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摘要：本文研究了CoCl2对小麦种子萌发及低温、干旱条件下CoCl2对小麦幼苗生长的作用。
关键词：干旱；低温；CoCl2；小麦幼苗；生长指标
1 引言
钴是微量元素之一，是人和动物身体的必需元素，而人和动物直接或间接以植物为食，由此可见，对植物施用钴的重要性。钴还能参与固氮过程，参与核酸、蛋白质和能量的代谢，促进植物增产，改进植物品质，提高作物对病害和外界不良因素的抵抗力。但是关于在干旱、低温等逆境条件下CoCl2对植物幼苗生长影响的研究尚不多见，本实验试图通过对低温干旱条件下，小麦幼苗形态及生长指标的测定，探求CoCl2的最适作用浓度，为进一步研究钴离子加强荒漠植物抗逆的应用提供理论依据，从而实现在生产中应用钴离子进一步降低植物由于干旱等逆境而导致的生长状况不良影响的目的。
2 材料与方法
2.1 材料
供试材料小麦品种为甘肃省农科院提供的2011SN146。
2.2 试验方法
2.2.1 小麦种子萌发实验
种子经1.2%次氯酸钠消毒20min后，洗净、浸种，选露白的小麦种子每20粒一组，分别置于水（对照CK）和10种不同浓度CoCl2处理溶液0.00025mmol/L，0.0005 mmol/L，0.00075 mmol/L，0.001 mmol/L，0.005 mmol/L，0.01 mmol/L，1 mmol/L，5 mmol/L，20 mmol/L，50 mmol/L，各处理分别记为T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10，浸泡催芽，历时12h，将各处理溶液换为自来水，以后每天换水一次，历时36h时观察萌发情况，再经5天观察长势。
2.2.2 小麦抗低温试验
将经过消毒的小麦种子洗净、浸种，选露白的小麦种子，每10粒一组，分别置于水（记为CK）及4种不同CoCl2浓度0.00025 mmol/L、0.0005mmol/L、0.005 mmol/L、0.01 mmol/L分别记为0.00025、0.0005、0.005、0.01，历时12h后，分别栽到5个100*120mm的花盆中，生长7天后，置入RXZ型智能人工气候箱中培养，温度白天设为30℃，夜晚20℃，湿度为70%RH。测定小麦第三叶生长速度，植株干重，植株含水率，植株鲜重，计算根茎比。
2.2.3 小麦抗旱试验
将经过消毒的小麦种子洗净，浸种，选出芽2mm的饱满种子，按1cm的间距植于330*220mm的塑料花盆中，生长至小麦第三叶展开时，设对照和5个CoCl2不同浓度0.00025 mmol/L、0.005 mmol/L、0.1 mmol/L、2 mmol/L、50 mmol/L、分别记为0.00025、0.005、0.1、2、50，浇灌处理，开始停水做干旱处理时，6天后测量植株茎高、根长、叶绿素含量、地下部分干重、地上部分干重、计算植株含水量、干重根茎比。
2.3 测定方法
植株干重的测定：放在105℃的烘箱中杀青1h后，置于55℃恒温下烘48h，冷却后用型号BP2215型电子天平称其干重[7]。
叶绿素含量：80%丙酮溶液提取叶片样品叶绿素后，用721型分光光度计测定叶绿素含量[8]。
3 结果与分析
3.1 不同浓度CoCl2对小麦种子萌发的影响
表一可见，CoCl2对小麦种子萌发率的影响不太规则，最大为CK及T1、T5，其次为T2、T7，而T10的处理可使小麦种子不萌发。由此可知，除T1及T5两个CoCl2处理外，其余各处理组皆对小麦种子萌发有伤害作用；从萌发5天后小麦根长来看，T1、T2、T3、T5、T6高于CK，其中T5最长，其次为T1，说明CoCl2各浓度溶液处理的小麦种子，T1、T2、T3、T5、T6具有促进小麦根系生长的作用，而T4、T7、T8、T9、T10各处理对小麦种子根系生长具有伤害作用；况且在实验过程中观察到T7、T8、T9 三个处理中，萌发第三天时，小麦根系明显弯曲，根尖出现黑点，直到第六天时才消失；T10处理小麦种子无萌发根系。
