保水劑對高羊茅種子萌發(fā)的影響

岳鵬鵬等

摘要：為研究保水劑對高羊茅種子萌發(fā)的影響，分析了足量供水和限量供水條件下不同施用量的保水劑對高羊茅種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明，在足量供水條件下，不同用量的保水劑對高羊茅種子萌發(fā)均無明顯影響；在限量供水條件下，施用適量保水劑對高羊茅種子的發(fā)芽勢、萌發(fā)指數(shù)和根生長速度有明顯的促進(jìn)作用。說明在不同水分條件下，保水劑對高羊茅種子萌發(fā)的作用不同，且保水劑對高羊茅種子萌發(fā)的促進(jìn)作用與保水劑使用劑量有關(guān)。

關(guān)鍵詞：保水劑；高羊茅；種子萌發(fā)

中圖分類號： S688.401；S157 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）04-0144-02

收稿日期：2013-12-19

基金項(xiàng)目：陜西省科技廳項(xiàng)目（編號：2011JQ5010）；陜西省教育廳項(xiàng)目（編號：11JK0637）；榆林學(xué)院高層次人才項(xiàng)目（編號：11GK07）。

作者簡介：岳鵬鵬（1981—），女，山東德州人，博士，講師，主要從事環(huán)境生態(tài)學(xué)和生態(tài)農(nóng)業(yè)研究。E-mail：yue_pengpeng@163.com。

通信作者：張雄，教授，主要從事小雜糧節(jié)水抗旱研究。E-mail：zhangxiong5188@163.com。草坪作為城市環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的基本部分，以其凈化空氣、保持水土、防塵固沙、調(diào)節(jié)小氣候等重要的生態(tài)功能，成為城市生態(tài)文明建設(shè)的重點(diǎn)。草坪建植和養(yǎng)護(hù)需水量很大，在某些缺水地區(qū)勢必會加劇城市生活用水和綠化用水的矛盾。如何充分、合理、高效地利用有限的水資源，科學(xué)節(jié)水，提高草坪的水分利用率，降低現(xiàn)有草坪綠地的灌溉用水，對實(shí)現(xiàn)草坪耗水與地區(qū)水資源之間的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

保水劑是一種吸水能力特別強(qiáng)的功能高分子材料，它的吸水量可達(dá)到自身重量的幾十倍至幾千倍。此外，它具有較強(qiáng)的保水能力，對所吸收的水分有高度的保持作用及反復(fù)吸水作用，無毒無害，可被降解為水、CO2和氮[1]。國內(nèi)關(guān)于保水劑的研究及其應(yīng)用始于20世紀(jì)90年代，近年來在生態(tài)農(nóng)業(yè)、水土保持等領(lǐng)域逐漸展開，取得了良好的效果，在草坪綠地中的研究相對較少。探索保水劑對草坪草的生長、生理生化特征及節(jié)水效果的影響，規(guī)范干旱區(qū)城市草坪化控節(jié)水技術(shù)體系，對緩解草坪綠地需水和生活用水之間的矛盾十分重要。

本研究瞄準(zhǔn)草坪節(jié)水的前沿和熱點(diǎn)，選擇北方常用的草坪用草高羊茅（Festuca arundinacea）為研究對象，通過室內(nèi)萌發(fā)試驗(yàn)，探討保水劑對高羊茅草種萌發(fā)的影響，以其為提高缺水地區(qū)草坪水分利用效率、緩解城市用水矛盾、促進(jìn)風(fēng)沙干旱區(qū)草坪業(yè)發(fā)展提供參考依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

