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盐胁迫对碱茅草种子萌发的影响



全 文 :盐胁迫对碱茅草种子萌发的影响
任小青1 ,2,冀 宏1 (1.兰州理工大学流体动力与控制学院,甘肃兰州 750050;2.青海大学机械工程学院,青海西宁 810016)
摘要 [目的]研究盐胁迫对碱茅草种子萌发的影响。[方法]以碱茅草种子为试验材料,用不同浓度 NaCl、Na2CO3 溶液(0、0. 5%、
1. 0%、1. 5%、2. 0%、2. 5%、3. 0%、3. 5%、4. 0%、4. 5%、5. 0%、5. 5%)对其进行处理,研究不同浓度盐胁迫下碱茅草种子发芽率和平均发
芽时间的变化。[结果]在不同浓度 NaCl、Na2CO3 胁迫条件下,碱茅草种子的发芽率和平均发芽时间均表现出明显差异,即随着盐溶液
浓度的增加,发芽率逐渐降低,平均发芽时间逐渐延长。但相同盐溶液浓度下,Na2CO3 胁迫比 NaCl胁迫更为明显。[结论]该研究为盐
渍地的植被修复提供了理论参考。
关键词 盐胁迫;碱茅草;种子萌发
中图分类号 X131. 3 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2011)19 -11740 -01
Effects of Salt Stress on Seed Germination of Puccinelia chinampoensis
REN Xiao-qing et al (School of Fluid Power and Control,Lanzhou University of Technology,Lanzhou,Gansu 730050)
Abstract [Objective]The aim was to study the effects of salt stress on seed germination of Puccinelia chinampoensis.[Method]Taking the seeds
of P. tenuiflora as test material which was treated by NaCl and Na2CO3 solution with different concentrations (0,0. 5%,1. 0%,1. 5%,2. 0%,
2. 5%,3. 0%,3. 5%,4. 0%,4. 5%,5. 0% and 5. 5%),the changes of germination rate and average germination time of P. chinampoensis under
various salt stresses were studied.[Result]Under the stress of NaCl and Na2CO3 with different concentrations,there were obvious differences in
the germination rate and average germination time of P. chinampoensis seeds,namely germination rate went down and average germination time
prolonged gradually with the increase of salt concentration. However,the stress of Na2CO3 was more obvious than that of NaCl.[Conclusion]The
study could provide theoretical references for the vegetation restoration of saline land.
Key words Salt stress;Puccinelia chinampoensis;Seed germination
基金项目 兰州理工大学科研发展基金资助项目(BS06200901)。
作者简介 任小青(1975 - ) ,女 ,河南洛阳人,讲师,在读硕士,从事
大规模荒漠改良工法研究,E-mail:renxiaoqyx@ 163. com。
收稿日期 2011-03-31
荒漠化作为极其重要的环境和社会问题正困扰着当今
世界,威胁着人类的生存和发展,因此,世界各国都把遏制荒
漠化的发展作为生态环境建设和可持续发展的重要问题。
我国是世界上人口最多、耕地面积相对不足的发展中国家,
同时也是受荒漠化危害最严重的国家之一。土地盐渍化和
缺少灌溉用的淡水资源导致土地荒漠化。就我国受荒漠化
影响最大的西北地区来说,年降雨量不足 400 mm,但多年平
均蒸发量却高达 3 000 mm,淡水资源匮乏,但地下咸水和微
咸水资源却很丰富。治理荒漠化最根本的是要恢复当地的
植被,无论是在盐渍地恢复植被还是用盐水灌溉,选取耐盐
植物和研究其耐盐性,都是解决植被恢复的核心问题。碱茅
草是禾本科碱茅草属多年生植物,杆丛生、直立或基部膝曲;
根系发达,根系入土较深,有很强的抗旱能力,而且它的根细
胞具有特殊的滤盐功能,可根据自身的营养特点,有选择性
地从土壤中吸收所需要的矿质元素,而由于根细胞的过滤组
织,土壤中的可溶性盐基离子不能进入根细胞,可以在 pH
9. 50、全盐含量 0. 80% ~ 1. 50%的盐土中生长[1]。因此,笔
者研究了不同浓度盐溶液对碱茅草种子萌发的影响,以期为
盐渍地的植被恢复提供理论参考。
1 材料与方法.
