Ca(NO3)2对不同品种黄瓜种子萌发的影响

2009-04-05 07:40李海云任秋萍吕福堂李沙沙
长江蔬菜 2009年24期
关键词:芽苗胚根发芽势

李海云 任秋萍 吕福堂 李沙沙

(聊城大学农学院园艺工程系,山东聊城,252059)

Ca(NO3)2对不同品种黄瓜种子萌发的影响

李海云 任秋萍 吕福堂 李沙沙

(聊城大学农学院园艺工程系,山东聊城,252059)

以6个不同品种的黄瓜种子为试材,采用培养皿发芽法,研究了不同浓度Ca(NO3)2对其萌发的影响并进行了品种间比较。研究结果表明,随Ca(NO3)2浓度的增加,津青春四、津绿小菜园的发芽率、发芽势和发芽指数均呈先升高后降低的趋势,农乐101、津萃双冠、秀丰四号和早优F1都呈下降趋势;6个黄瓜品种的活力指数、胚根长度和芽苗长度均随Ca(NO3)2溶液浓度的增大而降低。根据综合评价结果,所选6个品种中,津绿小菜园对Ca(NO3)2的耐性最强。

Ca(NO3)2黄瓜种子 耐盐性 津绿小菜园

20世纪80年代以来,伴随着改革开放、经济发展和人民生活水平的提高,设施栽培得到迅速发展,在园艺作物生产中的地位举足轻重。但设施栽培是一种人为作用十分强烈的土地利用方式[1],由于其特定的环境条件、栽培方式以及偏施重施化肥,造成土壤盐分逐年积累[2]。一般在使用5~8 a后,均会发生不同程度的次生盐渍化。土壤次生盐渍化是温室蔬菜生长的主要障碍,严重制约了生产的可持续性,因此早已引起人们的关注,并成为近年来学术界的一大研究热点。其中,NO3-和Ca2+分别是设施土壤中积累最多的阴离子和阳离子[3~4]。因此,本试验以我国北方温室主栽作物黄瓜为研究对象,探讨Ca(NO3)2对其不同品种种子萌发的影响,以期为培育抗盐品种及设施栽培的进一步发展提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试黄瓜品种为:农乐101、津萃双冠、津青春四、津绿小菜园、秀丰四号和早优F1。

1.2 试验处理

挑选饱满粒大的供试种子,用0.1%升汞溶液消毒15 min,蒸馏水冲洗3次,滤干后播种在放入双层滤纸的直径12 cm的培养皿内,每培养皿50粒种子,分别加入 5 mL不同浓度的 Ca(NO3)2(0,50,100,150,200 mmol/L,分别用A,B,C,D,E表示)溶液。共计30个处理,每培养皿为1次重复,每处理3次重复。将培养皿平放在的培养箱中(27± 0.5)℃培养。每天用称质量法补充蒸发的水分1次,使各培养皿中盐浓度维持不变。以胚根长2 mm作为发芽标志,每天统计发芽数,第7天结束。

1.3 测定项目与方法

发芽率(%)=第7天正常发芽种子数/供试种子数×100%;发芽势(%)=第48 h正常发芽种子数/供试种子数×100%;发芽指数GI=∑Gt/Dt(Gt为t时间内的发芽数,Dt为相应的发芽天数);活力指数VI=GI×S(GI为发芽指数,S指萌发后的主根长);参照吐尔逊娜依[5]、王广印[6]等的综合评价法对黄瓜不同品种的抗盐性进行综合评价。

2 结果与分析

2.1 不同浓度Ca(NO3)2对黄瓜种子发芽率的影响

由表1可以看出,当Ca(NO3)2浓度为 50 mmol/L时,除津青春四和津绿小菜园2品种的发芽率高于对照外,其余品种的发芽率都低于对照;当Ca(NO3)2浓度进一步增加时,6个品种的黄瓜种子发芽率均随Ca(NO3)2浓度的升高而下降,说明低浓度Ca(NO3)2能促进津青春四和津绿小菜园黄瓜种子萌发,较高浓度的Ca(NO3)2却抑制黄瓜种子的萌发。在同一Ca(NO3)2浓度下,不同品种黄瓜种子的发芽率及其变化率各不相同,说明不同黄瓜品种对Ca(NO3)2的反应不同。

