， ， ， ， (貴州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院草業(yè)科學(xué)系， 貴陽(yáng) 550025)

·問(wèn)題探討·

不同處理方法對(duì)2種雀稗屬牧草種子萌發(fā)的影響

唐華江，趙麗麗，陳超，宋高翔，帥菲
(貴州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院草業(yè)科學(xué)系， 貴陽(yáng) 550025)

采用不同濃度(0.3%，0.5%，0.7%)的KNO3溶液、NaCl溶液以及濃硫酸浸泡(2，5，8 min)處理巴哈雀稗(Paspalumnotatum)和寬葉雀稗(PaspalumwettsteiniiHack)2種雀稗屬種子，以探尋各處理對(duì)巴哈雀稗和寬葉雀稗種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明： 1) 經(jīng)KNO3處理，Pensacola發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)受影響不顯著，處理組發(fā)芽勢(shì)、活力指數(shù)顯著降低；普通百喜草發(fā)芽勢(shì)受影響不明顯，發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)在濃度為0.7%時(shí)顯著低于對(duì)照，活力指數(shù)在濃度為0.5%時(shí)顯著高于其他組；寬葉雀稗活力指數(shù)在0.3%和0.5%濃度時(shí)顯著高于對(duì)照，其余組間差異不顯著。 2) 2種巴哈雀稗在經(jīng)NaCl處理后，除普通百喜草活力指數(shù)(濃度為0.3%時(shí)顯著高于對(duì)照組)外，其余指標(biāo)均隨鹽濃度升高而顯著下降；寬葉雀稗在鹽濃度為0.3%時(shí)各項(xiàng)萌發(fā)指標(biāo)均為最大值。 3) 濃硫酸處理2種巴哈雀稗后各萌發(fā)指標(biāo)隨著浸泡時(shí)間的增加而增大，且較對(duì)照組差異顯著；而寬葉雀稗卻隨處理時(shí)間增加，萌發(fā)受到的抑制越強(qiáng)烈。

巴哈雀稗； 寬葉雀稗； 種子； 萌發(fā)

雀稗屬(Paspalum)是一個(gè)具有400個(gè)以上種的大屬[1]。巴哈雀稗(Paspalumnotatum，俗稱百喜草)和寬葉雀稗(PaspalumwettsteiniiHack)為禾本科黍亞科雀稗屬多年生牧草，二者具有根系發(fā)達(dá)、再生性能好、生長(zhǎng)年限長(zhǎng)、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，是適合貴州、廣西、廣東等地生長(zhǎng)的優(yōu)良草種資源。目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)大面積應(yīng)用于放牧、草地改良、草坪建植以及水土保持等方面[2-3]。龍忠富等研究指出，在貴州山地同樣的坡度下，巴哈雀稗能有效改善土壤的物理性狀，提高土壤的貯水量和蓄水保水能力，改良培肥土壤[4]。寬葉雀稗營(yíng)養(yǎng)豐富、適口性好，家畜喜食，可與多種豆科牧草混播作為放牧利用[5]。同時(shí)，寬葉雀稗在治理水土流失等方面也得到廣泛的應(yīng)用[6]。但在實(shí)際生產(chǎn)中，雀稗屬種子存在一些問(wèn)題，例如籽粒小、成熟度不一致、休眠性強(qiáng)等，這些均增加了2種牧草推廣利用難度，限制了其在生產(chǎn)上的應(yīng)用。

目前，關(guān)于巴哈雀稗種子萌發(fā)方面主要為水引發(fā)種子處理技術(shù)的研究，寬葉雀稗主要集中于種子萌發(fā)期耐鹽性能研究[7]，而種子萌發(fā)、休眠特性研究方面尚未見(jiàn)報(bào)道。因此，為探索破除種子休眠的最佳方法，本試驗(yàn)以3份雀稗屬牧草種子為研究對(duì)象，利用不同濃度的KNO3和NaCl溶液以及濃硫酸處理，研究各種處理對(duì)供試材料種子萌發(fā)特性的影響，以期找出較適合各材料種子萌發(fā)的條件，提高種子發(fā)芽率，充分發(fā)掘牧草生產(chǎn)潛力，為更有效利用和研究雀稗屬牧草提供理論參考。

