7份云南野生畫(huà)眉草屬植物種子產(chǎn)量及萌發(fā)特性研究

， ， ， ， ， (.云南省家畜改良工作站, 昆 6505; .云南省草地動(dòng)物科學(xué)研究院, 昆 650;3.蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院, 甘肅 蘭州 730000； .云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院， 昆 6500)

7份云南野生畫(huà)眉草屬植物種子產(chǎn)量及萌發(fā)特性研究

趙夢(mèng)瑩1，蔡明2,3，袁福錦2，鐘聲2，羅富成4，黃必志2
(1.云南省家畜改良工作站, 昆明 650225; 2.云南省草地動(dòng)物科學(xué)研究院, 昆明 650212;3.蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院, 甘肅 蘭州 730000； 4.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院， 昆明 650201)

以云南分布較為廣泛的7份野生畫(huà)眉草屬植物材料為研究對(duì)象，以彎葉畫(huà)眉草為對(duì)照，對(duì)種子產(chǎn)量及萌發(fā)特性進(jìn)行初步研究，以確定云南野生畫(huà)眉草屬植物的結(jié)實(shí)性能和發(fā)芽規(guī)律。結(jié)果表明，供試材料均表現(xiàn)出較好的開(kāi)花結(jié)實(shí)性能，種子產(chǎn)量以彎葉畫(huà)眉草最高，達(dá)525.4 kg/hm2，黑穗畫(huà)眉草次之，知風(fēng)草最低；種子千粒重為彎葉畫(huà)眉草gt;知風(fēng)草gt;黑穗畫(huà)眉草；種間相比較，彎葉畫(huà)眉草的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均最高，分別為91.7%和93.0%，顯著高于黑穗畫(huà)眉草和知風(fēng)草(plt;0.01)；種內(nèi)相比較，5份黑穗畫(huà)眉草間的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率差異較大(plt;0.01或plt;0.05)，2份知風(fēng)草間差異不顯著(pgt;0.05)。

畫(huà)眉草屬; 結(jié)實(shí)性能; 萌發(fā)特性; 種子產(chǎn)量; 云南

云南素有“植物王國(guó)”的美譽(yù)，牧草種質(zhì)資源十分豐富，發(fā)展草牧業(yè)有著得天獨(dú)厚的資源和區(qū)位優(yōu)勢(shì)[1-2]。但云南草牧業(yè)發(fā)展也面臨著諸多不利因素。首先，云南天然草地資源雖然十分豐富，但退化嚴(yán)重[3-4]；其次，云南絕大多數(shù)地區(qū)干濕季明顯，季節(jié)性干旱問(wèn)題較為突出，造成草畜季節(jié)性矛盾尖銳[5-6]；再次，由于歷史、自然及人為等諸多原因，水土流失、石漠化及雜草失控性蔓延等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題較為嚴(yán)重[7-10]；第四，云南省草地生態(tài)建設(shè)當(dāng)家牧草品種匱乏，對(duì)國(guó)外牧草品種及種子的嚴(yán)重依賴(lài)已成為云南草地生態(tài)建設(shè)的“瓶頸”。 這些問(wèn)題不僅制約了云南草牧業(yè)的持續(xù)發(fā)展，同時(shí)從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮，也不利于生物資源多樣性保護(hù)。因此，有效開(kāi)發(fā)與合理利用云南當(dāng)?shù)匾吧敛葙Y源，大規(guī)模開(kāi)展草地生態(tài)建設(shè)是有效解決上述問(wèn)題的重要措施和途徑，不僅可以短期內(nèi)有效緩解云南省草地生態(tài)建設(shè)當(dāng)家牧草品種匱乏的問(wèn)題，而且有利于防范因大規(guī)模國(guó)外引進(jìn)牧草品種可能帶來(lái)的潛在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

畫(huà)眉草屬(Eragrostis)植物在全世界范圍內(nèi)分布廣泛，既是優(yōu)良飼草資源，又是良好的水土保持植物[11-12]，我國(guó)約有38種2變種。云南畫(huà)眉草屬植物資源十分豐富，有23種2變種，占我國(guó)畫(huà)眉草種數(shù)的半數(shù)以上。畫(huà)眉草屬植物對(duì)云南當(dāng)?shù)刈匀粴夂颦h(huán)境條件有良好的適應(yīng)性，是云南具有較大開(kāi)發(fā)利用前途的飼草資源及生態(tài)植物資源。

選擇云南分布廣泛的知風(fēng)草(Eragrostisferruginea)和黑穗畫(huà)眉草(Eragrostisnigra)7份野生畫(huà)眉草屬植物為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)已收集的野生畫(huà)眉草屬植物種子進(jìn)行生物檢測(cè)，對(duì)其種子萌發(fā)特性進(jìn)行了初步研究，確定種子凈度、千粒重和種子萌發(fā)規(guī)律，以期篩選和馴化畫(huà)眉草種優(yōu)良種質(zhì)，為云南草牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供優(yōu)良飼草資源。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地自然概況

