【不同濃度的硅對(duì)蕎麥種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響探究9900字（論文）】

目錄目錄PAGE8PAGE9不同濃度的硅對(duì)蕎麥種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響研究摘要研究不同濃度的硅對(duì)蕎麥種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響，可為揭示硅素的增產(chǎn)機(jī)制提供充分的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，同時(shí)也為蕎麥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上施用硅肥提供科學(xué)依據(jù)，對(duì)闡明硅對(duì)蕎麥種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響具有深刻的意義。實(shí)驗(yàn)以榆林靖邊苦蕎種子為材料，硅酸鉀作為硅源，用不同濃度的硅酸鉀溶液7組（0mmol/L、0.25mmol/L、0.5mmol/L、0.75mmol/L、1mmol/L、1.5mmol/L、2mmol/L）處理蕎麥種子，然后將處理后的種子分別置于恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，之后在種子萌發(fā)期測(cè)定其各項(xiàng)發(fā)芽指標(biāo)（發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)）及蛋白酶活性；苗期測(cè)定幼苗的生物量、根長(zhǎng)、莖長(zhǎng)指標(biāo)。結(jié)果表明：隨硅濃度不斷增加，蕎麥種子萌發(fā)期發(fā)芽勢(shì)、種子活力、發(fā)芽指數(shù)和蛋白酶活性以及幼苗期幼苗的生物量、平均根長(zhǎng)和莖長(zhǎng)均呈先升后降趨勢(shì)，且在硅濃度為0.75mmol/L時(shí)，各項(xiàng)指標(biāo)明顯高于對(duì)照組，均達(dá)到了最高水平；但硅對(duì)蕎麥種子發(fā)芽率的影響與對(duì)照組相比無(wú)差異性，其發(fā)芽率均在92%--93%左右。關(guān)鍵詞：蕎麥；硅酸鉀；形態(tài)指標(biāo)；生理指標(biāo)目錄摘要 IABSTRACT II引言 11材料與研究方法 31.1實(shí)驗(yàn)材料與儀器 31.1.1實(shí)驗(yàn)材料 31.1.2實(shí)驗(yàn)儀器 31.1.3實(shí)驗(yàn)試劑 31.2研究方法 41.2.1蕎麥幼苗培養(yǎng)與處理 41.2.2指標(biāo)測(cè)定與方法 41.2.3統(tǒng)計(jì)分析 72結(jié)果與分析 82.1硅對(duì)蕎麥種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的影響 82.1.1硅對(duì)蕎麥種子發(fā)芽勢(shì)的影響 82.1.2硅對(duì)蕎麥種子發(fā)芽率的影響 92.2硅對(duì)蕎麥種子發(fā)芽指數(shù)和種子活力的影響 102.2.1硅對(duì)蕎麥種子發(fā)芽指數(shù)的影響 102.2.2硅對(duì)蕎麥種子活力指數(shù)的影響 112.3硅對(duì)蕎麥種子萌發(fā)期蛋白酶活性的影響 122.4硅對(duì)蕎麥幼苗根長(zhǎng)及莖長(zhǎng)的影響 132.4.1硅對(duì)蕎麥幼苗根長(zhǎng)的影響 132.4.2硅對(duì)蕎麥幼苗莖長(zhǎng)的影響 142.5硅對(duì)蕎麥幼苗生物量的影響 153討論與結(jié)論 173.1討論 173.1.1硅對(duì)蕎麥種子發(fā)芽指標(biāo)和種子活力的影響 173.1.2硅對(duì)蕎麥種子萌發(fā)期蛋白酶活性的影響 173.1.3硅對(duì)蕎麥幼苗形態(tài)指標(biāo)和生物量的影響 173.2結(jié)論 18參考文獻(xiàn) 19引言蕎麥(FagopyrumesculentumMoench)系屬蓼科，屬一年生草本植物，是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高的作物，研究表明其內(nèi)富含的礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)素含量明顯高于其它糧種[1]，而且醫(yī)學(xué)也表明蕎麥對(duì)糖尿病、高血壓、冠心病、高血脂等病人具有很好的治療作用，并且有清熱解毒、消食化積的功能，它是自然界中少有的藥食兩用的作物。在陜北榆林地區(qū)，蕎麥?zhǔn)侨藗冎饕慕?jīng)濟(jì)作物和糧食作物，它除了可食用之外其碎粒和皮殼還可作為很好的飼料廣泛用于畜禽，從而可間接地為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民獲取收益，所以它的推廣和生產(chǎn)制約著本地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此研究蕎麥并使其生長(zhǎng)加快、產(chǎn)量增高則具有了極其重要的意義。然而蕎麥在生長(zhǎng)發(fā)育的過(guò)程中需要大量的營(yíng)養(yǎng)元素，有時(shí)候僅僅依靠土壤中的供給不能使其更好的生長(zhǎng)發(fā)育，這就必須從外界吸收礦質(zhì)元素[2,3]。