高羊茅品種愛瑞3號，2011年9月購自陜西省榆林市花卉市場，篩選籽粒飽滿、發(fā)育良好者備用。保水劑購自北京名昂瑞祥科技有限公司。

1.2方法

1.2.1種子萌發(fā)試驗(yàn)本試驗(yàn)分為2組：（1）足量供水條件下不同保水劑施用量對高羊茅種子萌發(fā)的影響。在直徑為10 cm的培養(yǎng)皿內(nèi)鋪2層濾紙室溫培養(yǎng)，保水劑施用量梯度為0（對照組）、0.01、0.02、0.04、0.08、0.16 g/皿，高羊茅30粒/皿，整齊排列。本組試驗(yàn)始終保持培養(yǎng)皿內(nèi)水分充足。（2）限量供水條件下不同保水劑施用量對高羊茅種子萌發(fā)的影響。本組試驗(yàn)初次澆透，然后干旱處理，5 d后每3 d澆1次水，每次澆水 1 mL/皿。保水劑施用量與（1）組相同。

每天定時(shí)觀察種子萌發(fā)情況，記錄發(fā)芽時(shí)間及發(fā)芽種子數(shù)，發(fā)芽后每組隨機(jī)選取10株正常萌發(fā)的幼苗，測量其根及芽長度，每隔1 d測定1次，計(jì)算發(fā)芽勢、發(fā)芽率、相對發(fā)芽率、萌發(fā)指數(shù)及活力指數(shù)。上述試驗(yàn)均重復(fù)3次。

1.2.2種子萌發(fā)參數(shù)發(fā)芽勢=3 d內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/試驗(yàn)種子數(shù)×100%；發(fā)芽率=7 d內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%；相對發(fā)芽率=處理試驗(yàn)的發(fā)芽率/對照試驗(yàn)的發(fā)芽率×100%；萌發(fā)指數(shù)=種子發(fā)芽粒數(shù)/逐日之和；生長速率：根每天的生長長度。

本試驗(yàn)的發(fā)芽率是由同一濃度條件下的3次重復(fù)試驗(yàn)求出的平均值，各種子是否正常發(fā)芽以胚根突破種皮1 mm為依據(jù)[2]。

1.2.3數(shù)據(jù)處理利用Microsoft Excel 2000和SPSS 11.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行圖解和方差分析。

2結(jié)果與分析

2.1相同供水條件下不同施用量保水劑對高羊茅種子萌發(fā)的影響

2.2不同供水條件下保水劑對高羊茅種子萌發(fā)的影響

2.2.1發(fā)芽勢由圖1可知，足量供水條件下，不同保水劑施用量對高羊茅發(fā)芽勢影響不顯著；限量供水條件下發(fā)芽勢與保水劑施用劑量有關(guān)，且保水劑施用量為0.02 g/皿時(shí)效果最好。足量供水條件下高羊茅發(fā)芽勢高于限量供水條件下高羊茅的發(fā)芽勢。

2.2.2發(fā)芽率2種供水條件下不同添加劑量保水劑對高羊茅發(fā)芽率影響不顯著，但足量供水條件下高羊茅發(fā)芽效果更好（圖1）。

2.2.3萌發(fā)指數(shù)2種供水條件下高羊茅在不同添加劑量保水劑的影響下萌發(fā)指數(shù)整體呈現(xiàn)先升后降的趨勢。供水充足條件下高羊茅的萌發(fā)指數(shù)與限量供水條件下高羊茅的萌發(fā)指數(shù)基本相同（圖1）。

2.2.4生長速率隨著保水劑施用量的增加，2種供水條件下的高羊茅生長速率均呈現(xiàn)先升后降的趨勢。供水充足條件下保水劑對高羊茅的生長速率影響不顯著，但在限量供水條件下，施用0.02 g/皿保水劑時(shí)，高羊茅的生長速率顯著高于其他組（圖1）。

3結(jié)論與討論

高羊茅是多年生草本植物，是常見的草坪植物，生長范圍廣，適應(yīng)性強(qiáng)，對干旱具有較強(qiáng)的耐受性[3]，廣泛應(yīng)用于城市園林綠化和草坪的建植[4]。本試驗(yàn)通過研究足量供水和限量供水條件下不同施用量的保水劑對高羊茅種子萌發(fā)的影響，證明保水劑在水分不足情況下有利于高羊茅的種子萌發(fā)和生長，探討不同供水條件下保水劑的最佳施用量。endprint