2.2 不同浓度Ca(NO3)2对黄瓜种子发芽势的影响

由表2可知,6种黄瓜种子发芽势随Ca(NO3)2浓度的变化规律与发芽率的变化规律基本一致,不同之处在于当Ca(NO3)2浓度变为100 mmol/L时,津青春四的发芽势高于对照,其变化率为正值。

2.3 不同浓度Ca(NO3)2对黄瓜种子发芽指数的影响

由表3可以看出,不同Ca(NO3)2浓度对不同品种黄瓜种子发芽指数的影响不同。当Ca(NO3)2浓度由0增加至100 mmol/L时,津绿小菜园黄瓜种子发芽指数逐渐升高至最大值 319.7,Ca(NO3)2浓度进一步增加时,其发芽指数又急剧下降。对于其他5个品种而言。则是 Ca(NO3)2浓度越高,黄瓜种子发芽指数越低。

2.4 不同浓度Ca(NO3)2对黄瓜种子活力指数的影响

当Ca(NO3)2浓度达到50 mmol/L时,6个品种黄瓜种子活力指数与对照相比,都大幅下降,Ca(NO3)2浓度继续增加时,6个品种的活力指数进一步降低。黄瓜种子活力指数变化幅度远高于同浓度下发芽率、发芽势和发芽指数的变化幅度 (表4),说明活力指数对Ca(NO3)2浓度的变化更为敏感。由于同浓度下6个品种间活力指数变化率差别不大,所以用活力指数区分种间差异意义不大。

2.5 不同浓度Ca(NO3)2对黄瓜幼苗鲜质量的影响

由表5可知,6个品种黄瓜幼苗单株鲜质量都随Ca(NO3)2浓度的增大而下降。当Ca(NO3)2浓度为50 mmol/L时,各品种的单株鲜质量与对照相比下降很多,但品种间差异不大。当Ca(NO3)2浓度增至100 mmol/L时,单株鲜质量继续大幅下降。当Ca(NO3)2浓度进一步增加时,单株鲜质量下降幅度很小。

表1 不同浓度Ca(NO3)2对黄瓜种子发芽率的影响

表2 不同浓度Ca(NO3)2对黄瓜种子发芽势的影响

表3 不同浓度Ca(NO3)2对黄瓜种子发芽指数的影响

表4 不同浓度Ca(NO3)2对黄瓜种子活力指数的影响

2.6 不同浓度Ca(NO3)2对黄瓜胚根长度的影响

由表6可以看出,所有品种的黄瓜胚根长度均随Ca(NO3)2溶液浓度的增大而减小。在Ca(NO3)2浓度为50 mmol/L时,黄瓜胚根发育就受到了明显抑制,其中津绿小菜园下降幅度最小,但也高达72.2%,早优F1下降幅度最大,为85.5%。

2.7 不同浓度Ca(NO3)2对黄瓜芽苗长度的影响

黄瓜芽苗长度随Ca(NO3)2浓度的变化规律同胚根长度基本一致,只是与胚根相比,低浓度(50 mmol/L)的Ca(NO3)2对芽苗生长的抑制程度较小,而高浓度(150 mmol/L和200 mmol/L)的Ca(NO3)2对芽苗生长的抑制程度较大(表7)。

2.8 不同黄瓜品种对Ca(NO3)2耐性的多项指标综合分析

为了更方便直观的比较各个黄瓜品种对Ca(NO3)2的耐性强弱,笔者们对测定的各个指标进行了评分,并把各指标的分数进行累加及排序(表8),得出供试6个黄瓜品种对Ca(NO3)的耐性依次为津绿小菜园>农乐101>津青春四>津萃双冠、秀丰四号。

3 小结与讨论

研究种子萌发期对盐胁迫的反应是系统阐述植物各个生长时期盐胁迫反应的较好途径[7~8],对选种有一定的指导意义。

本试验中大多数黄瓜品种的生理指标是随Ca(NO3)2浓度的增加而降低,但津青春四和津绿小菜园2品种的发芽率、发芽势以及津绿小菜园的发芽指数是先升高后降低。 说明低浓度的Ca(NO3)2对某些品种黄瓜种子萌发有一定的促进作用,这可能与Ca2+在种子萌发中的作用有关[9],同时也说明了不同黄瓜品种对Ca(NO3)2的耐性不尽相同。