硅是被國(guó)際上視為繼氮、磷、鉀之后的第四大有益元素，其含量在地殼中僅次于氧[4]；雖然硅在土壤中所占的比例較高，但是可供植物直接吸收利用的含量卻很低[5]，當(dāng)硅缺乏時(shí)，作物的生長(zhǎng)就會(huì)受到不同程度的影響[5]。據(jù)悉，硅肥最早的提出和使用是在美國(guó)和日本，由于它自身對(duì)作物的許多有益功能，目前全球大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家將硅肥作為一種新型多功能肥料對(duì)其大幅度推廣及應(yīng)用，根據(jù)報(bào)道及自身查閱文獻(xiàn)得知，硅在許多作物上的增產(chǎn)效果已經(jīng)超越了磷、鉀。但是目前已被試驗(yàn)證實(shí)的許多硅對(duì)作物的影響研究主要還是集中在禾本科、豆科及各類(lèi)瓜果蔬菜上，大量文獻(xiàn)表明，硅在植物的生長(zhǎng)中具有促進(jìn)作用，被認(rèn)為是有益元素[4]，如：李清芳等采用盆栽實(shí)驗(yàn)證實(shí)了硅能夠促進(jìn)大豆幼苗的生長(zhǎng)，增加生物量[6]；劉慧霞，申曉蓉等在水培條件下研究了硅對(duì)紫花苜蓿種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響，結(jié)果表明了，硅至少直接參與了紫花苜蓿種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的生理生化過(guò)程，而且紫花苜蓿對(duì)硅的需求量相對(duì)較少[7]；馬成倉(cāng)和李清芳繼續(xù)采用盆栽實(shí)驗(yàn)研究了土壤有效硅對(duì)黃瓜種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)代謝的影響，硅含量在一定范圍內(nèi)能促進(jìn)黃瓜種子的生長(zhǎng)，但是超過(guò)一定量之后，其對(duì)黃瓜種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的促進(jìn)作用不再顯著[8]。馬成倉(cāng)，李清芳等研究了硅對(duì)玉米種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)代謝的影響，結(jié)果表明了硅能夠促進(jìn)玉米的生理生化過(guò)程，玉米在吸收硅之后營(yíng)養(yǎng)代謝加快，生長(zhǎng)速度加快[9]；諸多的成功試驗(yàn)再一次闡明了硅對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育的影響極其重要。硅對(duì)蕎麥種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)發(fā)育方面的影響還未見(jiàn)詳細(xì)報(bào)道，鑒于蕎麥的自身價(jià)值及其目前科研和農(nóng)業(yè)方面對(duì)硅元素的重視，本研究特選取不同濃度的硅溶液對(duì)蕎麥種子進(jìn)行處理，硅源采用硅酸鉀（K2SiO3），設(shè)置7組濃度，每個(gè)濃度重復(fù)三組，用培養(yǎng)皿對(duì)其進(jìn)行培育，待其長(zhǎng)至萌發(fā)期和幼苗期，分別測(cè)定萌發(fā)期的發(fā)芽指標(biāo)和蛋白酶活性，幼苗期的生物量、莖長(zhǎng)和根長(zhǎng)。以研究硅對(duì)蕎麥種子萌發(fā)及其幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響，從而為揭示硅素的增產(chǎn)機(jī)制提供充分的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，同時(shí)也為蕎麥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上施用硅肥提供科學(xué)依據(jù)，對(duì)闡明硅對(duì)蕎麥種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響具有深刻的意義。1材料與研究方法1.1實(shí)驗(yàn)材料與儀器1.1.1實(shí)驗(yàn)材料榆林靖邊苦蕎種子1.1.2實(shí)驗(yàn)儀器生化培養(yǎng)箱、分析天平（精度0.0001g）、恒溫水浴（精度±0.2℃）、計(jì)時(shí)表、分光光度計(jì)、高速冷凍離心機(jī)、恒溫水浴鍋、烘箱、玻璃棒、量筒、廣口瓶、培養(yǎng)皿（120mm）、研缽、容量瓶1.1.3實(shí)驗(yàn)試劑硅酸鉀（K2SiO3）（桐鄉(xiāng)市向陽(yáng)泡花堿廠）氯化鉀（KCl）（天津市瑞金特化學(xué)品有限公司）次氯酸鈉溶液（天津市富宇精細(xì)化工有限公司）福林酚試劑（鎢酸鈉（Na2WO4.2H2O）100g，鉬酸鈉（Na2MoO4.2H2O）25g，水700mL、85%磷酸50mL、濃鹽酸100mL，小火沸騰回流10h，取下回流冷卻器，在通風(fēng)櫥中加入硫酸鋰（LiSO4）50g，水50mL和數(shù)滴濃溴水（99%），再微沸15min，以除去多余的溴（冷卻后仍有綠色需要再加入溴水，再煮沸除去過(guò)量的溴），冷卻，加水定容至1000mL，混勻，過(guò)濾。試劑呈金黃色，貯存于棕色瓶?jī)?nèi)。）