發(fā)芽率是判斷種子萌發(fā)的最直接指標(biāo)[5]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在供水充足條件下，添加不同劑量的保水劑對高羊茅種子發(fā)芽率無影響，發(fā)芽率均在90%以上；在限制供水條件下，不同保水劑添加劑量組之間差異均不顯著。由此可見，高羊茅具有較強(qiáng)的耐旱性。

發(fā)芽勢、萌發(fā)指數(shù)是種子活力高低、生理基礎(chǔ)好壞及品質(zhì)優(yōu)劣的指標(biāo)[5]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，供水充足條件下保水劑的添加不會影響高羊茅種子的發(fā)芽勢和萌發(fā)指數(shù)。由此認(rèn)為，在水分充足地區(qū)利用高羊茅建坪時(shí)無須使用保水劑。在限量供水條件下，保水劑的使用可提高高羊茅種子的發(fā)芽勢和萌發(fā)指數(shù)，但有劑量限制。在本試驗(yàn)條件下，0.02 g/皿保水劑添加劑量效果最好，其效果好于高劑量組的原因可能是高劑量組保水劑吸收水分過多，導(dǎo)致種子萌發(fā)時(shí)所需水分不足。

在水分充足條件下，高羊茅根生長速率較快，且與保水劑添加劑量無關(guān)。但限量供水條件下，保水劑對高羊茅根生長速率影響顯著。添加保水劑后可明顯提高高羊茅根生長速度，其中0.02 g/皿保水劑添加組效果最好，與水分充足組生長速率一樣。在本試驗(yàn)條件下，保水劑對高羊茅根生長速率的影響與添加劑量有關(guān)。因此，本研究認(rèn)為在干旱地區(qū)利用高羊茅進(jìn)行建植時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況探索保水劑最佳施用量。

根據(jù)本試驗(yàn)結(jié)果得出以下結(jié)論：（1）水分充足條件下，保水劑的使用對高羊茅種子萌發(fā)無影響。（2）在限制供水條件下，保水劑可促進(jìn)高羊茅種子萌發(fā)。（3）保水劑對高羊茅種子萌發(fā)的促進(jìn)作用與保水劑施用量有關(guān)。（4）在不同水分條件下，保水劑對高羊茅種子萌發(fā)的作用不同。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙永貴. 保水劑的開發(fā)及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 中國水土保持，1995（5）：52-54.

[2]余海霞，凌征柱，黃雪彥，等. 三苞唇柱苣苔的組織培養(yǎng)與快速繁殖[J]. 植物生理學(xué)通訊，2010（11）：1177-1178.

[3]中國飼用植物志編委會. 中國飼用植物志：第2卷[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1989：60-61.

[4]朱義，譚貴娥，何池全，等. 鹽脅迫對高羊茅（Festuca arundinacea）幼苗生長和離子分布的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2007，27（12）：5447-5454.

[5]張雷，鄭霞，劉亞，等. 海水脅迫對高羊茅種子萌發(fā)的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（1）：335-337.endprint

發(fā)芽率是判斷種子萌發(fā)的最直接指標(biāo)[5]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在供水充足條件下，添加不同劑量的保水劑對高羊茅種子發(fā)芽率無影響，發(fā)芽率均在90%以上；在限制供水條件下，不同保水劑添加劑量組之間差異均不顯著。由此可見，高羊茅具有較強(qiáng)的耐旱性。

發(fā)芽勢、萌發(fā)指數(shù)是種子活力高低、生理基礎(chǔ)好壞及品質(zhì)優(yōu)劣的指標(biāo)[5]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，供水充足條件下保水劑的添加不會影響高羊茅種子的發(fā)芽勢和萌發(fā)指數(shù)。由此認(rèn)為，在水分充足地區(qū)利用高羊茅建坪時(shí)無須使用保水劑。在限量供水條件下，保水劑的使用可提高高羊茅種子的發(fā)芽勢和萌發(fā)指數(shù)，但有劑量限制。在本試驗(yàn)條件下，0.02 g/皿保水劑添加劑量效果最好，其效果好于高劑量組的原因可能是高劑量組保水劑吸收水分過多，導(dǎo)致種子萌發(fā)時(shí)所需水分不足。

