摘要:本实验通过比较热研7号、热研10号、西卡、有钩四种柱花草种子,在不同海水浓度梯度下的发芽率、发芽指数、萌发种子长、活力指数,分析出耐盐性较高的品种。结果表明,四种柱花草的耐盐性依次是热研7号>西卡>热研10号>有钩。
关键词:海水浓度;发芽率;活力指数;耐盐性
1前言
海水灌溉农业是以海水资源、沿海滩涂资源和耐盐植物为劳动对象的特殊农业,中国拥有2.08×104 km2沿海滩涂,这些地区农业用水比例大,淡水相对不足,如何减轻对淡水资源的压力,是一个十分迫切的任务;另一方面,滨海地区土壤不同程度的次生盐渍化,如果牧草的抗盐性能不好或者抗盐水平达不到,都会使得草种的种植失败[1-4]。
本实验以热研7号、热研10号、西卡、有钩4个不同水稻品种的种子为实验材料,以不同的海水浓度梯度为基质进行发芽实验,测其种子的发芽率、发芽指数、萌发种子长、活力指数,通过对各品种间被测指标的数据进行分析,比较不同品种种子的耐盐性,以期为柱花草的抗性育种和抗盐栽培等方面的研究提供参考[6-7]。
2 材料与方法
2.1 实验材料
(1)供实验柱花草品种:热研7号、热研10号、西卡、有钩,由中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所热带牧草研究中心提供。
(2)实验仪器及试剂:规格为9cm的培养皿,镊子,电子秤,无灰定性滤纸,去离子水,海水(采自洋浦)。
2.2 试剂浓度的选取
取在预备实验中能够使柱花草发芽的海水浓度,浓度梯度分别为5%、8%、12%、20%、30%、40%、50%、60%,以去离子水作为对照。
2.3 试验方法
(1)将不同浓度梯度的海水和用作对照的去离子水分别加入培养皿中。称量。
(2)将用80℃温水破除休眠过的七种柱花草种子整齐排列在培养皿中,再次称量。每皿100粒同种种子,做三个重复,然后置于培养箱(25℃,有光照)中培养15天。
(3)每天定时检查发芽种子的数目(种子胚芽鞘露白为发芽),并做好记录。
(4)实验结束时,测定各处理浓度的种子发芽率及胚轴与胚根伸长长度。根据实验记录数据,计算发芽率、发芽指数、萌发种子长、活力指数。
2.4 测定项目
2.4.1种子发芽率
发芽率=(发芽终期全部正常幼苗数/供试种子总数)*100%
2.4.2萌发种子长[9]
萌发种子长=胚轴长+胚根长
胚轴和胚根的测定在实验结束时用直尺进行测量。
2.4.3活力指数[10]
活力指数(VI)=GI×萌发种子长。
2.5 数据分析和统计
本文采用Micronsoft Excel进行数据处理及相关统计分析。
3 实验结果及分析
3.1 不同海水梯度下四种柱花草品种种子发芽率(%)
在不同的海水浓度环境中,四种柱花草种子发芽率的数据结果如图1.所示。
图1. 不同海水梯度下四种柱花草品种种子发芽率(%)
从图1可以看出,柱花草发芽率总体变化趋势是随海水浓度从低到高依次降低。在用去离子水作为对照的培养环境和海水浓度梯度在5%-40%的培养环境下,各品种的发芽率都比较稳定,其中热研7号的发芽率最高,当海水浓度梯度在30%以下时都保持在70%以上,在40%时平均也都达到了60% 以上的发芽率,即播种后出苗最多,耐盐性相对较强;西卡和热研10号次之;而有钩的发芽率比较稳定,但是发芽率最低,基本保持在20%-30%之间,即耐盐性相对较弱。
当海水的浓度大于40%后,很容易看出四种柱花草的发芽率都显著下降,尤其是热研7号和热研10号,西卡和有钩都保持相对稳定的发芽率,这说明当海水浓度达到一定高的浓度时,对西卡和有钩柱花草种子的发芽率变化影响不是很大。