無(wú)水碳酸鈉（西安化學(xué)試劑廠）三氯乙酸（分析純-天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）氫氧化鈉（天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司）鹽酸溶液磷酸氫二鈉（Na2HPO4.12H2O）（西安化學(xué)試劑廠）磷酸二氫鈉（NaH2PO4.2H2O）（西安化學(xué)試劑廠）干酪素（化學(xué)純-天津市東方衛(wèi)生材料廠）L-酪氨酸（上?？颠_(dá)氨基酸廠出品）石英砂（成都市科龍化工試劑廠）1.2研究方法1.2.1蕎麥幼苗培養(yǎng)與處理實(shí)驗(yàn)設(shè)置7個(gè)不同濃度的硅溶液（以K2SiO3溶液的形式進(jìn)行加入），濃度分別為0mg/L、0.25mmol/L、0.5mmol/L、0.75mmol/L、1mmol/L、1.5mmol/L、2mmol/L同濃度的設(shè)3組重復(fù)，以氯化鉀(KCl)來(lái)消除鉀離子的影響，在Cl離子濃度較低時(shí)，它對(duì)植物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值可以忽略[10]。供試品種為榆林靖邊苦蕎，實(shí)驗(yàn)前挑選出大小均勻、顆粒健康飽滿、無(wú)損傷無(wú)病害的發(fā)芽率在90%的蕎麥種子。用5%的次氯酸鈉對(duì)種子消毒10min，蒸餾水沖洗3-5次后再用無(wú)菌蒸餾水浸種8-10h，之后用濾紙吸去種子表面水分，將種子分別置于放有兩層濾紙的培養(yǎng)皿中，每個(gè)培養(yǎng)皿放予適宜數(shù)量的種子25粒，然后再分別向每個(gè)培養(yǎng)皿中加入等量配置好的上述各濃度的溶液（硅酸鉀溶液和氯化鉀溶液），依次給培養(yǎng)皿貼上標(biāo)簽作以區(qū)分，最后統(tǒng)一放入植物培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)芽，溫度控制于25±2℃，每天光照12h，黑暗12h，之后每天用稱重法向各培養(yǎng)皿中加入散失的水份，以盡量減少水勢(shì)變動(dòng)。從種子培養(yǎng)的當(dāng)天開(kāi)始觀察，以胚芽長(zhǎng)至2-3mm時(shí)作為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)。將3個(gè)重復(fù)中最早有1粒種子發(fā)芽之日作為該處理發(fā)芽的開(kāi)始期，以后每天定時(shí)記錄發(fā)芽種子數(shù)，當(dāng)連續(xù)幾天不再有種子發(fā)芽時(shí)作為發(fā)芽結(jié)束期。在此期間每天記錄發(fā)芽種子數(shù)，最后測(cè)量各項(xiàng)發(fā)芽指標(biāo)和種子萌發(fā)期的蛋白酶活性。之后在植物長(zhǎng)至幼苗初期向培養(yǎng)皿中加入營(yíng)養(yǎng)液，滿足其生長(zhǎng)所需，然后待其長(zhǎng)到兩葉一心期測(cè)量幼苗的生物量，根長(zhǎng)，莖長(zhǎng)等指標(biāo)。1.2.2指標(biāo)測(cè)定與方法(1)各項(xiàng)發(fā)芽指標(biāo)的測(cè)定[11]從種子培養(yǎng)的當(dāng)天開(kāi)始觀察，以胚芽長(zhǎng)至2-3mm時(shí)作為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)。將3個(gè)重復(fù)中最早有1粒種子發(fā)芽之日作為該處理發(fā)芽的開(kāi)始期，以后每天定時(shí)記錄發(fā)芽種子數(shù)，當(dāng)連續(xù)幾天不再有種子發(fā)芽時(shí)作為發(fā)芽結(jié)束期。在此期間每天記錄發(fā)芽種子數(shù)，最后測(cè)量各項(xiàng)發(fā)芽指標(biāo)，并進(jìn)行計(jì)算，具體指標(biāo)計(jì)算方法如下：1)發(fā)芽勢(shì)=（3d內(nèi)種子發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù)）×100%（公式一）2)發(fā)芽率=（7d內(nèi)種子發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù)）×100%（公式二）3)發(fā)芽指數(shù)GI=∑(Gt/Dt)，上式中的Gt為在不同時(shí)間的發(fā)芽數(shù)，Dt為相應(yīng)的發(fā)芽日數(shù)。（公式三）4)活力指數(shù)VI=S×∑(Gt/Dt)，上式中的S為一定時(shí)期內(nèi)幼苗生長(zhǎng)勢(shì)，以萌發(fā)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)每株苗的平均鮮質(zhì)量(FW)表示。（公式四）(2)蛋白酶活性的測(cè)定（福林酚法）[12]1)實(shí)驗(yàn)原理：蛋白酶在一定溫度和pH值條件下，水解酪素底物，產(chǎn)生含有酚基的氨基酸（如酪氨酸、色氨酸等），在堿性條件下，將福林試劑（Folin）還原，生成鉬藍(lán)和鎢藍(lán)，用分光光度法測(cè)定，計(jì)算其酶活力。2)實(shí)驗(yàn)步驟：a.