胡小玉 王晓璐 杨丽娟 单伟萌 潘钰 徐小琦

摘要：以油菜种子为试验材料，使用0.3毫摩尔/升硝酸钾溶液处理对油菜种子进行低钾胁迫，探究不同浓度水杨酸对低钾胁迫下油菜种子的萌发及幼苗生长发育的影响，以期得到最佳缓解油菜低钾胁迫作用的水杨酸浓度。结果表明，随着水杨酸浓度的增加，对油菜种子的萌发和生长都具有不同程度的缓解作用，其中0.6毫摩尔/升水杨酸处理的油菜种子缓解效果最好。

关键词：油菜；低钾胁迫；水杨酸；影响

油菜是我国种植面积超过650万公顷的第五大作物，也是需钾量较多的经济农作物。同时作为我国重要的油料作物，种植分布遍及全国，31个省市自治区都有油菜生产。油菜种子含油量为30%～50%，是我国食用植物油最主要的来源之一。我国油菜种植存在施用钾肥不足或盲目使用现象，制约了油菜种植经济效益的进一步发展。作为重要的可食用农作物，在饮食上具有降低血脂、帮助肝脏排毒、宽肠通便等功效。

钾离子是国际公认的植物药材品质元素，粮食中的粮食，是植物生长发育所必需的3大营养元素之一。钾也是肥料三要素之一，中国是世界上钾肥主要消费国，油菜是一种吸钾量较高的作物，施钾肥能显著提高油菜籽产量和生物学产量。我国缺钾耕地总面积达2.26×108公顷，缺钾量由南向北的总趋势逐渐降低。南方地区降雨频繁，高温多雨，土壤中的钾离子容易被雨水带到土壤下层，导致耕地层缺少钾离子。近些年来，很多北方地区也出现了缺钾现象。现如今，土壤缺钾已成为制衡农作物生产的主要影响因素之一。研究水杨酸（简称水杨酸）对低钾胁迫下油菜种子萌发及生长的影响，对油菜等农作物的扩大种植与增加产量具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

中油828号。

1.2 试验设计

挑选颗粒饱满形状大小一致、表面无损伤的油菜种子，均匀放入铺有脱脂棉和滤纸的培养皿中，每份30粒，使用0.3毫摩尔/升硝酸钾溶液对油菜种子以低钾胁迫处理，设为对照CK，然后用不同浓度水杨酸（0、0.3、0.6、0.9、1.2）毫摩尔/升，分别对油菜种子进行处理，每组3次重复，将培养皿放入恒温培养箱中25℃恒温光照培养。以油菜种子发芽长出两片子叶为标准 ，每日记录发芽情况。

1.3 测定方法

从每组中挑选10棵发芽较好的油菜种子移栽到种植盆中，每组3次重复，幼苗培养中低钾对照组仍继续使用0.3毫摩尔/升硝酸钾溶液浇灌，实验组使用不同浓度的水杨酸浇灌。当试验组幼苗株高达到8厘米时，将幼苗从种植盆中移出，清洗干净，测量每组幼苗的株高、根长、叶厚度、叶面积、地上部分及地下部分的鲜重和干重。

1.4 数据分析

使用Excel2020版和SPSS 25.0版进行数据统计与结果分析，本实验数据都为3次试验的平均值。

2 结果与分析

2.1 外源水杨酸处理对低钾胁迫下油菜种子发芽率的影响

由表1可知，与CK相比，水杨酸处理后的油菜种子中除0.9毫摩尔/升水杨酸浓度外，其他试验组发芽率均高于CK，且随着处理时长的增加，平均发芽率也在逐渐增大。在低钾胁迫下，试验组发芽率随着水杨酸浓度的增加，发芽率呈先上升后下降的总体趋势，油菜种子的发芽率在水杨酸浓度为0.6毫摩尔/升时达到最大值，说明在水杨酸浓度为0.6毫摩尔/升时对低钾胁迫下油菜种子的缓解效果最明显，且在培养3天后达到最大发芽率90.00%，表明水杨酸对油菜种子的萌发有明显促进作用。在水杨酸浓度增加到1.2毫摩尔/升时，发芽率低于CK，说明水杨酸在较低浓度下对处于低钾胁迫的油菜种子有一定的舒缓作用，浓度过高反而会对油菜种子的萌发起抑制效果。

