土壤含水量對南荻種子萌發(fā)及幼苗農(nóng)藝性狀的影響

王雪君等

摘要：探索土壤含水量對南荻種子萌發(fā)及幼苗農(nóng)藝性狀的影響。結(jié)果表明，土壤相對含水率為60%時(shí)，南荻種子發(fā)芽率、發(fā)芽速率以及幼苗株高、最長根長、葉面積指數(shù)、干物質(zhì)積累量、出苗整齊度均優(yōu)于其他處理，說明南荻種子萌發(fā)和苗期生長的土壤含水量應(yīng)控制在土壤田間持水量的60%左右。

關(guān)鍵詞：南荻；含水量；發(fā)芽率；農(nóng)藝性狀

中圖分類號： Q945.17 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）04-0287-03

收稿日期：2013-11-07

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金（編號：31272248）；國家國際科技合作項(xiàng)目（編號：2013DFG91190）；國家科技支撐計(jì)劃（編號：2012BAC09B04）。

作者簡介：王雪君（1988—），女，湖南婁底人，碩士研究生，主要從事水資源利用研究。E-mail：527403199@qq.com。

通信作者：姚幫松，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事水資源利用研究。E-mail：yaobangsong@sohu.com。南荻（Triarrhena lutarioriparia L.Liu）是我國特有的禾本科植物，原產(chǎn)于我國長江流域，主要分布在河流、護(hù)坡、沿海灘涂水陸過渡地帶，在洞庭湖區(qū)自然群落面積很大[1]。南荻是C4植物，具有高光效、生長快速、耐濕、耐旱的特性，大面積人工栽培時(shí)可成為工農(nóng)業(yè)原料生產(chǎn)基地和旅游觀光景點(diǎn)；在園林綠地或濕地可作為觀賞植物少量種植，有助于治理濕地污染物、美化環(huán)境[2]。南荻是一種荻屬植物，具有荻屬植物的特性，如具有一定的耐鹽堿性，可用于改良農(nóng)業(yè)廢棄土地和干旱地。因此，種植南荻具有很高的生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。傳統(tǒng)的南荻繁殖方法有種子繁殖、扦插繁殖等。扦插繁殖屬于無性繁殖，具有發(fā)芽、生長迅速的特點(diǎn)；而種子繁殖發(fā)芽率高，能迅速定植發(fā)展成群落[3]。土壤含水量是南荻生長繁殖的限制性因素之一；但目前南荻種子發(fā)芽和幼苗生長與土壤水分關(guān)系的研究少有報(bào)道。本研究探討了土壤含水量對南荻種子萌發(fā)以及幼苗生長的影響，旨在為南荻種子發(fā)芽及生長期土壤水分調(diào)控提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地點(diǎn)與對象

試驗(yàn)于湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)耘園實(shí)驗(yàn)基地的玻璃大棚內(nèi)進(jìn)行，采用盆栽試驗(yàn)。供試土壤為大棚周圍的大田土壤，為第四紀(jì)紅土發(fā)育的紅黃泥，肥力良好。試驗(yàn)對象為南荻。試驗(yàn)于2013年5月6日開始，6月4日結(jié)束。

1.2試驗(yàn)方法

設(shè)6個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，總計(jì)18盆，隨機(jī)排列。不同水分處理下的土壤相對含水率分別為20%、30%、40%、50%、60%、70%。選取飽滿、大小一致、無磨損的種子，均勻撒入200顆種子到每盆土壤中[3]。從播種之日開始觀察，每天觀察2次，觀察時(shí)間分別為06：00、18：00。當(dāng)3次重復(fù)中有1顆種子發(fā)芽時(shí)，為種子發(fā)芽始期，以后每天記錄種子發(fā)芽情況。以連續(xù)3 d發(fā)芽種子數(shù)量不足供試種子數(shù)量的1%視為試驗(yàn)結(jié)束[3-4]。

1.3水分控制

采用烘烤法與稱重法相結(jié)合嚴(yán)格控制土壤含水量。在觀測種子發(fā)芽及幼苗生長過程中，適時(shí)測量土壤含水量并及時(shí)補(bǔ)水，做好記錄。