標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制(a)配制各濃度的L-酪氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液：（按下表配制）表1-1L-酪氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液管號(hào)酪氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度μg/mL取100μg/mL酪氨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積mL取水的體積mL000101101922028330374404655055(b)分別取上述溶液各1.00mL（做三組平行試驗(yàn)），各加0.4mol/l碳酸鈉溶液5.0mL，福林試劑使用液1.00mL，置于40℃±0.2℃水浴中顯色20min(c)用分光光度計(jì)于波長(zhǎng)680nm，以不含酪氨酸的0管為空白，分別測(cè)定其吸光度，以吸光度A為縱坐標(biāo)，酪氨酸的濃度C為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(d)根據(jù)所制標(biāo)準(zhǔn)曲線或者回歸方程，計(jì)算出當(dāng)吸光度為1時(shí)的酪氨酸的量（μg），即為吸光度常數(shù)K值。b.樣品的測(cè)定：(a)待測(cè)蛋白酶液的制備[13]：將0.3g萌發(fā)3天后的蕎麥種子去皮，放入研缽中，加入pH7.5的磷酸緩沖液適量，在冰上充分研磨成勻漿，將勻漿裝于2mL離心管中，在4℃下12000r/min離心20分鐘，取上清液，即為酶粗提取液。做好標(biāo)記，置于冰上，現(xiàn)配現(xiàn)用，或者暫時(shí)儲(chǔ)存于冰箱中。(b)蛋白酶液的測(cè)定：a)先將酪素溶液放入40±0.2℃恒溫水浴中，預(yù)熱5min圖1-1L-酪氨酸標(biāo)準(zhǔn)曲線b)取4支試管（試管A、B1、B2、B3），各加入1ml酶液c)取一支作為空白管A，加2ml三氯乙酸，其他3管(B1、B2、B3)作為測(cè)試管各加入1ml酪素，搖勻，40℃保溫10mind)取出試管，3支測(cè)試管(B1、B2、B3)中各加入2ml三氯乙酸，空白管A中加1ml酪素e)靜置10min，過(guò)濾沉淀f)各取1ml濾液，分別加0.4mol/L的Na2CO35ml、福林試劑1ml。在40℃顯色20ming)680nm處測(cè)OD值(以空白管調(diào)零點(diǎn))3)結(jié)果計(jì)算：蛋白酶的活力=A×K×4/10×nU/g(ml)（公式五）A：樣品平行試驗(yàn)的平均OD值K：吸光常數(shù)（經(jīng)所制得的標(biāo)準(zhǔn)曲線得知：K=96.94）4：反應(yīng)試劑的總體積10：酶解反應(yīng)時(shí)間n：酶液稀釋總倍數(shù)（實(shí)驗(yàn)中稀釋酶液5倍）(3)根長(zhǎng)、莖長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定：選取每個(gè)培養(yǎng)皿長(zhǎng)勢(shì)相當(dāng)?shù)?株蕎麥幼苗，用直尺測(cè)定其根長(zhǎng)、莖長(zhǎng)。根長(zhǎng)測(cè)定時(shí)選取其中最長(zhǎng)根進(jìn)行測(cè)量；莖長(zhǎng)測(cè)定時(shí)，對(duì)于長(zhǎng)勢(shì)不齊的先用細(xì)線對(duì)其測(cè)量，然后用直尺間接地測(cè)出莖長(zhǎng)。最后求出平均值即為每株幼苗的平均根長(zhǎng)或者平均莖長(zhǎng)。(4)幼苗生物量指標(biāo)的測(cè)定：同測(cè)定根長(zhǎng)莖長(zhǎng)時(shí)相同，選取每個(gè)培養(yǎng)皿長(zhǎng)勢(shì)相當(dāng)?shù)?株幼苗，用濾紙吸去其表面水分，然后用電子天平稱出5株幼苗的鮮重，最后求其平均值即為每株幼苗的平均生物量。1.2.3統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)中的所有數(shù)據(jù)均采用MicrosoftExcel進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)均用（平均值±標(biāo)準(zhǔn)差）表示，數(shù)據(jù)處理時(shí)采用origin7.5軟件進(jìn)行雙樣本等方差假設(shè)分析，分別將各處理組與對(duì)照組的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行t檢驗(yàn)，比較在不同硅濃度處理下與對(duì)照組之間相關(guān)指標(biāo)的差異顯著性。2結(jié)果與分析2.1硅對(duì)蕎麥種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的影響2.1.1硅對(duì)蕎麥種子發(fā)芽勢(shì)的影響發(fā)芽勢(shì)是種子在發(fā)芽過(guò)程中發(fā)芽數(shù)達(dá)到高峰期的期間，發(fā)芽的數(shù)目占供試種子數(shù)目的百分比，對(duì)于本次蕎麥的研究實(shí)驗(yàn)中，規(guī)定在三天內(nèi)的種子發(fā)芽所占百分比即為發(fā)芽勢(shì)，它可表示蕎麥種子的發(fā)芽速度和整齊度，其數(shù)值越大，說(shuō)明種子發(fā)芽速度快，出苗整齊。