从萌发率和根长综合来看，T5对小麦萌发效果最好，其次为T1，而T7、T8、T9具有轻微毒害，T10则具有严重毒害作用，说明CoCl2浓度大于1 mmol/L时对小麦种子萌发具有毒害作用。
3.2 低温条件下不同浓度CoCl2对小麦幼苗生长的影响
低温条件下不同浓度CoCl2对小麦幼苗生长的各个指标反映结果（如表2）如下：
（1）低温下小麦第三叶生长速度表明，0.00025、0.0005、0.005的3个处理组分别高于CK30.1%、88.3%、2.0%。其中0.005最高，其次为0.00025的处理。表明0.00025、0.0005、0.005的3个处理组有助于小麦茎叶生长，0.0005的处理效果不明显，0.01的处理对小麦叶生长具有抑制作用。
（2）干重结果分析表明，只有0.005、0.00025两个处理分别高于对照14.6%、3.5%，说明这两个处理在低温下有利于小麦生物量的提高，以0.005的处理效果最好，其它钴处理组对小麦生物量的提高效果不显著。
（3）植株含水率、鲜重根茎比结果分析表明，0.00025与0.005两个处理皆高于CK，且0.005比0.00025更高。由于小麦根系抗寒能力较弱，当小麦根系受冻时，小麦从土壤重吸收水分、养分的能力受挫，从而影响其生长，而本试验中0.00025与0.005两个处理组植株含水率和植株根茎比皆较对照高，说明0.00025与0.005两个处理有利于提高小麦幼苗抗低温能力，以0.005的处理效果最明显。0.01的处理组植株含水率及根茎比低于CK，具有伤害作用。 从以上4个指标来看，0.005的处理在低温条件下最有利于小麦幼苗的生长，其次为0.00025的处理。0.01的处理不具有小麦幼苗生长抗低温能力，说明CoCl2浓度大于0.01使小麦幼苗在低温下受到伤害。
3.3 干旱胁迫下不同浓度CoCl2对小麦幼苗生长的影响
干旱条件下，不同浓度CoCl2对小麦幼苗生长影响的各类指标结果（表3）如下：
（1）植株根长结果反映出，0.005的处理高于CK8.5%，比较明显；0.00025、0.1的处理虽较CK高，但不明显。说明0.005的处理最有利于小麦根系向纵深方向生长，而2、40不利于小麦根系向纵深方向生长。根据马元喜等的研究，随小麦生育期的推进，产量对深层跟群的依赖性加强。可见小麦根系向纵深方向生长的重要性。
（2）从叶绿素含量来看，以0.005的处理最高，且在变化趋势上形似抛物线；当浓度增大到2的处理浓度时，叶绿素含量低于CK，以后，随浓度的增大叶绿素含量更低。说明钴过量时，小麦叶绿素含量与钴离子浓度呈负相关变化，对小麦幼苗有伤害作用，这与刘雪华，杨志玲等人的研究结果一致。
（3）地下部分干重指标表明，0.005、0.1、2的3个处理有利于小麦根系生长，其中以0.005的处理效果最好，其次为0.1和2 的处理，2比对照稍高，差异不明显，0.005与0.1的处理较有利于小麦地下部分生物量的提高，其它钴处理具有抑制作用。
（4）地上部分干重指标表明，除40的处理外，其余皆较CK高，其中0.005与0.1两个处理分别高出CK29.8%、8.4%，而居主、次位，效果明显。50的处理对植株地上部分生长具有伤害作用。
（5）干重根茎比结果分析表明，0.005与0.1 的处理根茎比高于CK，说明这两个处理有利于抗旱，以0.005的处理效果最为明显，0.1次之，其它各处理皆无此作用。