在不同的海水浓度环境中,四种柱花草种子发芽率的数据结果可见,随着海水胁迫浓度的增大,发芽率下降率总体呈升高趋势。在5-8%的低浓度海水胁迫下,热研10号、Mineirao等柱花草品种的种子萌芽率下降率为负值,即说明在较低浓度下, 海水胁迫对有些柱花草品种种子萌发有促进作用。而当海水浓度达50%时,有些品种发芽率会急剧下降,各品种表现出显著差异,如热研10号柱花草种子的发芽率下降率为71.43% ,西卡仅为22.53%。
3.2实验终期不同海水梯度下四种柱花草品种萌发种子长(cm)
在不同的海水浓度环境中,四种柱花草种子萌发种子长的数据结果如图2所示。
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图2. 实验终期不同海水梯度下四种柱花草品种萌发种子长(cm)
从图2可以看出,在用去离子水作为对照的培养环境和海水浓度梯度在5%-12%的培养环境下,柱花草萌发种子长是随着海水浓度的升高而伸长的,在海水浓度梯度为12%时基本都达到了最大值,实验终期热研7号的萌发种子长平均达到了7.35cm。在海水浓度梯度在12%-60%的培养环境下,柱花草萌发种子长是随着海水浓度的升高而明显降低。在海水浓度为60%时又都达到了最小值, 实验终期热研7号的萌发种子长平均只有0.45cm。这说明海水浓度对柱花草萌发种子长的生长有很强的抑制作用,并与海水浓度之间相关性较强。
3.3不同海水梯度下四种柱花草品种种子活力指数
在不同的海水浓度环境中,四种柱花草种子活力指数的数据结果如图3.所示。
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图3. 不同海水梯度下四种柱花草品种种子活力指数
从图3可以看出,在用去离子水作为对照的培养环境和海水浓度梯度在5%-12%的培养环境下,柱花草活力指数是随着海水浓度的升高而升高的,在海水浓度梯度为20%之前都达到了最大值,热研7号的活力指数最高在浓度为8%时达到了987.81,热研10号的活力指数最高在浓度为12%时达到了379.53,西卡的活力指数随浓度升高而降低,除对照外最高达到808.17,有钩的活力指数最高在浓度为8%时达到了280.79。
但是在海水浓度梯度达到20%以上后,四种柱花草的活力指数就大幅度下降,热研7号的下降幅度是最大的,就活力指数来看,在海水浓度环境在5%-30%之间时,四种柱花草的耐盐性依次是热研7号>西卡>热研10号>有钩。
4.结论与讨论
一定条件下种子的发芽率、萌发种子长、活力指数等指标可以反映柱花草种子发芽及幼苗早期长势情况,通过相同条件下不同品种间的相关指标比较,可以判断其耐盐性强弱。
(1)低浓度的海水浓度环境下能促进柱花草种子的生长,随着浓度的继续升高,不同品种的柱花草种子的发芽率抑制程度逐渐加深。
(2)随着海水浓度的升高,不同的柱花草种子的萌发种子长受到不同程度的抑制,在海水浓度为12%时,萌发种子长达到最长,但在海水浓度继续升高后,萌发种子长受到抑制的现象越来越明显,说明柱花草的萌发种子长与海水浓度有明显的相关性。
(3)20%的海水浓度是四种柱花草种子活力指数的临界值,在此之前,随海水浓度的升高,柱花草的活力指数是逐渐上升的,但在此之后,柱花草的活力指数随海水浓度的继续升高而大幅下降。
由上分析可知,供实的热研7号、热研10号、西卡、有钩几个品种相比,热研7号的耐盐性最强,西卡次之,再次为热研10号,有钩的耐盐性是最弱的。
以上结论仅是根据室内实验条件所得数据的分析,存在一定的局限性,其结果的应用性还有待于后续大田试验进一步验证。
参考文献
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