1. 1 试验材料 碱茅草种子来源于青海省海南州共和县,
2010年采种后自然晾干,备用。采用水洗法略去浮种,选择
无虫害、生长均匀一致、籽粒成熟饱满的种子作为试验材料。
1. 2 试验方法 设 NaCl、Na2CO3 浓度分别为 0(CK)、
0. 5%、1. 0%、1. 5%、2. 0%、2. 5%、3. 0%、3. 5%、4. 0%、
4. 5%、5. 0%、5. 5%,共 12个处理,3 次重复。滤纸充分吸收
上述溶液后,分别选取颗粒饱满的碱茅草种子 20粒,置于不
同浓度干净的培养皿滤纸上,在温室中进行培养,白天室温
为(25 ±1. 0)℃,夜间为(22 ±1. 5)℃。为了弥补水分的蒸发
量,每个培养皿每天补充一定量的蒸馏水,以滤纸保持湿润
为标准。每天观察种子的萌发情况,并记录发芽数(发芽标
准以突破种皮为发芽) ,然后计算发芽率(GR)[2 -3]和平均发
芽时间(GD) (从开始萌发算起,连续 3 d都没有新种子萌发
为萌发结束) ,其计算公式分别为:
GR = Gt /T ×100%
GD =∑(Gt ×N)/T ×100%
式中,Gt为发芽的种子数;T为参试种子数;N为发芽天数。
2 结果与分析
2. 1 不同浓度 NaCl胁迫对碱茅草种子萌发的影响 由图
1和2可见,当 NaCl溶液浓度为0. 5%时,碱茅草种子平均萌
发时间与对照相同,发芽率略高于对照,说明低浓度 NaCl 溶
液对碱茅草种子萌发有一定的促进作用;然后,发芽率随着
盐溶液浓度的增加而降低,且下降趋势越来越明显,直到盐
溶液浓度为 5. 5%时,发芽率降为 0。随着盐溶液浓度的增
加,平均发芽时间逐步推后,当含 NaCl浓度为 3. 0%时,发芽
时间明显推后,且随着浓度的不断增加这种滞后越发明显。
2. 2 不同浓度 Na2CO3 胁迫对碱茅草种子萌发的影响 由
图 1和 2可知,当 Na2CO3 溶液浓度为 0. 5%时,碱茅草种子
平均萌发时间与对照相同,发芽率略高于对照,说明低浓度
Na2CO3 溶液对碱茅草种子萌发有一定促进作用;之后发芽
率随着盐溶液浓度的增加而降低,从浓度 2. 0%开始明显降
低,且下降趋势比 NaCl明显,浓度为5. 5%时发芽率为0。随
着盐溶液浓度的增加,平均发芽时间逐步推后,当 Na2CO3 盐
溶液浓度为 2. 5%,发芽时间明显推后,随着浓度的不断增加
这种滞后越发明显。可见,相同盐溶液浓度下,Na2CO3 对碱
茅草种子的胁迫要比 NaCl的大。
(下转第 11770页)
责任编辑 杨莹莹 责任校对 傅真治安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2011,39(19):11740,11770
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.19.011
图 5 温度随海拔的变化规律
Fig. 5 Variation of temperature with elevation
面模拟与残差内插结合方法得到的气候连续空间结果较为
科学合理。这种方法能将气温及降雨空间分布情况精确到
栅格点,不仅考虑各观测数据间空间关联的宏观地理因子,
同时还从生态学的角度考虑了各气侯因子与影响其空间分
布的微地形因子,并进一步考虑了一些随机因素带来的气候
观测值的误差项;通过对随机误差项采用最为常用的地统计
普通 Kriging内插,将这种随机误差进行较科学的空间分配,
从而提高气候连续表面空间预测的精度;模拟结果基本符合
客观规律,可用于该地区气候资料的空间信息化模拟。这种
方法更多地从空间关联及生态相关性考虑各气候因子的空
间分布,较常规的 GIS 内插方法更优,该方法的应用可为进
一步进行横断山区生态及植被研究提供科学的空间基础
数据。
参考文献
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21.
(上接第 11740 页)
图 1 不同盐溶液浓度下碱茅草种子发芽率的变化
Fig. 1 Change of the germination rate of Puccinellia chi-
nampoensis seeds under different saline concentrations
3 结论与讨论
在不同浓度 NaCl和 Na2CO3 胁迫条件下,碱茅草种子的
发芽率和平均发芽时间均表现出明显差异,随着盐溶液浓度
的增加,发芽率逐渐降低,平均发芽时间逐渐延长。但相同
盐溶液浓度下,Na2CO3 胁迫比 NaCl 胁迫更为明显,这可能
与溶液酸碱性有关,由于 NaCl是一种中性盐,其溶液也处于
中性,而 Na2CO3 是碱性盐,其溶液也呈碱性,那么对植物的
胁迫除了盐胁迫之外,还有碱胁迫。另外,盐分对种子萌发
的影响一般归结为渗透效应与离子效应[4],渗透效应表现在
影响种子萌发过程水分的吸收,离子效应表现在影响植物的
正常生理代谢,干扰细胞代谢过程[5]。对于溶液 pH值与盐
分胁迫的共同作用机理,还有待于进一步研究。
图 2 不同盐溶液浓度下碱茅草种子平均发芽时间的变化
Fig. 2 Change of the average germination time of Puccinellia
chinampoensis seeds under different saline concentrations
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07711 安徽农业科学 2011 年