（6）植株含水率结果分析表明，5个CoCl2处理组的小麦植株含水率皆高于CK，这从分说明干旱条件下，钴离子有促进小麦享受水分的作用，但出于不同浓度CoCl2具有不同的效果，故显示出其差异性，从表3中可以看出，以0.005的处理效果最好。
（7）对小麦茎高进行方差分析，结果表明（表4）：0.005的处理小麦茎高值最大，相对于对照差异显著，说明该处理有利于小麦茎高生长，其它钴处理组差异皆不显著。
从以上指标可以看出，以0.005处理在干旱条件下小麦幼苗生长最好，其次为0.1处理，0.00025的两个处理只有在某几个指标中好于CK，但差异不大，有待于进一步检验，50的处理具有伤害作用。
4 结论
本实验可以得出的结论为：在小麦种子萌发实验中，确定出CoCl2浓度大于CoCl2 mmol/L，可使浸泡的种子受到伤害，CoCl2浓度为0.005 mmol/L时有利于小麦种子萌发。在低温条件下，得出CoCl2浓度为0.005mmol/L的处理对小麦抗低温效果最佳，CoCl2浓度大于0.01时抑制小麦幼苗生长。在干旱条件下，得出CoCl2浓度为0.005 mmol/L处理对小麦具有保护作用；CoCl2浓度大于50mmol/L时，不利于小麦幼苗生长。初步分析可以认为CoCl2的浓度为0.005 mmol/L有利于增强小麦幼苗抗逆性。
但是，该实验还应该进一步完善，0.005这个浓度的附近是否还有比0.005的处理效果更好的浓度，伤害浓度与非伤害浓度的界限与范围等问题有待于进一步探讨。
参考文献
[1] C.凯特亚尔，N.S.兰德哈瓦.微量养分[M].北京：中国农业出版社.1988
[2] 刘铮等.微量元素的农业化学[M].北京：农业出版社.1991
[3] 刘雪华等.微量元素钴研究[J]..土壤学报.1995，32（1）：112-116
[4] 杨志玲等.施用微量元素肥料对水稻产量与品质的影响[J].湖南农业科学，2003，16（1）：34-35
[5] 王环，胡荣海，昌小平.水分胁迫小麦地上和地下部分的反应及其抗旱性研究[J].西北植物学报.1996，16（2）：107-115
关键词：干旱；低温；CoCl2；小麦幼苗；生长指标
1 引言
钴是微量元素之一，是人和动物身体的必需元素，而人和动物直接或间接以植物为食，由此可见，对植物施用钴的重要性。钴还能参与固氮过程，参与核酸、蛋白质和能量的代谢，促进植物增产，改进植物品质，提高作物对病害和外界不良因素的抵抗力。但是关于在干旱、低温等逆境条件下CoCl2对植物幼苗生长影响的研究尚不多见，本实验试图通过对低温干旱条件下，小麦幼苗形态及生长指标的测定，探求CoCl2的最适作用浓度，为进一步研究钴离子加强荒漠植物抗逆的应用提供理论依据，从而实现在生产中应用钴离子进一步降低植物由于干旱等逆境而导致的生长状况不良影响的目的。
2 材料与方法
2.1 材料
供试材料小麦品种为甘肃省农科院提供的2011SN146。
2.2 试验方法
2.2.1 小麦种子萌发实验
种子经1.2%次氯酸钠消毒20min后，洗净、浸种，选露白的小麦种子每20粒一组，分别置于水（对照CK）和10种不同浓度CoCl2处理溶液0.00025mmol/L，0.0005 mmol/L，0.00075 mmol/L，0.001 mmol/L，0.005 mmol/L，0.01 mmol/L，1 mmol/L，5 mmol/L，20 mmol/L，50 mmol/L，各处理分别记为T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10，浸泡催芽，历时12h，将各处理溶液换为自来水，以后每天换水一次，历时36h时观察萌发情况，再经5天观察长势。
2.2.2 小麦抗低温试验