試驗(yàn)地設(shè)在昆明東郊，地理位置25°22′N(xiāo)， 102°02′E，海拔1 980 m，年均溫13.7 ℃，最高月均溫20.2 ℃，最低月均溫6.8 ℃；年均降水量990 mm，年蒸發(fā)量2 384 mm，年日照時(shí)數(shù)2 617.4 h，年均風(fēng)速2.1 m/s，無(wú)霜期301 d；土壤pH值5.6，有機(jī)質(zhì)5.8%。

1.2 試驗(yàn)材料及來(lái)源

以7份云南野生畫(huà)眉草屬植物為供試材料，其中，知風(fēng)草(Eragrostisferruginea)2份，黑穗畫(huà)眉草(E.nigra)5份。以引進(jìn)種彎葉畫(huà)眉草(E.curvula)為對(duì)照開(kāi)展種子產(chǎn)量及萌發(fā)特性研究(表1)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

田間試驗(yàn)采用3重復(fù)，完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。小區(qū)面積6 m2(2 m×3 m)，小區(qū)間隔50 cm。夏季育苗，秋季移栽至地間。移栽前清除地面雜草和雜物，翻耕土壤。土地平整后平整后打穴移栽。每穴栽種1苗，株行間距40 cm×45 cm，每小區(qū)共定植32苗。苗期適時(shí)澆水除雜，以確保幼苗成活。次年種子成熟期進(jìn)行收種和實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。

表1 試驗(yàn)材料及來(lái)源

編號(hào)中文名來(lái)源/采集地海拔1 知風(fēng)草 怒江州貢山縣丙中洛鎮(zhèn)，1850m，2 知風(fēng)草 昆明市小哨，1900m3 黑穗畫(huà)眉草 怒江州瀘水縣片馬鎮(zhèn)，2020m4 黑穗畫(huà)眉草 怒江州貢山縣丙中洛鎮(zhèn)，1600m5 黑穗畫(huà)眉草 怒江州貢山縣，1650m6 黑穗畫(huà)眉草 怒江州貢山縣城，1400m7 黑穗畫(huà)眉草 昆明市小哨，1960mck 彎葉畫(huà)眉草 昆明市小哨，1960m

1.4 測(cè)定內(nèi)容及方法

1.4.1 種子產(chǎn)量

結(jié)合物候期觀測(cè)，于種子成熟期隨機(jī)選取10株，分別刈割穗子裝入種子袋，穗子經(jīng)風(fēng)干后脫粒、清選、晾曬，種子晾干后測(cè)定單株種子量，依據(jù)單株平均種子量計(jì)算各小區(qū)及單位面積的種子產(chǎn)量。

1.4.2 千粒重

根據(jù)《牧草種子檢驗(yàn)規(guī)程-重量測(cè)定(GB/T 2930.9-2001)》測(cè)定各供試材料的種子千粒重。

1.4.3 種子萌發(fā)測(cè)定

供試種子用10% 的 H2O2消毒 5 min，再用無(wú)菌蒸餾水洗凈，均勻排列于培養(yǎng)皿內(nèi)，紙上發(fā)芽，每皿 100 粒，重復(fù)3次。7 ℃冷處理7 d后轉(zhuǎn)移至發(fā)芽箱；發(fā)芽箱內(nèi)晝溫25 ℃，夜溫15 ℃，光照10 h。每天開(kāi)蓋透氣10 min，每隔3 d補(bǔ)充2 mL無(wú)菌蒸餾水1次。第7 天進(jìn)行第1次計(jì)數(shù)，試驗(yàn)結(jié)束后計(jì)算發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率。發(fā)芽勢(shì)為第7天的正常發(fā)芽種子數(shù)占供試種子總數(shù)的百分比。發(fā)芽率為發(fā)芽的種子數(shù)占供試種子總數(shù)的百分比。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

用Excel和SPSS 11.5軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，多重比較采用新復(fù)極差法。

2 結(jié)果與分析

2.1 種子產(chǎn)量

從種子產(chǎn)量測(cè)定結(jié)果(表2)來(lái)看，5份黑穗畫(huà)眉草及對(duì)照均表現(xiàn)出較好的開(kāi)花結(jié)實(shí)性能，種子產(chǎn)量普遍較高，知風(fēng)草種子產(chǎn)量相對(duì)較低。單株種子產(chǎn)量依次為ckgt;6gt;5gt;4gt;7gt;3gt;2gt;1。在所有供試材料中，ck的種子產(chǎn)量最高，達(dá)到525.4 kg/hm2，顯著高于7份畫(huà)眉草屬供試材料(plt;0.01)；1號(hào)知風(fēng)草種質(zhì)最低，種子產(chǎn)量?jī)H為21.5 kg/hm2。種間比較，種子產(chǎn)量的排序?yàn)閺澣~畫(huà)眉草gt;黑穗畫(huà)眉草gt;知風(fēng)草。種內(nèi)比較，黑穗畫(huà)眉草以6號(hào)材料最高，3號(hào)材料最低，但5份材料間的產(chǎn)量差異均不顯著(pgt;0.05)；2份知風(fēng)草材料間的差異不顯著(pgt;0.05)。

