牧草生长与环境以及土壤pH值、盐含量直接相关，土壤pH值直接影响牧草对土壤中元素及离子吸收的有效性，如盐碱胁迫会改变植物体内外的渗透平衡，引起离子毒害与氧化毒害等[1]。中国南方呈湿润多雨气候，酸性土壤导致钾、钙、镁的流失而引起元素及离子缺乏，不同程度地降低土壤养分的有效性，难以形成良好的土壤结构，严重抑制土壤微生物活动，使牧草的生长发育受阻[2]。地方环境恶劣对作物的生长具有极大影响，气候干旱是作物生长面临的一大危害，缺水、高盐、高碱会对植物种子萌发、根系生长、营养积累等方面产生一定影响，从而影响作物的经济效益[3-4]。张元恺等[5]研究发现，NaCl溶液胁迫降低了沙蒿种子的活力和发芽的整齐度。人工模拟高浓度PEG-6000对彩色棉品种的种子发芽势、发芽率均呈下降趋势，种子萌发受到抑制[6]。当PEG-6000浓度为10.00%时，色藜麦种子的胚根长及幼苗鲜重均降至最低[7]。本研究主要根据中国南方气候特点，对贵州安顺地区牧草饲料荞麦种子萌发的抗逆性研究。贵州省是全国唯一无平原的省份，喀斯特地貌显著，地势高，牧草发展不平衡，但根据牧草饲料作物生长特点，蓼科荞麦作为牧草饲料在贵州占有较大优势[8]。试验进行人工模拟盐碱及干旱胁迫对荞麦种子萌发的影响，旨在提高荞麦产量及加强饲料产品开发，也为青绿饲料在地方猪中的应用提供新思路，同时荞麦中药成分能够加强地方品种猪的抗病能力，为当地猪保种及优良基因的稳定遗传起保障作用。1材料与方法1.1试验材料荞麦（Fagopyrum dibotrys）供试种子由贵州省紫云县畜牧服务中心提供，苦荞千粒重为1.68 g，甜荞千粒重为35.37 g。试验试剂PEG-6000、NaCl、CaCO3、NaOH，均购自贵阳渝达化工有限公司。1.2试验方法1.2.1模拟盐胁迫对种子萌发影响将NaCl、CaCO3设计为4种不同浓度，即NaCl为0.7%、1.1%、1.5%、1.9%，CaCO3为0.7%、1.1%、1.5%、1.9%；以水浸种为对照，每处理重复3次。1.2.2模拟碱胁迫对种子萌发影响将NaOH浓度设计为0.13%、0.25%、0.50%、1.00%，以水浸种为对照，每处理重复3次。1.2.3模拟干旱胁迫对种子萌发的影响将PEG-6000试剂设计为4种不同浓度对种子进行处理[9]，分别为10%、15%、20%、25%；以溶液浸种为对照，每处理重复3次。1.3种子萌发选取干净、大小均匀、饱满基本一致的荞麦种子，在水中浸泡3 h，使用2%次氯酸钠消毒30 min，蒸馏水冲洗4次，均匀摆放于铺有两层滤纸90 mm大小的培养皿内。每个培养皿20粒种子，种子的3/4浸没于不同处理溶液。培养皿置于光照培养箱（25 ℃）中发芽，每天光照12 h，相对湿度为(75±1)%，每隔1~2 d加1次液体。当种子置床至第2 d时测定种子吸水量，第4 d开始记录种子发芽数，直至第7 d记录完发芽种子数。计算种子发芽率和旱害率。苦荞吸水率为33.16%，甜荞吸水率为31.28%。种子发芽率=发芽种子数/供试种子数×100%(1)旱害率=(对照值-处理值)/对照值×100%(2)本研究中，苦荞和甜荞参照组未经任何处理发芽率分别为86.67%和90.20%。1.4数据统计与分析试验数据采用SPSS 22.0软件进行方差分析，采用一般线性单变量统计数据分析。LSD法进行多重比较。结果以“平均值±标准差”表示，P0.05表示差异显著，P0.01表示差异极显著。2结果与分析2.1盐胁作用对荞麦种子萌发的影响2.1.1不同浓度NaCl胁迫作用对苦荞麦、甜荞发芽率的影响（见表1）由表1可知，当NaCl浓度为0.70%、1.10%、1.50%时，苦荞麦和甜荞在相同天数下的发芽率差异均不显著（P0.05)。当NaCl浓度为1.90%时，苦荞麦和甜荞在试验第4、5、6、7 d时的发芽率极显著低于其他浓度条件下的发芽率（P0.01）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.11.017.T001表1不同浓度NaCl胁迫作用对苦荞、甜荞发芽率的影响项目NaCl浓度第4 d第5 d第6 d第7 d苦荞0.70%65.00±34.64A68.33±37.86A63.33±33.29A68.33±37.89A1.10%58.33±25.66A61.67±18.93A61.67±18.93A63.33±16.07A1.50%20.00±13.23A56.67±20.82A56.67±20.82A56.67±20.82A1.90%0.00±0.00B35.00±25.98B36.67±23.09B36.67±23.09B甜荞0.70%70.00±18.03A76.67±7.64A76.67±7.64A78.33±5.77A1.10%65.00±5.00A70.00±13.23A70.00±13.23A70.00±13.23A1.50%63.33±12.58A73.33±7.64A75.00±5.00A86.67±5.77A1.90%0.00±0.00B40.00±8.66B40.00±8.66B40.00±8.66B注：同列数据肩标不同大写字母表示差异极显著（P0.01），不同小写字母表示差异显著（P0.05），相同字母或无字母表示差异不显著（P0.05）；下表同。