1 材料及方法

1.1 材 料

2種不同品種巴哈雀稗種子，分別記為Pensacola(進(jìn)口窄葉型品種)和普通品種，1種寬葉雀稗種子。Pensacola購(gòu)買于宿遷市綠草地種業(yè)有限公司，普通百喜草和寬葉雀稗由貴州眾智恒生態(tài)科技有限公司提供。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)處理

配置濃度為0.3%，0.5%，0.7%的KNO3和NaCl溶液，處理1和處理2均以蒸餾水處理為對(duì)照，分別用3種溶液處理3份雀稗屬牧草種子；處理3是以98%H2SO4分別浸泡種子2，5，8 min，以未經(jīng)處理的種子為對(duì)照。

1.2.2 種子萌發(fā)

各材料選擇飽滿種子。依照國(guó)際種子檢驗(yàn)規(guī)程[8]，采用濾紙法，將供試種子置于鋪有2層濾紙的培養(yǎng)皿中，每皿100粒。處理1和處理2中每個(gè)培養(yǎng)皿分別加入10 mL不同濃度的KNO3和NaCl溶液，對(duì)照培養(yǎng)皿中加入10 mL蒸餾水。處理3中的種子用98%H2SO4浸泡一定時(shí)間后，在自來(lái)水下沖洗干凈，并用蒸餾水沖洗2次，分別置于含10 mL蒸餾水的培養(yǎng)皿中。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，均置于20 ℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)。每天統(tǒng)計(jì)種子萌發(fā)數(shù)，萌發(fā)以胚芽長(zhǎng)至種子的1/2為標(biāo)準(zhǔn)。于種子達(dá)到日發(fā)芽數(shù)最高峰時(shí)計(jì)算發(fā)芽勢(shì)，第28天統(tǒng)計(jì)終期發(fā)芽數(shù)。

注：不同字母表示在0.05水平下差異達(dá)顯著，下同。圖1 KNO3溶液對(duì)3種雀稗屬種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)的影響

測(cè)定內(nèi)容：

發(fā)芽勢(shì)(%)=日發(fā)芽種子數(shù)最高峰時(shí)的發(fā)芽總數(shù)/供試種子總數(shù)×100%；

發(fā)芽率(%)=第28天發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100%；

發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑Gt/Dt；

活力指數(shù)(VI)=GI×S。

式中，Gt為t日內(nèi)的發(fā)芽數(shù)，Dt為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)，S為平均苗鮮重(單位，g)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2010及SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用LSD方法進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 KNO3處理對(duì)雀稗屬牧草種子萌發(fā)的影響

有研究表明，硝酸鉀對(duì)含羞草[9]、高羊茅[10]等種子的萌發(fā)具有促進(jìn)作用。由圖1可知，經(jīng)過(guò)KNO3處理，Pensacola和普通百喜草的發(fā)芽勢(shì)與對(duì)照組相比(圖1)，均呈先下降后上升再下降的趨勢(shì)，在濃度為0.5%KNO3溶液處理時(shí)發(fā)芽勢(shì)達(dá)到最大值，但處理間差異較小；寬葉雀稗的發(fā)芽勢(shì)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，處理間差異不顯著。Pensacola和寬葉雀稗的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在低濃度(0.3%)時(shí)達(dá)到峰值，但處理間差異不顯著。普通百喜草在高濃度(0.7%)時(shí)，發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)與其他組相比顯著降低。Pensacola的活力指數(shù)隨KNO3濃度上升而下降且與對(duì)照組差異顯著；普通百喜草在濃度為0.5%時(shí)活力指數(shù)顯著高于其他組；0.3%和0.5%濃度的KNO3溶液顯著提高了寬葉雀稗的活力指數(shù)，分別提高到3.39和3.32。而高濃度處理與對(duì)照組差異不顯著。結(jié)果表明，低濃度KNO3溶液對(duì)3種種子的萌發(fā)影響較小，在種子萌發(fā)后可一定程度上促進(jìn)普通百喜草和寬葉雀稗的幼苗生長(zhǎng)。