2.2 外源水杨酸处理对低钾胁迫下油菜幼苗生长的影响

由表2、表3总体来看，0.6毫摩尔/升水杨酸处理与CK处理相比，株高、根长等测量项目均存在显著差异，所以，当水杨酸浓度为0.6毫摩尔/升时，油菜幼苗生长发育最好。从单方面来看，叶厚度CK与试验组各浓度均差异显著，而试验组几个浓度之间并无显著差异，可见水杨酸在0.3～1.2毫摩尔/升浓度范围内对叶厚度的影响显著且相似。除叶面积中CK与0.3毫摩尔/升水杨酸相比无显著差异外，其他测量项目中CK与0.3～0.9毫摩尔/升水杨酸均有显著差异，表明0.3～0.9毫摩尔/升水杨酸浓度对低钾胁迫下油菜种子的株高、根长、叶厚度、叶鲜/干重、根鲜/干重均有缓解作用，其中在此浓度范围内0.6毫摩尔/升水杨酸的缓解效果最好。但当水杨酸浓度达到1.2毫摩尔/升时，除叶面积、叶厚度、根鲜重数值高于CK外，其他测量项目数值均低于CK，此时水杨酸处理不仅无缓解作用，甚至出现了毒害作用。在0～1.2毫摩尔/升水杨酸浓度范围内，各项数值随水杨酸浓度的增加，呈先上升后下降的整体趋势，也同样说明一定浓度水杨酸对低钾胁迫有一定的解毒作用，过高则会加深低钾的毒害作用，抑制油菜植株的生长。

3 讨论

我国钾肥消耗量大、资源紧缺，确定钾肥的合理用量和正确施用方法，能使有限的钾肥发挥最大的效果，提高钾肥的利用率。南方地区多雨，施钾肥过程中种植户不能很好的控制钾肥用量，较多会浪费钾肥资源，同时油菜幼苗会加大对钾离子的吸收，减少其他有机离子的吸收与运输，还有可能造成烧苗现象；较少施肥则无法达到所期望的生长效果。北方地区土地面积广，需钾肥量较大，施用钾肥使种植户种植成本过高。水杨酸作为植物激素和内源信号分子，在植物体内普遍的存在，参与种子萌发、植物开花、通透性、离子吸收等重要的生理生化过程，且具有低成本、高效、无毒、无残留等优质特点。齐秀东的论文中，水杨酸在植物的抗旱、抗冷、抗盐、抗病等方面具有明显的作用，增强植物抵抗不良环境的能力，在植物生理方面具有重要的影响。

试验结果表明，外源水杨酸处理能提高低钾胁迫下油菜种子的发芽率，对解除株高、根长、叶面积、叶厚度、地上部分及地下部分干重和鲜重的抑制作用效果显著。不同浓度外源水杨酸处理对低钾胁迫下油菜幼苗生长发育的缓解效果不同，但总体上均有所改善。本试验中使用0.3毫摩尔/升硝酸钾溶液处理模拟低钾胁迫时，最有效缓解低钾胁迫作用的外源水杨酸浓度为0.6毫摩尔/升，较低浓度的水杨酸处理对油菜幼苗具有一定的缓解作用，而高濃度的水杨酸其缓解作用明显下降，甚至加重毒害作用。该研究对缺钾地区油菜的培育与栽种提供了一定的理论参考，对低钾地区的合理利用与开发也具有一定的重要意义。

基金项目：通化师范学院非师范专业学生创新与技能训练项目（cs2020077）。

作者简介：胡小玉（2000-），女，本科在读。研究方向：细胞生物学。

*为通讯作者。EF28962B-F774-4AEF-A5A4-80D7BFAD922C