%2.1.2不同浓度CaCO3胁迫作用对苦荞麦、甜荞发芽率的影响（见表2）由表2可知，当不同浓度的CaCO3对苦荞麦、甜荞的发芽率无影响（P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.11.017.T002表2不同浓度CaCO3胁迫作用对苦荞、甜荞发芽率的影响项目CaCO3浓度第4 d第5 d第6 d第7 d苦荞0.70%30.00±15.0081.67±2.8983.33±2.8983.33±2.891.10%43.33±2.8978.33±10.4181.67±2.8981.67±2.891.50%41.67±7.6483.33±16.0785.00±18.0385.00±18.031.90%43.33±5.7775.00±5.0076.67±5.7776.67±5.77甜荞0.70%26.67±15.2895.00±5.0096.67±5.7796.67±5.771.10%40.33±5.0095.00±5.0095.00±5.0095.00±5.001.50%45.00±13.2390.00±5.0090.00±5.0090.00±5.001.90%40.00±8.6690.00±10.0091.67±10.4191.67±10.41%2.2不同浓度NaOH胁迫作用对苦荞麦、甜荞发芽率的影响（见表3）由表3可知，当NaOH浓度为0.13%和0.25%时，苦荞麦和甜荞的发芽率差异不显著(P0.05)。当NaOH浓度为0.50%和1.00%时，苦荞麦和甜荞的发芽率极显著低于其他浓度(P0.01）；0.50%NaOH浓度条件下的发芽率极显著高于1.00%浓度(P0.01）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.11.017.T003表3不同浓度NaOH胁迫作用对苦荞、甜荞发芽率的影响项目NaOH浓度第4 d第5 d第6 d第7 d苦荞0.13%75.00±5.00A76.67±7.64A76.67±7.64A78.33±7.64A0.25%76.67±10.40A80.00±10.00A80.00±10.00A81.67±7.64A0.50%38.33±5.77B38.33±5.77B40.00±5.00B41.67±2.89B1.00%0.00±0.00C3.33±2.89C5.00±0.00C6.67±2.89C甜荞0.13%95.00±5.00A95.00±5.00A95.00±5.00A95.00±5.00A0.25%91.67±5.77A91.67±5.77A91.67±5.77A91.67±5.77A0.50%75.00±20.00B76.67±17.56B80.00±15.00B80.00±15.00B1.00%11.67±10.41C11.67±10.41C11.67±10.41C11.67±10.41C%2.3不同浓度PEG-6000胁迫作用对苦荞、甜荞发芽率的影响（见表4）由表4可知，当PEG-6000浓度为10.00%、15.00%、20.00%时，苦荞麦和甜荞在相同试验天数时的发芽率差异不显著(P0.05)。当PEG-6000浓度为25.00%时，苦荞和甜荞发芽率极显著低于其他浓度(P0.01）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.11.017.T004表4不同浓度PEG-6000胁迫作用对苦荞、甜荞发芽率的影响项目PEG-6000浓度第4 d第5 d第6 d第7 d苦荞10.00%56.67±27.54A61.67±35.12A66.67±27.54A66.67±27.54A15.00%25.00±10.00A58.33±25.66A61.67±18.93A61.67±18.93A20.00%31.67±11.55A56.67±24.66A56.67±20.21A56.67±20.21A25.00%3.33±2.89B3.33±2.89B3.33±2.89B3.33±2.89B甜荞10.00%3.33.00±2.89A5.00±0.00A15.00±5.00A18.33±2.89A15.00%3.33.00±2.89A8.33±2.89A11.66±2.89A13.33±2.89A20.00%3.33.00±2.89A6.67±2.89A10.00±5.00A11.66±2.89A25.00%0.00±0.00B0.00±0.00B0.00±0.00B0.00±0.00B%3讨论3.1盐对荞麦种子的胁迫作用盐对作物生长具有不同程度的影响，Na离子大量积累会破坏细胞内离子平衡，抑制细胞内生理生化代谢，阻止光合作用，最终使植物因碳饥饿而死亡[10]。