盐胁迫对植物的影响

盐胁迫对植物的影响
植物的抗盐性:
我国长江以北以及沿海许多地区,土壤中盐碱含量往往过高,对植物造成危害。

这种由于土壤盐碱含量过高对植物造成的危害称为盐害,植物对盐害的适应能力叫抗盐性。

根据许多研究报道,土壤含盐量超过0、2%～0、25％时就会造成危害。

钠盐就是形成盐分过多的主要盐类,习惯上把硫酸钠与碳酸钠含量较高的土壤叫盐土,但二者同时存在,不能绝对划分,实际上把盐分过多的土壤统称为碱土。

世界上盐碱土面积很大,估计占灌溉农田的1／3,约4×107ha,而且随着灌溉农业的发展,盐碱面积将继续扩大。

我国盐碱土主要分布于西北、华北、东北与海滨地区,盐碱土总面积约2～7×107ha,而且这些地区都属平原,盐地土层深厚,如能改良盐碱危害,发展农业的潜力很大,特别应值得重视。

土壤盐分过多对植物的危害:
1、生理干旱:土壤中可溶性盐类过多,由于渗透势增高而使土壤水势降低,根据水从高水势向低水势流动的原理,根细胞的水势必须低于周围介质的水势才能吸水,所以土壤盐分愈多根吸水愈困难,甚至植株体内水分有外渗的危险。

因而盐害的通常表现实际上就是旱害,尤其在大气相对湿度低的情况下,随蒸腾作用加强,盐害更为严重,一般作物在湿季耐盐性增强。

2、离子的毒害作用:在盐分过多的土壤中植物生长不良的原因,不完全就是生理干旱或吸水困难,而就是由于吸收某种盐类过多而排斥了对另一些营养元素的吸收,产生了类似单盐毒害的作用。

3、破坏正常代谢:盐分过多对光合作用、呼吸作用与蛋白质代谢影响很大。

盐分过多会抑制叶绿素生物合成与各种酶的产生,尤其就是影响叶绿素-蛋白复合体的形成。

盐分过多还会使PEP羧化酶与RuBP羧化酶活性降低,使光呼吸加强。

生长在盐分过多的土壤中的作物(棉花、蚕豆、番茄等),其净光合速率一般低于淡土的植物,不过盐分过多对光合作用的影响就是初期明显降低,而后又逐渐恢复,这似乎就是一种适应性变化。

盐分过多对呼吸的影响,多数情况下表现为呼吸作用降低,也有些植物增加盐分具有提高呼吸的效应,如小麦的根。

呼吸增高就是由于Na＋活化了离子转移系统,尤其就是对质膜上的Na＋、K＋与ATP活化,刺激了呼吸作用。

盐分过多对植物的光合与呼吸的影响尽管不一致,但总的趋势就是呼吸消耗增多,净光合速度降低,不利于生长。

一、实验目的
盐胁迫对植物生长发育的各个阶段都有不同程度的影响,如种子萌发、幼苗生长、成株生长等。

不同种类的植物受盐胁迫影响的程度也各不相同。

本实验主要观察Na2CO3对小麦种子萌发过程的影响,探讨小麦种子在盐胁迫下的萌发特性,对小麦的耐盐能力做出了初步评价。

通过实验了解盐胁迫对植物(种子萌发)的影响;掌握种子萌发过程中发芽率、发芽势、发芽指数、芽长、总长、芽重、总重等各项指标的观察与计算方法;各项指标在盐胁迫条件下的变化趋势,绘制盐浓度与生长指标相关曲线,并分析盐胁迫对种子萌发的影响。

二、仪器设备与材料
电子天平;培养皿(直径120mm),滤纸(直径125mm定量滤纸若干),500ml、200ml烧杯,250ml容量瓶,10ml移液管,玻璃棒,镊子,毫米刻度尺,剪刀;次氯酸钠、碳酸钠;小麦种子等。

三、实验方法与步骤
1、预处理
(1)种子的预处理:用10%的次氯酸钠消毒10min,蒸馏水冲洗数次后,于培养皿中做发芽实验。

(2)器皿准备:取培养皿15套,分别用以下不同浓度值(3)作为编号贴好标签。

(3)配制不同浓度梯度的Na2CO3溶液
设置对照(CK);1、2、3、4g/L 4个浓度梯度的Na2CO3溶液,用去离子水各配制250ml。

(4)在每个培养皿底部平铺两张滤纸。

每个浓度梯度处理重复3 次,分别标记1、2、3,作为平行样。

2、种子的培养
取5种处理溶液各10ml分别注入垫有两张滤纸,直径为120 mm 的培养皿中。

挑选健康、饱满的小麦种子,每个培养皿中摆放100粒,盖上盖置实验室内室温下培养。

从种子置于培养皿内起开始观察。

每天下午15:00左右适当补充相同处理溶液,以维持盐分浓度的稳定。

以胚根长达到种子长度的一半时视为发芽,以具明显胚芽鞘及胚根作为发芽标准。

(生产上常把小麦的胚根长度与小麦种子长度相等、胚芽长度达到种子长度一半时,定为小麦种子发芽的标准)。

(冬季,小麦种子一般需要7天才能发芽,即从第7天调查发芽率)。

连续3 d 发芽数不再增长时终止发芽试验。

如果培养皿中有5%以上的种子发霉,则应进行消毒或更换培养皿与滤纸。

3、实验记录
从种子萌发开始,逐日观察记录正常萌发种子数、不萌发种子数及腐烂种子数。

种子萌发3d后,取正常发芽种子测其生理指标,之后每次观察后将正常发芽种子与腐烂种子取出弃掉。

观测时间为发芽后1-2周。

将观察结果填入预先设计好的表1中。

表1 小麦发芽情况记录表
4、计算
(1)发芽率、发芽势与发芽指数的计算:在小麦种子发芽实验结束后,根据检查与记录结果计算种子的发芽势与发芽率。

发芽率＝最终发芽的种子数/供试种子数×100％。

发芽率就是决定种子品质与实际用价的依据。

发芽势＝3d发芽种子数/供试种子数×100％。

种子发芽势就是判别种子质量优劣、出苗整齐与否的重要标志,也与幼苗强弱与产量有密切的关系。

发芽势高的种子,出苗迅速,整齐健壮。

发芽指数G i＝Σ(G t/ D t)。

式中(G t为t 日的发芽种子数,D t为对应种子发芽的天数)。

发芽指数高就说明该种子发芽所用的时间短,发芽速度快。

根据“小麦发芽情况记录表”中的数据,分别计算发芽率、发芽势与发芽指数,将计算结果记入表2。

表2 小麦种子萌发中的发芽率、发芽势与发芽指数
(2)生理指标的测定:测定的主要生理指标包括:芽长、总长、芽重与总重。

发芽3d后,用镊子轻轻将其取出(取出已发芽的种子,计算平均值),用滤纸吸干,再用刻度尺分别测量芽长与总长度;之后,经分析天平测其全重与芽重(先测全重,然后用剪刀剪下芽,测芽重)。

以上各量均取平均值,将结果记入表3。

表3 小麦种子萌发中的生理指标
根据观察与测定计算的结果,分析小麦种子萌发过程中各指标在不同盐胁迫条件下的变化,了解盐胁迫对种子萌发的影响。

四、作业
绘制盐浓度与生长指标相关曲线;并分析盐胁迫对种子萌发的影响。