的促进作用较下胚轴大。

图1　NaCl胁迫下不同浓度高活性腐植酸液剂对番茄幼苗胚根长度的影响
Fig.1 Radicle length of tomato seedings the influence of different concentrations of high active humic acid under NaCl stress

图2　NaCl胁迫下不同浓度高活性腐植酸液剂对番茄幼苗下胚轴长度的影响
Fig.2 Hypocotyl length of tomato seedings the influence of different concentrations of high active humic acid under NaCl stress

2.4　NaCl胁迫下不同浓度高活性腐植酸液剂对番茄幼苗胚根粗度的影响

图3是NaCl胁迫下不同腐植酸浓度对番茄幼苗胚根粗度的影响，由图中可知，加入高活性腐植酸液剂后，幼苗胚根的粗度与CK相比均有了明显的增加，700倍的高活性腐植酸稀释液对胚根的粗度增加了55%，极大的改善了NaCl胁迫的抑制效果，说明高活性腐植酸液剂可以在一定程度上缓解NaCl对幼苗胚根生长的抑制作用。

图3　NaCl胁迫下不同浓度高活性腐植酸液剂对番茄幼苗胚根粗度的影响
Fig.3 Radicle roughness of tomato seedings the influence of different concentrations of high active humic acid under NaCl stress

2.5　NaCl胁迫下不同浓度高活性腐植酸液剂对番茄幼苗胚根丙二醛含量的影响

由图4可知，在NaCl胁迫下，发芽幼苗的膜脂过氧化程度较高，即番茄幼苗的细胞膜系统受损程度较严重，抑制了幼苗的生长。加入高活性腐植酸液剂后，MDA含量随着加入液剂浓度的增大先增加后降低，表明高活性腐植酸液剂可以在一定程度上降低NaCl胁迫对发芽幼苗的伤害，保护细胞膜系统，700倍的高活性腐植酸稀释液效果最好，MDA含量下降了45.33%。

图4　NaCl胁迫下不同浓度高活性腐植酸液剂对番茄幼苗胚根中丙二醛含量的影响
Fig.4 MDA of radicle of tomato seedings the influence of different concentrations of high active humic acid under NaCl stress

3　讨论

发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数这些指标可以作为种子萌发期耐盐性鉴定的指标[18]。植物在逆境中膜系统会发生膜脂过氧化作用，MDA是其产物之一，它可以作为膜脂过氧化指标，可以表示细胞膜脂过氧化程度和植物对逆境条件的反应强弱，因此，MDA也可以作为种子萌发耐盐性的指标。

研究表明，在NaCl胁迫下，番茄种子的发芽率、发芽势、发芽指数、胚根长及下胚轴长均显著降低，MDA含量显著升高[5]。胡晓辉等[7]也认为NaCl胁迫可能破坏了细胞质膜的完整性，导致细胞选择透性下降，细胞内离子不平衡，使得种胚吸水困难，细胞内水分不足，从而抑制了番茄种子的萌发。本试验中，随着NaCl浓度的增加，番茄种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数表现出先升高后降低，这一研究结果与前人的研究结论基本一致。

研究还表明，用腐植酸浸种可以增加谷胱甘肽含量，减少O2-，降低膜脂过氧化程度，进而减少MDA含量[19]。试验中，当番茄种子经过不同浓度的高活性腐植酸液剂浸种处理后，种子对NaCl胁迫的承受能力受到了影响，不同浓度的高活性腐植酸液剂均提高了番茄种子的耐盐能力，700倍的高活性腐植酸稀释液促进作用最大。

综上所述，高活性腐植酸液剂可以提高NaCl胁迫下番茄种子发芽指标，降低MDA含量；促进NaCl胁迫下番茄种子的正常萌发生长。因此，用高活性腐植酸液剂浸种可以作为提高番茄种子耐盐性的一种方法。但对于高活性腐植酸液剂提高番茄种子萌发的内在机理和品种间的差异还需进一步研究。

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