在水分充足條件下，高羊茅根生長速率較快，且與保水劑添加劑量無關(guān)。但限量供水條件下，保水劑對高羊茅根生長速率影響顯著。添加保水劑后可明顯提高高羊茅根生長速度，其中0.02 g/皿保水劑添加組效果最好，與水分充足組生長速率一樣。在本試驗(yàn)條件下，保水劑對高羊茅根生長速率的影響與添加劑量有關(guān)。因此，本研究認(rèn)為在干旱地區(qū)利用高羊茅進(jìn)行建植時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況探索保水劑最佳施用量。

根據(jù)本試驗(yàn)結(jié)果得出以下結(jié)論：（1）水分充足條件下，保水劑的使用對高羊茅種子萌發(fā)無影響。（2）在限制供水條件下，保水劑可促進(jìn)高羊茅種子萌發(fā)。（3）保水劑對高羊茅種子萌發(fā)的促進(jìn)作用與保水劑施用量有關(guān)。（4）在不同水分條件下，保水劑對高羊茅種子萌發(fā)的作用不同。

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[5]張雷，鄭霞，劉亞，等. 海水脅迫對高羊茅種子萌發(fā)的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（1）：335-337.endprint

發(fā)芽率是判斷種子萌發(fā)的最直接指標(biāo)[5]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在供水充足條件下，添加不同劑量的保水劑對高羊茅種子發(fā)芽率無影響，發(fā)芽率均在90%以上；在限制供水條件下，不同保水劑添加劑量組之間差異均不顯著。由此可見，高羊茅具有較強(qiáng)的耐旱性。

發(fā)芽勢、萌發(fā)指數(shù)是種子活力高低、生理基礎(chǔ)好壞及品質(zhì)優(yōu)劣的指標(biāo)[5]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，供水充足條件下保水劑的添加不會影響高羊茅種子的發(fā)芽勢和萌發(fā)指數(shù)。由此認(rèn)為，在水分充足地區(qū)利用高羊茅建坪時(shí)無須使用保水劑。在限量供水條件下，保水劑的使用可提高高羊茅種子的發(fā)芽勢和萌發(fā)指數(shù)，但有劑量限制。在本試驗(yàn)條件下，0.02 g/皿保水劑添加劑量效果最好，其效果好于高劑量組的原因可能是高劑量組保水劑吸收水分過多，導(dǎo)致種子萌發(fā)時(shí)所需水分不足。

在水分充足條件下，高羊茅根生長速率較快，且與保水劑添加劑量無關(guān)。但限量供水條件下，保水劑對高羊茅根生長速率影響顯著。添加保水劑后可明顯提高高羊茅根生長速度，其中0.02 g/皿保水劑添加組效果最好，與水分充足組生長速率一樣。在本試驗(yàn)條件下，保水劑對高羊茅根生長速率的影響與添加劑量有關(guān)。因此，本研究認(rèn)為在干旱地區(qū)利用高羊茅進(jìn)行建植時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況探索保水劑最佳施用量。

根據(jù)本試驗(yàn)結(jié)果得出以下結(jié)論：（1）水分充足條件下，保水劑的使用對高羊茅種子萌發(fā)無影響。（2）在限制供水條件下，保水劑可促進(jìn)高羊茅種子萌發(fā)。（3）保水劑對高羊茅種子萌發(fā)的促進(jìn)作用與保水劑施用量有關(guān)。（4）在不同水分條件下，保水劑對高羊茅種子萌發(fā)的作用不同。

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[5]張雷，鄭霞，劉亞，等. 海水脅迫對高羊茅種子萌發(fā)的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（1）：335-337.endprint