2.2 NaCl處理對(duì)雀稗屬牧草種子萌發(fā)的影響

從圖2可以看出，經(jīng)過(guò)NaCl處理，Pensacola的各項(xiàng)萌發(fā)指標(biāo)以及普通百喜草的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)均隨鹽濃度的增大而減小，各處理均與對(duì)照間差異顯著(plt;0.05)；普通百喜草的活力指數(shù)在低鹽濃度(0.3%)時(shí)升高，且顯著高于對(duì)照及其他處理。對(duì)于寬葉雀稗，各項(xiàng)指標(biāo)最大值在鹽濃度為0.3%時(shí)，其發(fā)芽勢(shì)與活力指數(shù)較對(duì)照組差異顯著，在0.7%濃度時(shí)發(fā)芽勢(shì)降低，與對(duì)照組差異顯著(plt;0.05)，但是發(fā)芽率與對(duì)照組無(wú)顯著差異。

圖2 NaCl溶液對(duì)3種雀屬種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)的影響

圖3 98%H2SO4對(duì)3種雀稗屬種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)的影響

2.3 98%H2SO4對(duì)雀稗屬牧草種子萌發(fā)的影響

濃硫酸處理是破除種子物理休眠常用的方法之一。如圖3所示，Pensacola和普通百喜草在經(jīng)過(guò)濃硫酸處理后各萌發(fā)指標(biāo)隨著浸泡時(shí)間的增加而增大，且較對(duì)照組差異顯著(plt;0.05)。而寬葉雀稗種子各項(xiàng)萌發(fā)指標(biāo)卻隨處理時(shí)間的增加而降低，在處理8 min時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)與對(duì)照組差異顯著。說(shuō)明濃硫酸處理對(duì)巴哈雀稗種子萌發(fā)起到了促進(jìn)作用，對(duì)寬葉雀稗來(lái)說(shuō)長(zhǎng)時(shí)間處理抑制了萌發(fā)。

3 討論與結(jié)論

發(fā)芽率反映種子發(fā)芽的多少，發(fā)芽勢(shì)反映種子發(fā)芽的快慢和整齊度，發(fā)芽指數(shù)反映種子在整個(gè)發(fā)芽期的綜合活力，活力指數(shù)既能反映種子發(fā)芽率、發(fā)芽速度，又能反映生長(zhǎng)勢(shì)及生長(zhǎng)活力。本試驗(yàn)中，經(jīng)KNO3處理后Pensacola的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)均與對(duì)照無(wú)顯著差異，發(fā)芽勢(shì)和活力指數(shù)隨處理濃度增加而顯著下降，在高濃度時(shí)其抑制作用表現(xiàn)最為強(qiáng)烈。普通百喜草發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)在高濃度時(shí)(0.7%)顯著降低，說(shuō)明其種子萌發(fā)受到了抑制，而活力指數(shù)在0.5%濃度時(shí)增加且與其他組差異顯著。寬葉雀稗發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率以及發(fā)芽指數(shù)均與對(duì)照組無(wú)顯著差異，活力指數(shù)在0.3%和0.5%濃度下升高且顯著大于對(duì)照，這與武占會(huì)等[11]的研究結(jié)果一致，原因是硝酸鉀處理在一定程度上促進(jìn)多種酶的活性，使細(xì)胞膜得到部分修復(fù)，還可參與誘導(dǎo)植物體內(nèi)生長(zhǎng)促進(jìn)性激素(如生長(zhǎng)素、赤霉素)的生物合成及其活力調(diào)控，從而使供試種子生活力提高[12]，促進(jìn)種子發(fā)芽后幼苗的生長(zhǎng)。