不同濃度的硅處理對(duì)蕎麥種子發(fā)芽勢(shì)的影響情況如下：表2-1硅對(duì)蕎麥種子發(fā)芽勢(shì)(%)的影響硅酸鉀濃度(mmol/L)重復(fù)組Ⅰ重復(fù)組Ⅱ重復(fù)組Ⅲ平均值增長(zhǎng)百分率064727269.30±4.620.2588688078.70±10.0713.6%0.580848081.30±2.31*17.3%0.7584848082.70±2.31**19.3%180847680.00±4.00*15.4%1.572808478.70±6.1113.6%280807678.70±2.3113.6%注：*表示各處理組與對(duì)照組在不同濃度硅處理下種子發(fā)芽勢(shì)差異顯著（P<0.05），**表示各處理組與對(duì)照組在不同濃度硅處理下種子發(fā)芽勢(shì)差異極顯著(P<0.01)。下同圖2-1硅對(duì)蕎麥種子發(fā)芽勢(shì)(%)的影響從表2-1和圖2-1可以看出，隨硅濃度的增加，蕎麥種子發(fā)芽勢(shì)呈先上升后下降的趨勢(shì)。表現(xiàn)為0-0.75mmol/L范圍內(nèi)呈上升趨勢(shì)，在硅濃度為0.75mmol/L時(shí)達(dá)到最大，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明，硅濃度在0.5mmol/L、1mmol/L相對(duì)對(duì)照組差異顯著(P<0.05)，分別與對(duì)照組相比增加了17.3%，15.4%。濃度為0.75mmol/L時(shí)相對(duì)對(duì)照組差異極顯著(P<0.01)，與對(duì)照組相比增加了19.3%。當(dāng)硅濃度超過(guò)0.75mmol/L時(shí)，發(fā)芽勢(shì)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，并且與對(duì)照組差異不顯著，但仍高于對(duì)照組，說(shuō)明了硅對(duì)蕎麥的發(fā)芽勢(shì)有一定的促進(jìn)作用，并且在適宜的范圍下促進(jìn)作用較為明顯，也表明適宜濃度的硅溶液可以提高蕎麥的發(fā)芽速度和出苗整齊度。2.1.2硅對(duì)蕎麥種子發(fā)芽率的影響發(fā)芽率是種子在發(fā)芽終期（即種子發(fā)芽數(shù)目連續(xù)兩日不再變化時(shí))的發(fā)芽數(shù)目占供試種子的百分含量，實(shí)驗(yàn)研究中，規(guī)定7天內(nèi)種子發(fā)芽數(shù)所占供試種子的百分比即為發(fā)芽率。發(fā)芽率可反映種子自身的發(fā)芽潛力，不同濃度的硅處理對(duì)蕎麥種子發(fā)芽勢(shì)的影響情況如下：表2-2硅對(duì)蕎麥種子發(fā)芽率(%)的影響數(shù)據(jù)硅酸鉀濃度(mmol/L)重復(fù)組Ⅰ重復(fù)組Ⅱ重復(fù)組Ⅲ平均值088929692.00±4.000.2596849692.00±6.930.588969693.30±4.620.75921008893.30±6.11188969292.00±4.001.5889210093.30±6.112100849292.00±8.00圖2-2硅對(duì)蕎麥種子發(fā)芽率(%)的影響從表2-2和圖2-2可以看出，不同濃度硅處理?xiàng)l件下，蕎麥種子隨著硅濃度的增加，其發(fā)芽率變化不大，說(shuō)明施硅與否對(duì)蕎麥種子發(fā)芽率無(wú)顯著作用，處理組和對(duì)照組的發(fā)芽率都為92%-93%左右。表明施硅不能顯著改變蕎麥種子的發(fā)芽潛力。2.2硅對(duì)蕎麥種子發(fā)芽指數(shù)和種子活力的影響2.2.1硅對(duì)蕎麥種子發(fā)芽指數(shù)的影響發(fā)芽指數(shù)是一項(xiàng)可以評(píng)判種子發(fā)芽速度的指標(biāo)，發(fā)芽指數(shù)越高，則說(shuō)明種子發(fā)芽所需時(shí)間越短。在研究硅對(duì)蕎麥種子萌發(fā)的影響實(shí)驗(yàn)中，不同濃度硅處理對(duì)蕎麥種子的發(fā)芽指數(shù)變化情況如下：表2-3硅對(duì)蕎麥種子發(fā)芽指數(shù)的影響數(shù)據(jù)硅酸鉀濃度(mmol/L)重復(fù)組Ⅰ重復(fù)組Ⅱ重復(fù)組Ⅲ平均值增長(zhǎng)百分比026.7330.0328.6928.48±1.660.2533.8127.0431.230.68±3.417.7%0.532.8831.5332.732.37±0.73*13.7%0.7534.0934.6631.8833.54±1.47*17.8%131.8832.0331.4831.8±0.28*11.7%1.530.2630.8834.0331.72±2.0211.4%231.731.7431.2331.56±0.2810.8%圖2-3硅對(duì)蕎麥種子發(fā)芽指數(shù)的影響由表2-3和圖2-3中可以看出，硅可促進(jìn)蕎麥種子發(fā)芽指數(shù)的增加，隨著硅濃度的增高，硅對(duì)蕎麥種子發(fā)芽指數(shù)的影響呈現(xiàn)先升后降趨勢(shì)，且在0.75mmol/L時(shí)達(dá)到最大，高于0.75mmol/L時(shí)，發(fā)芽指數(shù)呈下降趨勢(shì)，各處理組與對(duì)照組相比，均高于對(duì)照組。同時(shí)經(jīng)分析得出，硅濃度在0.5mmol/L、0.75mmol/L、1mmol/L時(shí)發(fā)芽指數(shù)與對(duì)照組相比分別增加了13.7%、17.8%、11.7%，均達(dá)到顯著水平(P<0.05)。說(shuō)明了適宜濃度的硅溶液可以提高種子發(fā)芽指數(shù)，進(jìn)而促使種子快速萌發(fā)。