无土栽培中不同基质对盐地碱蓬种子发育与幼苗生长影响的实验研究.pdf

2023年5期 智慧农业导刊 Journal of Smart Agriculture 实验 研究 无土栽培中不同基质对盐地碱蓬种子发育与幼苗生长影响的 实验研究 梁国辉 刘艺山 伍清纯 李姝蓉 蒋玉婷 林嗣坤 王 丹 鲁东大学 资源与环境工程学院 山东 烟台 264025 盐地碱蓬是一种广泛分布于海滨 荒地等含盐碱 土壤的藜科植物 是一年生草本 1 盐地碱蓬的形态 颜 色 植株大小往往与其产地的生态环境密切相关 2 目 前 全球盐渍化土壤约占世界总土壤面积的10 对生 态环境已经植物的生长发育造成了极其严重的影响与 危害 3 受全球气候变化 人口变化 工业污染加剧等因 素影响 土壤盐渍化日益严重使农业生产的可持续发 展受到威胁 4 盐地碱蓬因其耐盐性的特点而受到广泛 关注 5 盐地碱蓬耐盐性机理一直是国内外研究的热点 深 入研究其抗盐分子机制 并利用基因工程手段将其运用 到非抗盐性植物或弱抗盐性植物中 增强植物对盐碱地 的适应能力 5 对我国盐碱地农业的开发 缓解粮食压 力 丰富盐碱地植物资源和推进我国生态环境可持续发 展具有巨大的生态 社会和经济价值 6 目前我国对于盐 地碱蓬的研究主要在其土壤修复功能的生态价值和食 用的经济价值方面 在盐地碱蓬种子萌发方面的研究 目前多为盐碱胁迫及各种离子不同浓度下对种子萌发 的影响 7 随着我国自然资源日趋衰竭及土地大范围盐 碱化 开发盐地碱蓬 提高盐地碱蓬的利用率对我国生 态可持续发展具有重要的现实意义 8 11 基于此 本文研 究了不同基质无土栽培对于盐地碱蓬种子萌发及幼苗 生长的影响 旨在探讨适宜的盐地碱蓬生长环境 1 实验材料与方法 实验供试碱蓬植株于2018年12月1日采自黄河 三角洲潮间带地区和内陆地区 本次实验所用盐地碱 蓬种子具有二型性 即黑色与褐色2种籽粒 图1 本次实验一共选取5种不同的基质 分别为 灭菌 草炭灰加自制霍格兰氏营养液 不灭菌草炭灰加自制 霍格兰氏营养液 无菌水 自制霍格兰氏营养液及标 准霍格兰氏营养液 将适量草炭灰放入烧杯并进行封 口 将其放入高压蒸汽灭菌锅 在120 的条件下灭菌 30 min 取出后进行烘干 第一组灭菌草炭灰 第二组不灭菌草炭灰均加入 通信作者 王丹 1969 女 讲师 教务办公室主任 研究方向为教育管理 摘 要 开null和利用盐null碱蓬具有巨大的生null价null 经济价null 然而 无土栽培中不同土壤基质对盐null碱蓬种子null育与幼苗生长 的影响null能不同 该null验以2种碱蓬种子 黑色与褐色 为null验材料 研究5种不同的基质 灭菌草炭灰 未灭菌草炭灰 灭菌水 自制 霍格兰氏营养液 标准霍格兰氏营养液 对盐null碱蓬种子萌null和幼苗生长的影响 并从中选出最null适盐null碱蓬种子萌null的基质 null验 结果表明草炭灰基质对null种子null芽有抑制作用而对幼苗生长有促进作用 加入营养液的基质对种子null芽有促进作用而对幼苗生长有 抑制作用 关键词 盐null碱蓬null无土栽培null种子null育null幼苗生长null营养液 中图分类号 Q945 文献标志码 A 文章编号 2096 9902 2023 05 0029 04 Abstract The development and utilization of Suaeda salsa has great ecological and economic value However the effects of different soil substrates on seed development and seedling growth of Suaeda salsa may be different in soilless culture In this experiment two kinds of Suaeda salsa seeds black and brown were used