鹽對(duì)巴哈雀稗種子的萌發(fā)具有抑制作用，其種子萌發(fā)率與鹽濃度之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。鹽脅迫對(duì)植物的傷害主要表現(xiàn)在滲透脅迫、離子毒害、營(yíng)養(yǎng)失衡和氧化破壞4個(gè)層面[13]，對(duì)植物種子萌發(fā)的抑制作用還表現(xiàn)在推遲種子初始萌發(fā)時(shí)間和延長(zhǎng)萌發(fā)時(shí)間上[14-15]。本研究中，鹽溶液使Pensacola的各項(xiàng)萌發(fā)指標(biāo)降低，與對(duì)照組相比差異達(dá)到顯著性水平；普通百喜草在鹽處理下除活力指數(shù)外都隨鹽濃度增加而下降，且與對(duì)照差異顯著，在濃度為0.3%時(shí)活力指數(shù)為4.45，顯著高于對(duì)照及其他組，說(shuō)明該濃度的鹽脅迫雖然對(duì)種子的萌發(fā)有抑制作用，但是對(duì)幼苗生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用，這與宋旭麗等[16]對(duì)甜椒(CapsicumfrutescensL.var.grossumBailey)的研究結(jié)果一致。寬葉雀稗的種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)及活力指數(shù)在低濃度時(shí)有所增高，可見(jiàn)較低鹽濃度對(duì)其種子萌發(fā)有一定的刺激作用，這與鹽地堿蓬種子(SuaedaSalsa)[17]的相關(guān)報(bào)道一致。在0.7%濃度時(shí)發(fā)芽勢(shì)降低，但是發(fā)芽率與對(duì)照組間無(wú)顯著差異，說(shuō)明0.7%濃度的鹽溶液雖抑制了寬葉雀稗的萌發(fā)，但未能造成寬葉雀稗種子永久失活。

濃硫酸能夠腐蝕植物種皮，改變種皮的透性，從而促進(jìn)種子的萌發(fā)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，濃硫酸處理巴哈雀稗具有明顯促進(jìn)作用，在2，5，8 min的時(shí)間梯度上隨著時(shí)間的增加各項(xiàng)指標(biāo)均上升，且與對(duì)照組差異顯著(plt;0.05)，說(shuō)明利用濃硫酸處理巴哈雀稗提高種子萌發(fā)率是可行的；寬葉雀稗在經(jīng)過(guò)濃硫酸處理后發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)均較對(duì)照組降低，可能是由于種子籽粒過(guò)小，處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)容易破壞種子內(nèi)部結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致種子死亡。所以在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)減少濃硫酸處理時(shí)間，且處理過(guò)后用清水充分沖洗，以達(dá)到改善種皮透過(guò)性，打破種子休眠、促進(jìn)種子萌發(fā)的目的[18]。濃硫酸處理寬葉雀稗適宜的時(shí)間還需進(jìn)一步進(jìn)行梯度試驗(yàn)來(lái)繼續(xù)探究。

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Influence of Different Processing Methods on Seed Germination of Two Kinds of Paspalidium Grass

TANGHuajiang,ZHAOLili,CHENChao,SONGGaoxiang,SHUAIFei

2016-10-29

國(guó)家科技支撐計(jì)劃(2014 BAD 23 B 03)；貴州省農(nóng)業(yè)公關(guān)項(xiàng)目(黔科合NY[2014]3048號(hào)、黔科合NY[2010]3045號(hào))；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31560664)。

唐華江(1992—)，男，貴州獨(dú)山人，碩士研究生，主要從事牧草種質(zhì)資源及育種研究。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.02.073

S 543

A

1001-4705(2017)02-0073-05