2.2.2硅對(duì)蕎麥種子活力指數(shù)的影響萌發(fā)種子幼苗的生長(zhǎng)勢(shì)是反應(yīng)種子活力的一項(xiàng)較好的生理指標(biāo)，將萌發(fā)指數(shù)與幼苗生長(zhǎng)量（用幼苗平均鮮重表示）相乘，即為活力指數(shù)，是表示種子活力的指標(biāo)之一，也是判斷種子發(fā)芽與生長(zhǎng)質(zhì)量的一項(xiàng)指標(biāo)，活力指數(shù)越高，說(shuō)明種子發(fā)芽越好，生長(zhǎng)也就越迅速。硅對(duì)蕎麥種子活力指數(shù)的影響變化情況如下：表2-4硅對(duì)蕎麥種子活力指數(shù)的影響數(shù)據(jù)硅酸鉀濃度(mmol/L)重復(fù)組Ⅰ重復(fù)組Ⅱ重復(fù)組Ⅲ平均值增長(zhǎng)百分比02.863.403.113.12±0.270.254.302.913.833.68±0.7117.9%0.54.724.414.614.58±0.16**46.8%0.755.385.334.775.16±0.34**65.4%14.714.794.634.71±0.08**51%1.54.214.335.204.58±0.54**46.8%24.284.294.064.21±0.13*34.9%圖2-4硅對(duì)蕎麥種子活力指數(shù)的影響由表2-4和圖2-4中得知，隨著硅濃度的增加，蕎麥種子的活力指數(shù)也在一定范圍內(nèi)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，表現(xiàn)在0-0.75mmol/L范圍是上升的，并且在0.75mmol/L時(shí)達(dá)到最高值，與對(duì)照組相比，提高幅度為65.4%；高于這個(gè)濃度之后，呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但與對(duì)照組相比，呈緩慢的促進(jìn)作用。經(jīng)過(guò)分析得知，0.5mmol/L-1.5mmol/L的三個(gè)濃度下相對(duì)于對(duì)照組來(lái)說(shuō)，變化情況是極顯著的（P<0.01），說(shuō)明硅對(duì)種子的活力指數(shù)具有明顯的促進(jìn)作用，并且從圖中可以看出0.75mmol/L是其最適的濃度值。2.3硅對(duì)蕎麥種子萌發(fā)期蛋白酶活性的影響蛋白酶是水解蛋白質(zhì)肽鏈產(chǎn)生氨基酸的酶總稱。一般情況下，種子萌發(fā)的過(guò)程中，蛋白酶活性越大，水解蛋白質(zhì)的速度也越快（氨基酸的量隨之越多），則供給種子萌發(fā)所需的養(yǎng)分就越充足，有助于后期苗期的生長(zhǎng)，因此蛋白酶活力越高，對(duì)種子萌發(fā)及生長(zhǎng)發(fā)育是有促進(jìn)作用的。硅對(duì)蕎麥種子萌發(fā)期蛋白酶活性的影響變化情況如下：表2-5硅對(duì)蕎麥種子萌發(fā)期蛋白酶活性的影響數(shù)據(jù)編號(hào)硅濃度蛋白酶活性（ug/ml）ⅠⅡⅢ平均值增長(zhǎng)百分比04.076.596.595.75±1.460.257.567.766.797.37±0.5128.2%0.510.089.6910.6610.15±0.49*76.5%0.7515.1213.3812.613.7±1.29**138%1.013.3812.611.6312.54±0.87**118%1.511.6311.2510.6611.18±0.49**94.4%28.349.117.768.4±0.6846.1%表2-5和圖2-5得知，隨著硅濃度的增加，蛋白酶的活性呈先升后降的總體趨勢(shì)，0.75mmol/L時(shí)酶活性達(dá)到最大值，高于或低于該值，活性均呈下降趨勢(shì)，但均高于對(duì)照組，提高幅度為28.2%~138%。經(jīng)分析得知，硅濃度在0.5mmol/L時(shí)相比對(duì)照組差異顯著（P<0.05），在0.75mmol/L、1mmol/L、1.5mmol/L時(shí)，相比對(duì)照組差異極顯著(P<0.01)，但是在低濃度0.25mmol/L和高濃度2mmol/L下硅對(duì)蕎麥種子蛋白酶活性與對(duì)照組相比均沒(méi)有顯著的差異性。說(shuō)明了硅濃度在一定條件下對(duì)種子蛋白酶活性具有促進(jìn)作用，濃度過(guò)高可能會(huì)一定程度上抑制蛋白酶的活性。圖2-5硅對(duì)蕎麥種子萌發(fā)期蛋白酶活性的影響2.4硅對(duì)蕎麥幼苗根長(zhǎng)及莖長(zhǎng)的影響2.4.1硅對(duì)蕎麥幼苗根長(zhǎng)的影響根系是植物生長(zhǎng)發(fā)育中吸收水分和礦質(zhì)元素的最重要的器官，所以根系生長(zhǎng)狀況好壞對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育及其產(chǎn)量有一定的影響作用，不同濃度的硅處理對(duì)蕎麥幼苗根長(zhǎng)的生長(zhǎng)影響如下：表2-6硅對(duì)蕎麥幼苗根長(zhǎng)(cm)的影響數(shù)據(jù)硅酸鉀濃度(mmol/L)重復(fù)組Ⅰ重復(fù)組Ⅱ重復(fù)組Ⅲ平均值增長(zhǎng)百分比03.463.043.543.35±0.270.253.183.783.343.43±0.312.3%0.54.294.14.364.25±0.13*26.9%0.755.084.746.345.39±0.84**60.9%16.195.084.15.12±1.05**52.8%1.55.384.94.845.04±0.3**50.4%24.474.165.044.56±0.45*36.1%圖2-6硅對(duì)蕎麥幼苗根長(zhǎng)的影響表2-6和圖2-6可以看出蕎麥幼苗根系生長(zhǎng)方面，隨著硅濃度的增加，每株幼苗的平均根長(zhǎng)的總體趨勢(shì)是增加的，從圖中可以看出硅濃度在0.75mol/L時(shí)，根長(zhǎng)達(dá)到最高值，高于此濃度時(shí)呈現(xiàn)略微的下降趨勢(shì)，說(shuō)明適宜濃度的硅處理（0.75mmol/L）有利于根系的生長(zhǎng)。