1.4指標(biāo)測定及方法

2結(jié)果與分析

2.1土壤含水量對南荻種子發(fā)芽率的影響

發(fā)芽率是指測試種子發(fā)芽數(shù)占測試種子總數(shù)的比例[6]。由圖1可見，當(dāng)土壤相對含水率低于30%時(shí)，南荻種子不能很好地發(fā)芽，主要是因?yàn)橥寥浪趾康?，不能滿足南荻種子發(fā)芽的水分需求。當(dāng)土壤相對含水率從30%上升至60%時(shí)，南荻種子發(fā)芽率逐漸升高，當(dāng)土壤相對含水率為60%時(shí)，南荻種子發(fā)芽率超過85%，幼苗茁壯，該土壤含水量符合生產(chǎn)實(shí)際，具有一定的指導(dǎo)意義。當(dāng)土壤相對含水率高于60%時(shí)，南荻種子發(fā)芽率隨土壤含水量的增加而有所下降，在土壤相對含水率上升至70%時(shí)，南荻種子發(fā)芽率比土壤相對含水率為60%的處理低10百分點(diǎn)。綜上，土壤含水量對南荻種子發(fā)芽率的影響很大，在一定范圍內(nèi)，南荻種子發(fā)芽率隨著土壤含水量增加而升高。

2.2土壤含水量對南荻種子發(fā)芽速率的影響

由圖2可見，在一定范圍內(nèi)，南荻種子發(fā)芽速率隨著土壤含水量增加而升高。當(dāng)土壤相對含水率從20%上升至30%時(shí)，南荻種子發(fā)芽速率變化不明顯；當(dāng)土壤相對含水率從40%上升至60%時(shí)，南荻種子發(fā)芽速率明顯升高，并在相對含水率為60%時(shí)達(dá)到最大值，為21.5顆/d；當(dāng)土壤相對含水率從60%上升至70%時(shí)，南荻種子發(fā)芽速率隨土壤含水量增加而變小。

2.3土壤含水量對南荻幼苗株高的影響

由圖3可知，不同土壤含水量下南荻幼苗株高有明顯差異。土壤相對含水率為60%時(shí)，南荻幼苗株高最高，為 3.21 cm，與其他處理差異顯著，并極顯著高于土壤相對含水率為20%的處理。土壤相對含水率為30%、40%、50%處理的南荻幼苗株高之間差異不明顯，但都高于土壤相對含水率為70%的處理。即當(dāng)土壤相對含水率低于60%時(shí)，南荻幼苗株高平均值都低于3 cm，南荻幼苗生長受到阻礙。因此，土壤含水量應(yīng)控制在田間持水量的60%左右。

2.4土壤含水量對南荻出苗整齊度的影響

由圖4可知，土壤相對含水率為20%時(shí)，南荻幼苗株高標(biāo)準(zhǔn)差最大；當(dāng)土壤相對含水率由20%上升至60%時(shí)，南荻幼苗株高標(biāo)準(zhǔn)差隨含水率增加而下降，并在土壤相對含水率為60%時(shí)達(dá)到最小值，為0.48 cm；當(dāng)土壤相對含水率為70%時(shí)，南荻幼苗株高標(biāo)準(zhǔn)差較土壤相對含水率為60%的處理有所增加，但小于土壤相對含水率為20%、30%、40%、50%的處理。綜上，土壤含水量為田間持水量的60%時(shí)，南荻幼苗的株高標(biāo)準(zhǔn)差最小，出苗整齊度最好，出苗時(shí)間集中。

2.5土壤含水量對南荻幼苗最長根長的影響

由圖5可見，在一定范圍內(nèi)，隨著土壤相對含水率的增加，南荻幼苗最長根長逐漸增長。在土壤相對含水率為20%時(shí)，南荻幼苗的最長根長最短，為10.5 cm；當(dāng)土壤相對含水率為20%～50%時(shí)，南荻幼苗最長根長增長不顯著；土壤相對含水率為60%時(shí)，南荻幼苗最長根長增長顯著，達(dá) 34.0 cm。與土壤相對含水率為60%的處理相比，土壤相對含水率為70%的處理下南荻幼苗最長根長有所縮短，但縮短幅度不顯著。這說明土壤含水量低的處理對南荻幼苗根的生長有抑制作用，土壤含水量高的處理在一定程度上對南荻幼苗根的生長有促進(jìn)作用，有利于根對水分的吸收。endprint