表5 同浓度Ca(NO3)2对黄瓜幼苗单株鲜质量的影响

表6 不同浓度Ca(NO3)2对黄瓜胚根长度的影响

表7 不同浓度Ca(NO3)2对黄瓜种子芽苗长度的影响

当Ca(NO3)2浓度达到50 mmol/L时,6个品种黄瓜种子活力指数与对照相比,都大幅下降,变化幅度远高于同浓度下发芽率、发芽势和发芽指数的变化幅度,说明活力指数对Ca(NO3)2浓度的变化更为敏感。鲜质量、胚根长度、芽苗长度这3项指标均随Ca(NO3)2溶液浓度的增大而急剧降低,芽苗生长对高浓度(150 mmol/L和200 mmol/L)Ca(NO3)2最为敏感,可能是盐浓度过高造成渗透胁迫,芽苗吸水困难所致。

综合各项指标来看,在所选择的6个品种中,对Ca(NO3)2抗性最强的品种为津绿小菜园,抗性最弱的品种是津萃双冠和秀丰四号。

虽然本试验初步对比了不同黄瓜品种萌发期对Ca(NO3)2的抗性强弱,但种子萌发期的抗性与植株生长发育过程中各个阶段的抗性是否完全一致,还应进行更深入的研究才能得出结论。

表8 不同黄瓜品种对Ca(NO3)2的耐性综合评价

[1]聂和民,李耀华.蔬菜日光温室生产与发展问题探讨[J].中国蔬菜,1992(1):46-49.

[2]李海云,王秀峰,邢禹贤.设施土壤盐分积累及防治措施研究进展[J].山东农业大学学报:自然科学版,2001,32(4):535-538.

[3]童有为,陈淡飞.温室土壤次生盐渍化的形成和治理途径研究[J].园艺学报,1991,18(2):159-162.

[4]薛继澄,李家金,毕德义,等.保护地栽培土壤硝酸盐积累对辣椒生长和锰含量的影响[J].南京农业大学学报,1995,18(1):53-57.

[5]吐尔逊娜依,高辉远,安沙舟,等.8种牧草耐盐性综合评价[J].中国草地,1995(1):30-35.

[6]王广印,周秀梅,张建伟,等.不同黄瓜品种种子萌发期的耐盐性研究[J].植物遗传资源学报,2004,5(3):299-303.

[7]吴友根,黎庆培,陈祥伟.不同质量浓度的Ca2+溶液浸种对黄瓜种子萌发的影响[J].海南大学学报:自然科学版,2005,23(3):257-260.

[8]乌凤章,刘桂丰,姜静,等.种子萌发调控的分子机理研究进展[J].北方园艺,2008(2):54-58.

[9]蔡蕾,丁同楼,王宝山.外源GA3,ABA和Ca(NO3)2缓解盐对小麦种子萌发的抑制作用[J].西北植物学报,2004,24(4):583-587.

Effect of Ca(NO3)2on Germination of Cucumber Seeds

LI Haiyun,REN Qiuping,LV Futang,LI Shasha
(Department of Horticulture,College of Agriculture,Liaocheng University,Liaocheng,Shandong 252059)

The seeds of six cucumber cultivars were used as materials,the effect of Ca(NO3)2on seed germination characteristics were studied.The results showed that the germination rate,vigor and index of'Jinqingchunsi'and'Jinlvxiaocaiyuan'increased firstly and decreased then,but the other cultivars assumed decline trend with Ca(NO3)2concentration increased.The vigor index,radicle length and sprout length of all six cultivars cucumber seeds decreased with Ca(NO3)2concentration increased.The Ca(NO3)2tolerance of Jinlvxiaocaiyuan was the highest.

Ca(NO3)2;Cucumber seed;Salt-tolerance;Jinlvxiaocaiyuan

10.3865/j.issn.1001-3547.2009.24.023

李海云(1974-),女,博士,副教授,主要从事植物生理方面的教学和科研工作。E-mail:lhy@lcu.edu.cn

2009-03-13

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