經(jīng)顯著性分析得知，除較低濃度（0.25mmol/L）外，低濃度0.5mmol/L和高濃度2mmol/L下與對(duì)照組相比均有顯著差異（P<0.05），表現(xiàn)為此條件下的根長(zhǎng)比對(duì)照組分別增加了26.9%、36.1%。而在0.75mmol/L、1mmol/L、1.5mmol/L濃度下與對(duì)照組相比均有極顯著差異（P<0.01），表現(xiàn)在其分別比對(duì)照組增加了60.9%、52.8%、50.4%。說(shuō)明了硅對(duì)蕎麥根長(zhǎng)的生長(zhǎng)是有一定的促進(jìn)作用的，并且存在劑量效應(yīng)。2.4.2硅對(duì)蕎麥幼苗莖長(zhǎng)的影響莖是植物生長(zhǎng)中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)钠鞴?，莖的伸長(zhǎng)不僅可以使植株增高，從而有利于植株的光合作用，并且可以運(yùn)輸更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供植株所利用，這對(duì)植物的生物量和作物的產(chǎn)量有了重要的影響作用。不同濃度硅處理?xiàng)l件下對(duì)蕎麥莖長(zhǎng)的影響情況如下：表2-7和圖2-7得知，在低濃度范圍內(nèi)（0mol/L-0.75mol/L），莖長(zhǎng)隨著硅濃度的增加而呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，然而超過(guò)這個(gè)濃度之后莖長(zhǎng)明顯呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，經(jīng)差異性分析得出，硅濃度在0.75mmol/L下與對(duì)照組的差異顯著（P<0.05），表現(xiàn)在此濃度條件下的蕎麥莖長(zhǎng)比對(duì)照組增加了12.9%。其他濃度下與對(duì)照組差異不顯著，表明了適宜的硅濃度處理下，可促進(jìn)莖的生長(zhǎng)。表2-7硅對(duì)蕎麥幼苗莖長(zhǎng)(cm)的影響數(shù)據(jù)硅酸鉀濃度(mmol/L)重復(fù)組Ⅰ重復(fù)組Ⅱ重復(fù)組Ⅲ平均值增長(zhǎng)百分比07.897.046.667.2±0.630.257.377.228.967.85±0.969%0.57.798.787.748.1±0.5912.5%0.757.768.48.228.13±0.33*12.9%17.647.227.97.75±0.347.6%1.57.388.287.527.73±0.487.4%28.197.366.987.51±0.624.3%圖2-7硅對(duì)蕎麥幼苗莖長(zhǎng)的影響2.5硅對(duì)蕎麥幼苗生物量的影響生物量在一定程度下可作為幼苗生長(zhǎng)好壞的一項(xiàng)重要指標(biāo)，不同濃度硅溶液對(duì)蕎麥幼苗生物量的影響作用如下：表2-8和圖2-8中可以看出，隨硅濃度逐漸升高，蕎麥幼苗生物量呈先升高后降低趨勢(shì)，在硅濃度為0.75mmol/L時(shí)，幼苗生物量達(dá)到了最高值。經(jīng)差異顯著性分析得知，各處理組與對(duì)照組相比，均高于對(duì)照組。分別在0.5mmol/L和1mmol/L下與對(duì)照組相比差異顯著（P<0.05），且在這兩組條件下的蕎麥幼苗生物量比對(duì)照組分別增加了38.5%、34.6%。在0.75mmol/L下與對(duì)照組相比差異極顯著（P<0.01），且在此濃度下比對(duì)照組增加了57.7%。說(shuō)明了硅對(duì)幼苗的生物量的確具有促進(jìn)作用，且在適宜的濃度下促進(jìn)作用越明顯。表2-8硅對(duì)蕎麥幼苗生物量(g)的影響數(shù)據(jù)硅酸鉀濃度(mmol/L)重復(fù)組Ⅰ重復(fù)組Ⅱ重復(fù)組Ⅲ平均值增長(zhǎng)百分比00.75320.77570.79760.78±0.020.251.26490.89550.95191.04±0.233.3%0.51.13161.03031.07881.08±0.05*38.5%0.751.49531.05121.1441.23±0.23**57.7%10.94591.05171.1631.05±0.11*34.6%1.50.95760.93120.92150.94±0.0220.5%20.98760.97140.87120.94±0.0620.5%圖2-8硅對(duì)蕎麥幼苗生物量的影響3討論與結(jié)論3.1討論3.1.1硅對(duì)蕎麥種子發(fā)芽指標(biāo)和種子活力的影響本實(shí)驗(yàn)中蕎麥種子通過(guò)硅處理后，蕎麥種子的最終發(fā)芽率沒(méi)有受到影響，但是在一定硅濃度下（0.75mmol/L）下可促進(jìn)蕎麥種子的發(fā)芽勢(shì)、種子活力、發(fā)芽指數(shù)等，這與硅對(duì)紫花苜蓿[7]、玉米[9]、黃瓜[8]和大豆[6]種子萌發(fā)影響一致。