2.6土壤含水量對南荻幼苗葉面積的影響

由圖6可見，在苗期南荻葉面積對不同土壤相對含水率處理的反應(yīng)較明顯，在一定范圍內(nèi)，南荻幼苗葉面積隨著土壤含水量的增加也逐漸增大。土壤相對含水率為20%時(shí)，南荻幼苗葉面積小于1.5 cm2。土壤相對含水率為30%～50%時(shí)，南荻幼苗葉面積超過1.6 cm2，呈緩慢增加趨勢。土壤相對含水率為60%～70%時(shí)，南荻幼苗葉面積超過1.7 cm2，并在土壤相對含水率為60%時(shí)達(dá)到最大值，為1.93 cm2。由此可知，不同土壤含水量處理對南荻幼苗葉面積的影響較顯著。

2.7土壤含水量對南荻苗期干物質(zhì)積累的影響

本研究中，對每個(gè)處理取長勢一致的南荻植株25棵，先洗凈泥土晾干，再在105 ℃下充分干燥至恒重，稱其質(zhì)量。由圖7可見，在一定范圍內(nèi)，隨著土壤相對含水率增加，南荻苗期植株干物質(zhì)積累量逐漸增加。不同土壤相對含水率處理下的南荻幼苗干物質(zhì)積累存在差異，其中土壤相對含水率為60%時(shí)干物質(zhì)質(zhì)量最高，達(dá)到1.21 g；土壤相對含水率為20%的處理最低，僅為0.36 g；土壤相對含水率為30%、40%、50%的處理下南荻幼苗干物質(zhì)質(zhì)量差異不明顯；土壤相對含水率為70%的處理下南荻幼苗干物質(zhì)質(zhì)量低于土壤相對含水率為60%的處理，但遠(yuǎn)高于其他處理。綜上，土壤相對含水率為60%的處理下南荻幼苗生長發(fā)育達(dá)到最佳水平。

3結(jié)論與討論

不同土壤含水量處理對南荻種子萌發(fā)有明顯影響，當(dāng)土壤含水量較低時(shí)，南荻種子的發(fā)芽率和發(fā)芽速率也較低。在一定范圍內(nèi)，發(fā)芽率、發(fā)芽速率隨著土壤含水量的增加而增大；并非土壤含水量越高，發(fā)芽率、發(fā)芽速率就越大。南荻幼苗株高、苗期干物質(zhì)積累量、最大根長及葉面積與土壤含水量的關(guān)系跟南荻種子發(fā)芽率和發(fā)芽速率的變化規(guī)律類似。

本研究表明，土壤含水量過低不利于南荻幼苗的生長發(fā)育。土壤含水量過低會(huì)抑制根的生長，使根不能正常吸收水分和水中礦物質(zhì)，植物體內(nèi)生理活動(dòng)減慢，導(dǎo)致植株較矮，葉面積較小，干物質(zhì)積累較少，出現(xiàn)缺苗、幼苗弱小、出苗不集中等現(xiàn)象。因此，當(dāng)土壤含水量較低時(shí)，應(yīng)及時(shí)澆水，以滿足南荻幼苗生長發(fā)育對水的需求，保證南荻幼苗齊、全、壯。

土壤含水量過高也不利于南荻幼苗的生長發(fā)育。水分過多造成種子內(nèi)部一系列生理生化反應(yīng)的延遲與破壞，直接影響種子萌發(fā)[9]，使發(fā)芽率降低。當(dāng)土壤含水量過高時(shí)，土壤中空氣含量降低，不利于根對營養(yǎng)物質(zhì)的代謝，同樣會(huì)使南荻幼苗生長受限，導(dǎo)致株高、葉面積、干物質(zhì)積累量都略低于正常值。土壤含水量過高與節(jié)約水資源和提高水分利用率的目標(biāo)也不符。

本研究表明，南荻種子發(fā)芽率以及幼苗株高、最大根長、葉面積、干物質(zhì)積累量最高值的適宜土壤相對含水率是60%，該數(shù)值可供生產(chǎn)實(shí)踐參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉亮. 中國植物志：荻屬[M]. 北京：科學(xué)出版社，1997：19-26.

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[13]凌啟鴻. 作物群體質(zhì)量[M]. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000.