as experimental materials to study the effects of five different substrates sterilized peat ash non sterilized peat ash sterilized water home made Hoagland nutrient solution andstandard Hoagland nutrient solution on the seed germination and seedling growth of Suaeda salsa in salt land and the most appropriate substrate for the seed germination of Suaeda salsa was selected The results showed that peat ash matrix inhibited seed germination and promoted seedling growth and the matrix added with nutrient solution promoted seed germination and inhibited seedling growth Keywords suaeda salsa soilless cultivation seed development seedling growth nutrient solution nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull6 29 2023年5期实验 研究 智慧农业导刊 Journal of Smart Agriculture 自制霍格兰氏营养液 使草炭灰至完全湿润状态 后三 组无菌水 自制霍格兰氏营养液 标准霍格兰氏营养液 基质均加入到垫入滤纸的培养皿中 排出滤纸内气泡 并均匀放入处理好的种子进行播种 盖好培养皿 待所 有基质进行播种完成以后 将其放置于白天25 夜晚 20 的光照培养箱中 12 h光照及12 h黑暗中进行培 养 每过4 d将每组基质中相应的自制霍格兰氏营养 液 标准霍格兰氏营养液及蒸馏水进行添加 保证盐地 碱蓬种子生长环境的稳定 测定指标包括发芽率及植株总长 以胚根突破种 皮1 mm时视为发芽 每组基质选取长度相近的3棵植 株进行测量 然后取平均值 a 种子 A 黑色 b 种子 B 褐色 图 1 盐地碱蓬种子 2 结果与分析 2 1 不同基质对2种盐地碱蓬种子萌发的影响 在灭菌草炭灰基质中 黑色盐地碱蓬种子在第一 天有极少数种子开始拱土出苗 而褐色盐地碱蓬种子 则几乎没有发芽迹象 第二天 黑色盐地碱蓬种子有少 数种子拱土出苗 而褐色盐地碱蓬种子几乎无任何变 化 第三天 黑色盐地碱蓬种子发芽数相较之前两天快 速上升 发芽率快速增长 而褐色盐地碱蓬种子仍然只 有少数出苗 第四天 黑色盐地碱蓬种子发芽数仍在上 升 但速率已经明显下降 发芽率趋于稳定 褐色盐地 碱蓬种子无明显变化 第六天以后 黑色和褐色盐地碱 蓬种子发芽速率基本保持不变 在不灭菌草炭灰中 黑色盐地碱蓬种子在第一天 有少数种子开始拱土出苗 褐色盐地碱蓬种子拱土出 苗的数量较多 第二天时 黑色盐地碱蓬种子仍然有少 数种子继续拱土出苗 褐色盐地碱蓬种子发芽的数量 也继续增长 但速度缓慢 至第三天时 黑色盐地碱蓬 种子拱土出苗速率明显上升 发芽数显著增长 而褐色 盐地碱蓬则速率缓慢 发芽数增长小 至第四天时黑色 盐地碱蓬种子发芽的数量仍旧持续增长 速率未减缓 褐色盐地碱蓬种子发芽数增长较少 发芽率趋于稳定 第六天后 黑色盐地碱蓬种子发芽率继续略微增 而褐 色盐地碱蓬种子 发芽率则不再增长 在无菌水中 相对前2组而言 黑色盐地碱蓬种子 在第一天就已经有较多的种子发芽 褐色盐地碱蓬种 子也有少量种子拱土出苗 第二天 无论是褐色盐地碱 蓬种子还是黑色盐地碱蓬种子 二者的发芽率急速上 升 增长约为第一天的1倍 