因此硅處理蕎麥種子后對(duì)蕎麥種子發(fā)芽指標(biāo)中的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、種子活力均有明顯提高作用，從而可縮短種子發(fā)芽所需時(shí)間，提高種子發(fā)芽的整齊度，這為蕎麥在萌發(fā)期的生理特性奠定了一定的基礎(chǔ)。3.1.2硅對(duì)蕎麥種子萌發(fā)期蛋白酶活性的影響種子發(fā)芽是一個(gè)需要大量能量的過(guò)程，發(fā)芽所需的能量來(lái)源于種子貯存物質(zhì)的氧化分解，貯存物質(zhì)的分解需要酶的參與，因此種子發(fā)芽時(shí)酶含量及活性的變化是最為明顯的現(xiàn)象[14]，植物種子的萌發(fā)依靠分解胚乳中的蛋白質(zhì)、脂肪、淀粉為幼苗的生長(zhǎng)提供能量和物質(zhì)，故蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶的活性直接影響種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)速度[6]。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)不同濃度的硅處理蕎麥種子，測(cè)其萌發(fā)期蛋白酶活性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在一定濃度范圍內(nèi)，隨著硅濃度的增加，蕎麥蛋白酶活性也在升高，到達(dá)一定濃度時(shí)（0.75mmol/L）達(dá)到最高值，大于此濃度時(shí)酶活性呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。這與硅對(duì)玉米種子[9]、大豆種子[6]、黃瓜種子[8]萌發(fā)過(guò)程中蛋白酶活性的影響一致，說(shuō)明了適宜濃度的硅溶液可以提高蛋白酶活性，從而使蕎麥種子萌發(fā)時(shí)的物質(zhì)和能量供應(yīng)較為充足，有利于胚的發(fā)育，這對(duì)蕎麥的生長(zhǎng)發(fā)育起到了至關(guān)重要的作用，因此硅處理蕎麥種子之后對(duì)蕎麥的生長(zhǎng)發(fā)育是有益的。3.1.3硅對(duì)蕎麥幼苗形態(tài)指標(biāo)和生物量的影響根系是植物吸收水分及礦質(zhì)元素的主要器官，研究說(shuō)明，加硅可提高根尖端和近尖端細(xì)胞壁的彈性和粘性，促進(jìn)根的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)[15]。劉景凱[16]在研究硅對(duì)水培大蒜時(shí)證實(shí)了硅在1.5mmol/L時(shí)有利于大蒜根系的生長(zhǎng)，本實(shí)驗(yàn)也表明硅對(duì)蕎麥根長(zhǎng)具有促進(jìn)作用，但二者適宜的濃度是不相同的，0.75mmol/L是硅對(duì)蕎麥根長(zhǎng)的最適濃度，這說(shuō)明了同種元素硅處理不同種植物時(shí)其最適濃度是不相同的。劉慧霞，申曉蓉等在研究硅對(duì)紫花苜蓿時(shí)證明了硅對(duì)紫花苜蓿幼苗生物量具有明顯的促進(jìn)作用[7]，這與此次試驗(yàn)的結(jié)果是一致的，說(shuō)明了硅可以提高幼苗生物量，從而對(duì)蕎麥生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，這可能是硅使作物增產(chǎn)的影響之一。硅對(duì)蕎麥的莖生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用，這可在硅處理蕎麥幼苗的生物量顯著大于對(duì)照組的生物量中得到證據(jù)。而且也有實(shí)驗(yàn)證明，施硅后的植物機(jī)械強(qiáng)度增大，倒伏顯著降低，如，施硅的甘蔗莖稈更長(zhǎng)，且植株高度與施硅量成二次方關(guān)系[15]。本實(shí)驗(yàn)闡明了硅可能直接參與了蕎麥的生理生化過(guò)程，從而促進(jìn)其生長(zhǎng)，使作物增產(chǎn)。但是至于硅具體參與了對(duì)蕎麥的哪些生理過(guò)程，則需進(jìn)行深一步的研究。3.2結(jié)論本實(shí)驗(yàn)采用不同濃度的硅酸鉀溶液對(duì)蕎麥種子進(jìn)行處理，通過(guò)改變硅濃度這一單一變量來(lái)測(cè)量蕎麥萌發(fā)期種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)及蛋白酶活力和幼苗生長(zhǎng)期的根長(zhǎng)、莖長(zhǎng)、幼苗生物量等各項(xiàng)指標(biāo)。以此來(lái)研究不同硅溶液處理下蕎麥種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響，從而得出以下結(jié)論：（1）萌發(fā)期：適宜濃度的硅溶液（0.75mmol/L）可對(duì)蕎麥種子萌發(fā)（發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、蛋白酶活力）起到促進(jìn)作用，但是加硅與否對(duì)蕎麥種子的發(fā)芽率無(wú)明顯影響。（2）幼苗期：適宜濃度的硅溶液（0.75mmol/L）可對(duì)蕎麥幼苗的生長(zhǎng)起到促進(jìn)作用，根長(zhǎng)、莖長(zhǎng)、幼苗生物量等都有不同程度的增長(zhǎng)。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，可以粗略估計(jì)出在蕎麥?zhǔn)┕韬罂梢允故w麥快速萌發(fā)，保證出苗率及出苗整齊度，蛋白酶活力的提高可在一定程度上供