[14]黃福珠. 甘蔗新品種種性研究[D]. 南寧：廣西大學(xué)，2006：12-13.endprint

2.6土壤含水量對南荻幼苗葉面積的影響

由圖6可見，在苗期南荻葉面積對不同土壤相對含水率處理的反應(yīng)較明顯，在一定范圍內(nèi)，南荻幼苗葉面積隨著土壤含水量的增加也逐漸增大。土壤相對含水率為20%時(shí)，南荻幼苗葉面積小于1.5 cm2。土壤相對含水率為30%～50%時(shí)，南荻幼苗葉面積超過1.6 cm2，呈緩慢增加趨勢。土壤相對含水率為60%～70%時(shí)，南荻幼苗葉面積超過1.7 cm2，并在土壤相對含水率為60%時(shí)達(dá)到最大值，為1.93 cm2。由此可知，不同土壤含水量處理對南荻幼苗葉面積的影響較顯著。

2.7土壤含水量對南荻苗期干物質(zhì)積累的影響

本研究中，對每個(gè)處理取長勢一致的南荻植株25棵，先洗凈泥土晾干，再在105 ℃下充分干燥至恒重，稱其質(zhì)量。由圖7可見，在一定范圍內(nèi)，隨著土壤相對含水率增加，南荻苗期植株干物質(zhì)積累量逐漸增加。不同土壤相對含水率處理下的南荻幼苗干物質(zhì)積累存在差異，其中土壤相對含水率為60%時(shí)干物質(zhì)質(zhì)量最高，達(dá)到1.21 g；土壤相對含水率為20%的處理最低，僅為0.36 g；土壤相對含水率為30%、40%、50%的處理下南荻幼苗干物質(zhì)質(zhì)量差異不明顯；土壤相對含水率為70%的處理下南荻幼苗干物質(zhì)質(zhì)量低于土壤相對含水率為60%的處理，但遠(yuǎn)高于其他處理。綜上，土壤相對含水率為60%的處理下南荻幼苗生長發(fā)育達(dá)到最佳水平。

3結(jié)論與討論

不同土壤含水量處理對南荻種子萌發(fā)有明顯影響，當(dāng)土壤含水量較低時(shí)，南荻種子的發(fā)芽率和發(fā)芽速率也較低。在一定范圍內(nèi)，發(fā)芽率、發(fā)芽速率隨著土壤含水量的增加而增大；并非土壤含水量越高，發(fā)芽率、發(fā)芽速率就越大。南荻幼苗株高、苗期干物質(zhì)積累量、最大根長及葉面積與土壤含水量的關(guān)系跟南荻種子發(fā)芽率和發(fā)芽速率的變化規(guī)律類似。

本研究表明，土壤含水量過低不利于南荻幼苗的生長發(fā)育。土壤含水量過低會(huì)抑制根的生長，使根不能正常吸收水分和水中礦物質(zhì)，植物體內(nèi)生理活動(dòng)減慢，導(dǎo)致植株較矮，葉面積較小，干物質(zhì)積累較少，出現(xiàn)缺苗、幼苗弱小、出苗不集中等現(xiàn)象。因此，當(dāng)土壤含水量較低時(shí)，應(yīng)及時(shí)澆水，以滿足南荻幼苗生長發(fā)育對水的需求，保證南荻幼苗齊、全、壯。

土壤含水量過高也不利于南荻幼苗的生長發(fā)育。水分過多造成種子內(nèi)部一系列生理生化反應(yīng)的延遲與破壞，直接影響種子萌發(fā)[9]，使發(fā)芽率降低。當(dāng)土壤含水量過高時(shí)，土壤中空氣含量降低，不利于根對營養(yǎng)物質(zhì)的代謝，同樣會(huì)使南荻幼苗生長受限，導(dǎo)致株高、葉面積、干物質(zhì)積累量都略低于正常值。土壤含水量過高與節(jié)約水資源和提高水分利用率的目標(biāo)也不符。

本研究表明，南荻種子發(fā)芽率以及幼苗株高、最大根長、葉面積、干物質(zhì)積累量最高值的適宜土壤相對含水率是60%，該數(shù)值可供生產(chǎn)實(shí)踐參考。

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[4]郭夏宇，李合松，彭克勤，等. 南荻的組織培養(yǎng)與快速繁殖技術(shù)[J]. 植物生理學(xué)報(bào)，2011，47（10）：987-990.

[5]胡德勇，姚幫松，孫松林，等. 不同水分處理對巴西陸稻IAPAR9種子萌發(fā)的影響[J]. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，27（6）：822-825.

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[9]侯玉虹，尹光華，劉作新，等. 土壤含水量對玉米出苗率及苗期生長的影響[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007，13（1）：70-73.

[10]張愛民，耿廣東，楊紅，等. 干旱脅迫對辣椒幼苗部分生理指標(biāo)的影響[J]. 山地農(nóng)業(yè)生物學(xué)報(bào)，2010，29（1）：35-38.