苜蓿种子对不同浓度盐的适应情况不同[11]，随着盐浓度增加，抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性随胁迫时间延长呈先上升后下降的趋势[12]。但适宜浓度盐会促进作物生长，低浓度NaCl对玉米根抑制较大，对叶片无影响，可以使叶绿素含量增加，紫苏种子萌发和抗盐能力增强；当浓度增加时，玉米根受抑制较小，苗叶绿素含量降低，萌发和幼苗受抑制较大，紫苏种子丧失活力，最后完全抑制萌发[13-14]。盐还可以胁迫miRNAs参与植物逆境条件下的信号传导[15]。采用硝酸钾溶液与生根粉溶液混合草木灰包裹种子处理苦荞麦种子，可提高苦荞麦的发芽率至90.00%左右[16]。3.1.1NaCl对苦荞麦和甜荞麦发芽胁迫作用当NaCl浓度为0.70%时，苦荞麦发芽率最高为68.33%，残害率最低为18.34%；当NaCl浓度为1.90%时，苦荞发芽率最低为0，残害率达100%；当NaCl浓度为0.70%时，甜荞发芽率最高为76.67%，残害率为13.53%；当NaCl浓度为1.90%时，甜荞发芽率最低为0，残害率高达100%。在4种不同浓度下苦荞最高发芽率为68.33%，甜荞最高发芽率为86.67%。因此，甜荞麦种子萌发抗盐（NaCl）性强于苦荞。3.1.2CaCO3对苦荞麦和甜荞麦发芽胁迫作用不同浓度CaCO3处理苦荞对发芽率的影响不明显，残害率较小。4种不同浓度处理苦荞后，发芽率最高为85.00%，残害率仅为1.67%：4种不同浓度处理甜荞后，发芽率最高达到96.67%，比对照组提高了6.47%，最低发芽率达到90.00%。因此，CaCO3溶于水对苦荞影响甚微，对甜荞发芽率无影响，且对种子的发芽率具有较好促进作用，即苦荞和甜荞发芽率均较高。3.2碱对荞麦种子的胁迫作用在碱胁作用下，促使植物细胞质中离子积累降低，产生特殊产物增强细胞渗透压，如蛋白质、氨基酸、糖类等，阻止细胞失水，稳定质膜及酶类结构。碱胁迫可导致塔乌库姆冰草胚根、胚芽生长缓慢，胚根生长率仅为对照的0.40倍，受到明显抑制[17]。因此，高浓度碱胁迫植物形态和生理失衡，破坏细胞膜的结构，造成细胞内容物外渗而使植物死亡。本研究中，苦荞麦在NaOH浓度为0.25%时，发芽率最高81.67%，残害率最低为5.00%;当NaOH浓度为1.00%时，第4 d发芽率最低为0，残害率最高，达到100%；当甜荞在NaOH为0.13%时，发芽率最高95.00%，对甜荞种子的萌发没有任何伤害，NaOH浓度为1.00%时，发芽率最低为11.67%，残害率最高，达到78.53%。在较高浓度NaOH溶液中，苦荞与甜荞萌发的根和茎与对照组相比较短，部分种子出芽1 d后根部有腐烂发生，长势较差。3.3干旱对荞麦种子的胁迫作用PEG-6000对种子萌发胁迫作用原理：种子萌发与水势的高低有关，当水势较高时，细胞壁对细胞原生质体和细胞液产生一种压力，促使细胞内水分向外流力量；当水势较低时，细胞原生质体对细胞壁产生向外推力，细胞吸水。PEG-6000浓度越高，水势越低，原因是PEG-6000分子量较大无法进入细胞内部，溶液中只有水能进入细胞。辣椒胚根和胚轴生长随着PEG浓度增加而先增后降低，表明一定浓度PEG浸种能够促进辣椒种子萌发及芽生长[18]。当PEG-6000浓度为10.00%时，苦荞发芽率最高，为66.67%，旱害率最低，为20.00%；当PEG-6000浓度为25.00%时，苦荞发芽率最低，为3.33%，旱害率最高，为83.34%；当PEG-6000浓度为10.00%时，甜荞发芽率最高，仅为18.33%，旱害率为68.34%；当PEG-6000浓度为25.00%时，甜荞发芽率最低为0，旱害率达100%。在不同浓度PEG-6000作用下，苦荞相比甜荞较耐干旱，种子萌发后的根茎均较纤细，长势较差。种子萌发根系在一定的盐碱浓度下具有适应性[19]，但在受到盐碱胁迫毒害时，外部溶液渗透势大于植物机体内细胞液渗透势，导致细胞失水，植物根系吸水困难，影响机体调节离子与营养平衡，如灰绿型羊草叶片脯氨酸和糖的含量发生变化，营养物质吸收利用受阻，影响根、茎、叶生长发育[20]。4结论在NaCl作用下，苦荞不耐盐，根和茎生长均比较纤细；甜荞在高盐浓度下生长相对较旺盛，具有较强的耐盐性；在CaCO3作用下，苦荞和甜荞的发芽率都较高，尤其是甜荞的发芽率比对照组还高，表明CaCO3可以促进甜荞的发芽，苦荞和甜荞的根茎生长粗壮。苦荞不耐碱，甜荞较耐碱。苦荞有较强的耐抗干旱特性，甜荞干旱条件下受严重影响，甜荞对干旱的抗逆性较差。本试验初步对苦荞和甜荞种子萌发的抗逆性研究，后续将对其提高抗逆机制进行研究，为苦荞和甜荞的食用价值和饲料开发产业化提供参考依据。