但黑色盐地碱蓬种子相较 褐色盐地碱蓬种子发芽率更高 第三天 黑色盐地碱蓬 种子的发芽率仍然稳步上涨 但幅度相比之前已经有 所下降 而褐色盐地碱蓬种子的发芽率下降更为明显 第四天 黑色盐地碱蓬种子发芽率仅上升一个百分点 而褐色盐地碱蓬种子的发芽数则依然稳步上升 发芽 率相比前一天增幅依然稳定 至第五天时 黑色盐地碱 蓬种子和褐色盐地碱蓬种子发芽率已不再增长 到第 六天时二者发芽率均不再增长 在自制霍格兰氏营养液中 第一天 黑色盐地碱蓬 种子只有少数拱土出苗 发芽率与在无菌水中相当 褐 色盐地碱蓬种子的发芽数也对较少 第二天 黑色盐地 碱蓬种子发芽率增长了20个百分点 褐色盐地碱蓬种 子发芽数量同样大幅上升 发芽率相比前一天增长近1 倍 第三天 黑色盐地碱蓬种子发芽的数量虽仍在增长 但增幅已明显下降 而褐色盐地碱蓬种子的发芽率则 继续稳步上升 第四天 黑色盐地碱蓬种子的发芽率继 续上升且增幅加大 发芽率上升了9个百分点 褐色盐 地碱蓬种子的发芽率则上升缓慢 仅仅增加了2个百 分点 至第六天时 无论黑色盐地碱蓬种子还是褐色的 盐地碱蓬种子 发芽率不再增长 在标准霍格兰氏营养液中 黑色盐地碱蓬种子第 一天发芽率达到22 与在无菌水中发芽率一致 是所 有基质中发芽率最高的 褐色盐地碱蓬种子的发芽率 达到16 也是所有基质中B种子发芽率最高的 第二 30 2023年5期 智慧农业导刊 Journal of Smart Agriculture 实验 研究 天 黑色盐地碱蓬种子和褐色盐地碱蓬种子的发芽率 相比前一天均增长大约1倍 至第三天时 黑色盐地碱 蓬种子和褐色盐地碱蓬种子的发芽率虽继续稳步增 长 但增长幅度已经大幅下降 至第六天时 黑色盐地 碱蓬种子的发芽率趋于稳定 而褐色盐地碱蓬种子的 发芽率则已经不再上升 同时 从图2和图3不难看出 盐地碱蓬种子在不 同基质中发芽率存在明显差异 其中 对于黑色盐地碱 蓬种子 种子A 而言 使用草炭灰基质进行种子发育 无论草炭灰是否进行灭菌 种子发芽率都很低 无菌水 进行种子发育在第五天时发芽率比其他2组都高 2种 营养液均对黑色盐地碱蓬种子发育有促进作用 对于 褐色盐地碱蓬种子 种子B 而言 在草炭灰基质中发芽 率极低 标准霍格兰氏营养液基质中种子发芽率最高 与无菌水基质相比 2种营养液均对褐色盐地碱蓬种子 发育有促进作用 综上所述 无论对于黑色还是褐色盐地碱蓬种子 来说 水培法相较用草炭灰基质进行种子发育 发芽率 明显更好 2种营养液均对种子发育有促进作用 且标 准霍格兰氏营养液效果更好 图 2 种子 A 黑色 在不同基质中发芽率情况 2 2 不同基质对于2种盐地碱蓬幼苗生长的影响 将所有基质放置入白天25 夜晚20 的光照培 养箱中12 h光照及12 h黑暗中进行培养7 d后 选取 每组基质中长势相近的3棵植株 测量其植株长度并 计算平均值 实验结果如图4和图5所示 对比水培法 而言 无论是黑色盐地碱蓬种子 种子A 还是褐色盐 地碱蓬种子 种子B 草炭灰基质对于碱蓬幼苗生长更 为有利 其中对于种子A而言 灭菌草炭灰相比不灭菌 图 3 种子 B 褐色 在不同基质中发芽率情况 60 50 40 30 20 10 0 发 芽 率 标准霍格兰氏营养液 自制霍格兰氏营养液 无菌水 不灭菌草炭灰 灭菌草炭灰 发芽天数 第一天 第二天 第三天 第四天 第五天 第六天 发 芽 率 标准霍格兰氏营养液 自制霍格兰氏营养液 无菌水 不灭菌草炭灰 灭菌草炭灰 发芽天数 第一天 第二天 第三天 第四天 第五天 第六天 0 45 0 40 0 35 0 30 0 25 0 20 0 15 0 10 0 05 0 00 31 2023年5期实验 研究 智慧农业导刊 Journal of Smart Agriculture 图 4 不同基质中碱蓬 种子 A 株高 图 5 不同基质中碱蓬 种子 B 株高 3 结论与讨论 自制霍格兰氏营养液与标准霍格兰氏营养液基质 对于2种种子发芽均有促进作用 其中以标准霍格兰 氏营养液的效果更为显著 草炭灰基质对2种种子发 