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[12]徐炳成，山侖，黃瑾，等. 柳枝稷和白羊草苗期水分利用與根冠比的比較[J]. 草業(yè)學(xué)報(bào)，2003，12（4）：73-77.

[13]凌啟鴻. 作物群體質(zhì)量[M]. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000.

[14]黃福珠. 甘蔗新品種種性研究[D]. 南寧：廣西大學(xué)，2006：12-13.endprint

2.6土壤含水量對南荻幼苗葉面積的影響

由圖6可見，在苗期南荻葉面積對不同土壤相對含水率處理的反應(yīng)較明顯，在一定范圍內(nèi)，南荻幼苗葉面積隨著土壤含水量的增加也逐漸增大。土壤相對含水率為20%時(shí)，南荻幼苗葉面積小于1.5 cm2。土壤相對含水率為30%～50%時(shí)，南荻幼苗葉面積超過1.6 cm2，呈緩慢增加趨勢。土壤相對含水率為60%～70%時(shí)，南荻幼苗葉面積超過1.7 cm2，并在土壤相對含水率為60%時(shí)達(dá)到最大值，為1.93 cm2。由此可知，不同土壤含水量處理對南荻幼苗葉面積的影響較顯著。

2.7土壤含水量對南荻苗期干物質(zhì)積累的影響

本研究中，對每個(gè)處理取長勢一致的南荻植株25棵，先洗凈泥土晾干，再在105 ℃下充分干燥至恒重，稱其質(zhì)量。由圖7可見，在一定范圍內(nèi)，隨著土壤相對含水率增加，南荻苗期植株干物質(zhì)積累量逐漸增加。不同土壤相對含水率處理下的南荻幼苗干物質(zhì)積累存在差異，其中土壤相對含水率為60%時(shí)干物質(zhì)質(zhì)量最高，達(dá)到1.21 g；土壤相對含水率為20%的處理最低，僅為0.36 g；土壤相對含水率為30%、40%、50%的處理下南荻幼苗干物質(zhì)質(zhì)量差異不明顯；土壤相對含水率為70%的處理下南荻幼苗干物質(zhì)質(zhì)量低于土壤相對含水率為60%的處理，但遠(yuǎn)高于其他處理。綜上，土壤相對含水率為60%的處理下南荻幼苗生長發(fā)育達(dá)到最佳水平。

3結(jié)論與討論

不同土壤含水量處理對南荻種子萌發(fā)有明顯影響，當(dāng)土壤含水量較低時(shí)，南荻種子的發(fā)芽率和發(fā)芽速率也較低。在一定范圍內(nèi)，發(fā)芽率、發(fā)芽速率隨著土壤含水量的增加而增大；并非土壤含水量越高，發(fā)芽率、發(fā)芽速率就越大。南荻幼苗株高、苗期干物質(zhì)積累量、最大根長及葉面積與土壤含水量的關(guān)系跟南荻種子發(fā)芽率和發(fā)芽速率的變化規(guī)律類似。

本研究表明，土壤含水量過低不利于南荻幼苗的生長發(fā)育。土壤含水量過低會(huì)抑制根的生長，使根不能正常吸收水分和水中礦物質(zhì)，植物體內(nèi)生理活動(dòng)減慢，導(dǎo)致植株較矮，葉面積較小，干物質(zhì)積累較少，出現(xiàn)缺苗、幼苗弱小、出苗不集中等現(xiàn)象。因此，當(dāng)土壤含水量較低時(shí)，應(yīng)及時(shí)澆水，以滿足南荻幼苗生長發(fā)育對水的需求，保證南荻幼苗齊、全、壯。

土壤含水量過高也不利于南荻幼苗的生長發(fā)育。水分過多造成種子內(nèi)部一系列生理生化反應(yīng)的延遲與破壞，直接影響種子萌發(fā)[9]，使發(fā)芽率降低。當(dāng)土壤含水量過高時(shí)，土壤中空氣含量降低，不利于根對營養(yǎng)物質(zhì)的代謝，同樣會(huì)使南荻幼苗生長受限，導(dǎo)致株高、葉面積、干物質(zhì)積累量都略低于正常值。土壤含水量過高與節(jié)約水資源和提高水分利用率的目標(biāo)也不符。

本研究表明，南荻種子發(fā)芽率以及幼苗株高、最大根長、葉面積、干物質(zhì)積累量最高值的適宜土壤相對含水率是60%，該數(shù)值可供生產(chǎn)實(shí)踐參考。

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