将经过消毒的小麦种子洗净、浸种，选露白的小麦种子，每10粒一组，分别置于水（记为CK）及4种不同CoCl2浓度0.00025 mmol/L、0.0005mmol/L、0.005 mmol/L、0.01 mmol/L分别记为0.00025、0.0005、0.005、0.01，历时12h后，分别栽到5个100*120mm的花盆中，生长7天后，置入RXZ型智能人工气候箱中培养，温度白天设为30℃，夜晚20℃，湿度为70%RH。测定小麦第三叶生长速度，植株干重，植株含水率，植株鲜重，计算根茎比。
2.2.3 小麦抗旱试验
将经过消毒的小麦种子洗净，浸种，选出芽2mm的饱满种子，按1cm的间距植于330*220mm的塑料花盆中，生长至小麦第三叶展开时，设对照和5个CoCl2不同浓度0.00025 mmol/L、0.005 mmol/L、0.1 mmol/L、2 mmol/L、50 mmol/L、分别记为0.00025、0.005、0.1、2、50，浇灌处理，开始停水做干旱处理时，6天后测量植株茎高、根长、叶绿素含量、地下部分干重、地上部分干重、计算植株含水量、干重根茎比。
2.3 测定方法
植株干重的测定：放在105℃的烘箱中杀青1h后，置于55℃恒温下烘48h，冷却后用型号BP2215型电子天平称其干重[7]。
叶绿素含量：80%丙酮溶液提取叶片样品叶绿素后，用721型分光光度计测定叶绿素含量[8]。
3 结果与分析
3.1 不同浓度CoCl2对小麦种子萌发的影响
表一可见，CoCl2对小麦种子萌发率的影响不太规则，最大为CK及T1、T5，其次为T2、T7，而T10的处理可使小麦种子不萌发。由此可知，除T1及T5两个CoCl2处理外，其余各处理组皆对小麦种子萌发有伤害作用；从萌发5天后小麦根长来看，T1、T2、T3、T5、T6高于CK，其中T5最长，其次为T1，说明CoCl2各浓度溶液处理的小麦种子，T1、T2、T3、T5、T6具有促进小麦根系生长的作用，而T4、T7、T8、T9、T10各处理对小麦种子根系生长具有伤害作用；况且在实验过程中观察到T7、T8、T9 三个处理中，萌发第三天时，小麦根系明显弯曲，根尖出现黑点，直到第六天时才消失；T10处理小麦种子无萌发根系。
从萌发率和根长综合来看，T5对小麦萌发效果最好，其次为T1，而T7、T8、T9具有轻微毒害，T10则具有严重毒害作用，说明CoCl2浓度大于1 mmol/L时对小麦种子萌发具有毒害作用。
3.2 低温条件下不同浓度CoCl2对小麦幼苗生长的影响
低温条件下不同浓度CoCl2对小麦幼苗生长的各个指标反映结果（如表2）如下：
（1）低温下小麦第三叶生长速度表明，0.00025、0.0005、0.005的3个处理组分别高于CK30.1%、88.3%、2.0%。其中0.005最高，其次为0.00025的处理。表明0.00025、0.0005、0.005的3个处理组有助于小麦茎叶生长，0.0005的处理效果不明显，0.01的处理对小麦叶生长具有抑制作用。
（2）干重结果分析表明，只有0.005、0.00025两个处理分别高于对照14.6%、3.5%，说明这两个处理在低温下有利于小麦生物量的提高，以0.005的处理效果最好，其它钴处理组对小麦生物量的提高效果不显著。
（3）植株含水率、鲜重根茎比结果分析表明，0.00025与0.005两个处理皆高于CK，且0.005比0.00025更高。由于小麦根系抗寒能力较弱，当小麦根系受冻时，小麦从土壤重吸收水分、养分的能力受挫，从而影响其生长，而本试验中0.00025与0.005两个处理组植株含水率和植株根茎比皆较对照高，说明0.00025与0.005两个处理有利于提高小麦幼苗抗低温能力，以0.005的处理效果最明显。0.01的处理组植株含水率及根茎比低于CK，具有伤害作用。 从以上4个指标来看，0.005的处理在低温条件下最有利于小麦幼苗的生长，其次为0.00025的处理。0.01的处理不具有小麦幼苗生长抗低温能力，说明CoCl2浓度大于0.01使小麦幼苗在低温下受到伤害。