芽具有抑制作用 其中不灭菌草炭灰的抑制作用更为 显著 其原因是营养液中具有种子发育所必需的微量 元素等 草炭灰基质对种子发芽的抑制作用的原因本 文不多做论述 2种草炭灰基质对于黑色盐地碱蓬和褐色盐地碱 蓬种子的幼苗生长均有促进作用 其中以不灭菌草炭 灰基质效果更为显著 在水培法中 对于黑色盐地碱 蓬种子来说 自制霍格兰氏营养液与标准霍格兰氏营 养液均对其幼苗生长有促进作用 对于褐色盐地碱蓬 种子来说 自制霍格兰氏营养液基质对其幼苗生长有 促进作用而标准霍格兰氏营养液基质对其幼苗生长 并无明显作用 无论对于黑色还是褐色盐地碱蓬种 子 草炭灰基质相比水培法对碱蓬幼苗生长的促进 作用更为显著 其原因是草炭灰基质的保温效果更 好 植株直立生长 使其可以更好地吸收营养液中的 养分 此外 用不灭菌草炭灰加自制霍格兰氏营养液的基 质培育的褐色盐地碱蓬种子 种子B 其发芽率过低 同时褐色盐地碱蓬种子的发芽率整体都不如黑色盐地 碱蓬种子 除种子本身性质的原因以外 出现这种情况 的原因是营养液浇灌不均匀 种子播种过程当中操作不 当 使小范围内有大量的种子聚集 不利于种子的萌发 参考文献 1 孙佳佳 王瑞华 戴华磊 等 盐地碱蓬现状研究进展 J 山东化 工 2018 47 5 71 72 74 2 于海芹 张天柱 魏春雁 等 3种碱蓬属植物种子含油量及其 脂肪酸组成研究 J 西北植物学报 2005 10 2077 2082 3 丁海荣 洪立洲 杨智青 等 盐生植物碱蓬及其研究进展 J 江 西农业学报 2008 8 35 37 40 4 陈柯罕 张科 李取生 等 四种盐生植物对Cd Pb复合污染提 取修复效果比较研究 J 农业环境科学学报 2017 36 3 458 465 5 张崇邦 施时迪 草原碱蓬土壤微生物生物量的季节动态模型 J 应用与环境生物学报 2001 7 6 588 592 6 任伟重 姜华 郑音 等 碱蓬资源的开发价值 J 辽宁农业科 学 2011 5 51 53 7 张立宾 徐化凌 赵庚星 碱蓬的耐盐能力及其对滨海盐渍土 的改良效果 J 土壤 2007 39 2 310 313 8 赵可夫 李法曾 樊守金 等 中国的盐生植物 J 植物学通报 1999 16 3 201 9 SEEGER RAYMOND J On teaching the history of physics J American Journal of Physics 1964 32 619 625 10 任伟重 姜华 郑音 等 碱蓬资源的开发价值 J 辽宁农业科 学 2011 5 51 53 11 CHIP A LENA M Concentration pH and surface charge effects on cadmium and lead sorption in three tropical soils J Journal of Environmental Quality 2002 31 2 581 589 3 1 2 6 2 1 4 3 4 6 5 0 4 5 4 0 3 5 3 0 2 5 2 0 1 5 1 0 0 5 0 0 平 均 株 高 c m 标准霍格兰 氏营养液 自制霍格兰 氏营养液 无菌水不灭菌 草炭灰 灭菌草炭灰 平 均 株 高 c m 4 5 4 0 3 5 3 0 2 5 2 0 1 5 1 0 0 5 0 0 1 5 1 8 1 5 4 1 2 9 标准霍格兰 氏营养液 自制霍格兰 氏营养液 无菌水不灭菌 草炭灰 灭菌草炭灰 草炭灰更有利于幼苗的生长 种子B反之 在水培法 的3组基质中 对种子A而言 对比无菌水中幼苗的生 长 加入营养液的2组基质明显株高更高 所以自制霍 格兰氏营养液与标准霍格兰氏营养液均对种子A的幼 苗生长有促进作用 且标准霍格兰氏营养液对于幼苗生 长的效果更好 对于种子B而言 对比无菌水中幼苗的 生长 标准霍格兰氏营养液基质的平均株高与无菌水 中相同 而自制霍格兰氏营养液基质的株高则略高一 些 所以自制霍格兰氏营养液对种子B的幼苗生长有 促进作用 32