分析不同化学试剂处理对棉花种子萌发和抗盐性的影响

 一播全苗、壮苗是实现棉花高产优质的重要基础环节,因此研究影响棉花种子萌发、出苗的因素和促进措施具有重要的实践意义。前人曾报道,10 mmol/L甜菜碱浸种能提高盐胁迫下桑树种子的发芽率,增加桑树幼苗叶片的叶绿素含量,促进盐胁迫下桑树萌芽幼苗的生长发育[14]。外源甜菜碱浸种可促进烟草种子的萌发[10]。乙烯利、赤霉素亦可促进盐胁迫下棉花种子萌发和棉苗生长,增强耐盐性[6]。许多多胺类化合物也能增强植物的抗盐性[5,8]。本试验以抗虫棉新棉33B为材料,研究了几种化学药剂处理对棉花种子萌发出苗和抗盐性的影响。

　　1 材料与方法

　　以新棉33B脱绒光子为材料,用不同浓度的赤霉素(GA3)、维生素B6(VB6)、水杨酸(SA)、缩节胺(DPC)、萘乙酸(NAA)、高分子吸水树脂(SAP)和海藻酸钾(PA)分别处理,研究其对种子萌发的影响。

　　1.1 化学试剂对种子萌发出苗影响试验

　　以清水、缩节胺(50~200 mg/L)、赤霉素(25~100 mg/L)、维生素B6(10~50 mg/L)、水杨酸(25~100 mg/L)、萘乙酸(25~100 mg/L)、高分子吸水树脂(1%~5%)和海藻酸钾(2%)浸种12 h,捞出晾干后采用沙床做发芽试验。以上共计22个处理,每处理50粒种子,重复3次。在发芽试验的第4天统计发芽势,第12天统计发芽率。

　　1.2 化学试剂对盐胁迫下种子萌发出苗影响的试验

　　选用在试验1.1中作用效果表现好的化学试剂浓度,在0.4%NaCl胁迫下做发芽试验,设清水、赤霉素(50 mg/L)、缩节胺(150 mg/L)、维生素B6(20 mg/L)、水杨酸(50 mg/L)、萘乙酸(25 mg/L)、海藻酸钾(2%)和高分子吸水树酯(2%)共8个处理, 重复3次。同试验1.1做发芽试验,记录发芽势、发芽率、株高、主根长及根、茎、叶干重。

　　1.3 数据测定及统计

　　每处理取3株棉苗测定株高、主根长度,烘干至恒重后称取干重。计算发芽指数(GI),GI=∑Gt/Dt。式中:Gt为每天发芽数;Dt为与Gt相对应的天数。

　　所得数据采用DPS数据处理系统统计分析,以Excel 2003绘图。

　　2 结果与分析

　　2.1 不同浓度化学试剂处理对棉花种子萌发的影响

　　各种化学试剂处理在一定浓度范围内对棉种发芽势均有所促进,其中5% SAP、50 mg/L GA3、20 mg/L 维生素B6和150 mg/L DPC的效果较好,但100 mg/L萘乙酸对发芽势有显著抑制作用(表1)。各试剂对发芽率、发芽指数的影响大致相同,只是5%SAP处理的发芽势较高,但其发芽率较低。150 mg/L缩节胺、50 mg/L赤霉素、20 mg/L 维生素B6、50 mg/L水杨酸、25 mg/L萘乙酸和2%高分子吸水树脂浸种处理发芽指数较高,分别比清水对照提高了18.7%、47.7%、35.5%、20.6%、12.2%和8.4%。

　　2.2 不同化学试剂对盐胁迫下棉花种子萌发的影响

　　在0.4% NaCl胁迫下,大部分处理的种子发芽率和发芽指数皆有所降低,但相对于对照而言,DPC、VB6、GA3、NAA、SAP处理表现较好,明显提高了发芽率和发芽指数,其中GA3处理发芽率和发芽指数综合表现最好(图1)。

　　由图2可知,0.4%NaCl胁迫下,不同化学试剂处理棉种,能在一定程度上促进棉花根系生长,使主根伸长,而抑制棉花茎的生长,盐胁迫下的棉苗普遍比对照棉苗矮小;50 mg/L GA3处理能显著促进棉花茎的生长,同时对根的生长有一定抑制作用,致使棉苗“头重脚轻”,不利于立苗。150 mg/L DPC处理,显著抑制茎的生长,同时促进根系生长,使棉花矮壮,有利于棉花壮苗。20 mg/L维生素B6显著促进了棉花根的生长,而对茎的生长影响不大。

　　NAA和VB6处理显著提高了地上部的干重,而根干重,与对照相比,稍有提高。试验还看出,经维生素B6浸种棉苗的根毛密度大,侧根多而长。DPC浸种处理对棉苗地上部生长有一定的抑制作用,但明显促进了根系的生长,根干重增加明显。棉花苗期易受盐害的重要原因之一就是植株生长受到抑制,而维生素B6、萘乙酸浸种可明显促进根系和地上部的生长,有效提高棉苗的抗盐能力。

　　3 讨论与结论

　　用适宜浓度的缩节胺、赤霉素、维生素B6、萘乙酸、高分子吸水树脂、水杨酸和海藻酸钾试剂处理新棉33B种子,均可缩短其发芽天数,提高发芽势、发芽率和发芽指数,使发芽较为整齐一致,其中以150 mg/L缩节胺、50 mg/L赤霉素、20 mg/L维生素B6、25 mg/L萘乙酸、50 mg/L水杨酸,处理效果较为明显。

　　本试验结果表明,在0.4%NaCl胁迫下,赤霉素浸种虽能提高棉苗发芽势和发芽率,但由于赤霉素浸种后造成棉苗茎细长,而根短小,使得棉苗倒伏严重,不利于培育壮苗。

　　关于维生素用于棉花抗盐方面的研究,阿克罗索夫曾有报道,认为维生素B6的作用极弱,本试验发现:维生素B6浸种可明显促进地上部生长,对地下部生长也有一定促进作用,根毛密度较大,侧根多,侧根长。有利于吸收水分及矿质元素,促进棉苗生长,提高棉苗的抗盐能力。

　　在0.4%NaCl胁迫下,海藻酸钾处理棉花种子的发芽率和发芽指数明显低于对照,但能明显促进棉苗根系的生长;水杨酸虽然发芽率高于对照,但苗弱,出苗不整齐,达不到生产应用水平。

　　高分子树脂虽能提高种子发芽率和发芽指数,但叶干重最轻,说明叶片太小,不利于光合产物的积累。萘乙酸可明显提高种子发芽率,促进根系和地上部的生长,提高棉苗抗盐能力,但地上部生长过旺,不利于培育壮苗。

　　综合本试验结果,在0.4%NaCl胁迫下,以缩节胺处理棉花种子效果最好,不但发芽率显著高于对照,发芽时间也比对照短。采用150 mg/L缩节胺浸种12~24 h,棉花种子发芽率达85%以上,且苗壮,出苗整齐,基本达到生产要求,可作为生产种子处理的方法。同时在0.4%盐浓度胁迫下,缩节胺浸种发芽势、发芽率及棉苗根、茎、叶干重都比CK综合效果好。维生素B6处理棉花种子的发芽率显著高于对照,低浓度、长时间浸种促进发芽率的效果最好,高浓度处理效果不稳定。采用20 mg/L维生素B6 浸种12 h,发芽率达85% 以上,可作为种子处理的方法。

　　以上仅是本试验初步结果,还有待大田进一步验证。