3.3 干旱胁迫下不同浓度CoCl2对小麦幼苗生长的影响
干旱条件下，不同浓度CoCl2对小麦幼苗生长影响的各类指标结果（表3）如下：
（1）植株根长结果反映出，0.005的处理高于CK8.5%，比较明显；0.00025、0.1的处理虽较CK高，但不明显。说明0.005的处理最有利于小麦根系向纵深方向生长，而2、40不利于小麦根系向纵深方向生长。根据马元喜等的研究，随小麦生育期的推进，产量对深层跟群的依赖性加强。可见小麦根系向纵深方向生长的重要性。
（2）从叶绿素含量来看，以0.005的处理最高，且在变化趋势上形似抛物线；当浓度增大到2的处理浓度时，叶绿素含量低于CK，以后，随浓度的增大叶绿素含量更低。说明钴过量时，小麦叶绿素含量与钴离子浓度呈负相关变化，对小麦幼苗有伤害作用，这与刘雪华，杨志玲等人的研究结果一致。
（3）地下部分干重指标表明，0.005、0.1、2的3个处理有利于小麦根系生长，其中以0.005的处理效果最好，其次为0.1和2 的处理，2比对照稍高，差异不明显，0.005与0.1的处理较有利于小麦地下部分生物量的提高，其它钴处理具有抑制作用。
（4）地上部分干重指标表明，除40的处理外，其余皆较CK高，其中0.005与0.1两个处理分别高出CK29.8%、8.4%，而居主、次位，效果明显。50的处理对植株地上部分生长具有伤害作用。
（5）干重根茎比结果分析表明，0.005与0.1 的处理根茎比高于CK，说明这两个处理有利于抗旱，以0.005的处理效果最为明显，0.1次之，其它各处理皆无此作用。
（6）植株含水率结果分析表明，5个CoCl2处理组的小麦植株含水率皆高于CK，这从分说明干旱条件下，钴离子有促进小麦享受水分的作用，但出于不同浓度CoCl2具有不同的效果，故显示出其差异性，从表3中可以看出，以0.005的处理效果最好。
（7）对小麦茎高进行方差分析，结果表明（表4）：0.005的处理小麦茎高值最大，相对于对照差异显著，说明该处理有利于小麦茎高生长，其它钴处理组差异皆不显著。
从以上指标可以看出，以0.005处理在干旱条件下小麦幼苗生长最好，其次为0.1处理，0.00025的两个处理只有在某几个指标中好于CK，但差异不大，有待于进一步检验，50的处理具有伤害作用。
4 结论
本实验可以得出的结论为：在小麦种子萌发实验中，确定出CoCl2浓度大于CoCl2 mmol/L，可使浸泡的种子受到伤害，CoCl2浓度为0.005 mmol/L时有利于小麦种子萌发。在低温条件下，得出CoCl2浓度为0.005mmol/L的处理对小麦抗低温效果最佳，CoCl2浓度大于0.01时抑制小麦幼苗生长。在干旱条件下，得出CoCl2浓度为0.005 mmol/L处理对小麦具有保护作用；CoCl2浓度大于50mmol/L时，不利于小麦幼苗生长。初步分析可以认为CoCl2的浓度为0.005 mmol/L有利于增强小麦幼苗抗逆性。
但是，该实验还应该进一步完善，0.005这个浓度的附近是否还有比0.005的处理效果更好的浓度，伤害浓度与非伤害浓度的界限与范围等问题有待于进一步探讨。
参考文献
[1] C.凯特亚尔，N.S.兰德哈瓦.微量养分[M].北京：中国农业出版社.1988
[2] 刘铮等.微量元素的农业化学[M].北京：农业出版社.1991
[3] 刘雪华等.微量元素钴研究[J]..土壤学报.1995，32（1）：112-116
[4] 杨志玲等.施用微量元素肥料对水稻产量与品质的影响[J].湖南农业科学，2003，16（1）：34-35
[5] 王环，胡荣海，昌小平.水分胁迫小麦地上和地下部分的反应及其抗旱性研究[J].西北植物学报.1996，16（2）：107-115