表2 各試驗(yàn)材料種子產(chǎn)量比較

編號(hào)單株種子產(chǎn)量(g)種子產(chǎn)量(kg/hm2)千粒重(g)10．40±0．1221．5±6．4Bd0．106±0．0064Cc21．40±0．4174．7±21．9Bbcd0．153±0．0026Bb31．80±0．2096．4±10．7Bbcd0．096±0．0019CDcd43．15±0．60168．0±32．0Bbc0．063±0．0037Ff53．29±0．95175．7±50．7Bbc0．067±0．0020EFf63．51±0．38187．5±20．3Bb0．081±0．0048DEe72．84±0．53151．7±28．3Bbcd0．088±0．0020Ddeck9．85±1．94525．4±103．9Aa0．338±0．0054Aa

注：同列不同大寫(xiě)字母表示差異極顯著(plt;0.01)，不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(plt;0.05)。下同。

2.2 千粒重測(cè)定

由表2可見(jiàn)，畫(huà)眉草種子的千粒重在種內(nèi)和種間均存在顯著性差異(plt;0.05)，其中ck的千粒重極顯著高于其它材料(plt;0.01)。種間比較顯示，千粒重為ckgt;知風(fēng)草gt;黑穗畫(huà)眉草。黑穗畫(huà)眉草各材料的千粒重最小，均在0.1 g以下。種內(nèi)比較顯示，5份黑穗畫(huà)眉草材料中，3號(hào)黑穗畫(huà)眉草的千粒重顯著高于其他黑穗畫(huà)眉草(plt;0.05)；2份知風(fēng)草材料中，2號(hào)知風(fēng)草的千粒重極顯著大于1號(hào)知風(fēng)草(plt;0.01)。

2.3 種子萌發(fā)性能

表3 種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)

編號(hào)發(fā)芽勢(shì)(%)發(fā)芽率(%)110．1±1．8Cd12．7±1．9Dd215．0±1．5Ccd16．7±1．5Dd348．0±2．4Bb49．7±0．9BCb433．2±2．8Bc37．3±4．9Cc546．0±1．2Bb65．0±2．1Bb650．8±4．9Bb53．3±4．6BCb711．9±1．8Cd16．3±2．9Ddck91．7±2．3Aa93．0±1．0Aa

由表3可看出，ck的發(fā)芽速度較快，發(fā)芽勢(shì)達(dá)到91.7%，顯著高于黑穗畫(huà)眉草和知風(fēng)草(plt;0.01)；1號(hào)知風(fēng)草發(fā)芽勢(shì)最低，為10.1%。黑穗畫(huà)眉草平均發(fā)芽勢(shì)為38.0%，知風(fēng)草為12.6%，種間發(fā)芽勢(shì)排序?yàn)閺澣~畫(huà)眉草gt;黑穗畫(huà)眉草gt;知風(fēng)草。從種內(nèi)發(fā)芽勢(shì)比較，5份黑穗畫(huà)眉材料中，6號(hào)、3號(hào)、5號(hào)和4號(hào)的發(fā)芽勢(shì)均顯著高于7號(hào)(plt;0.01)；2份知風(fēng)草間差異不顯著(pgt;0.05)。

發(fā)芽率測(cè)定結(jié)果表現(xiàn)出與發(fā)芽勢(shì)相似的規(guī)律。種間相比較，彎葉畫(huà)眉草的發(fā)芽率最高，為93.0%，顯著大于黑穗畫(huà)眉草的44.3%和知風(fēng)草的14.7%。種內(nèi)相比較，5份黑穗畫(huà)眉草間差異較大，5號(hào)發(fā)芽率最高，為65.0%，7號(hào)最低，為16.3%。5號(hào)發(fā)芽率顯著高于7號(hào)和4號(hào)(plt;0.01)，6號(hào)、3號(hào)和4號(hào)的發(fā)芽率也顯著高于7號(hào)(plt;0.05)。2份知風(fēng)草的發(fā)芽率則無(wú)顯著差異(pgt;0.05)。

3 討論與結(jié)論

3.1 種子產(chǎn)量

試驗(yàn)結(jié)果表明，彎葉畫(huà)眉草的種子產(chǎn)量最高，但云南野生黑穗畫(huà)眉草也表現(xiàn)出較好的開(kāi)花結(jié)實(shí)性能，種子產(chǎn)量也較高，最高可達(dá)187.5 kg/hm2，具有進(jìn)一步選育及開(kāi)發(fā)利用的潛力。影響畫(huà)眉草種子產(chǎn)量的因素較多，秦衍雷等的研究表明，遮蔭導(dǎo)致了麗色畫(huà)眉種子產(chǎn)量的下降[13]。Field D J.的研究顯示，氮肥對(duì)彎葉畫(huà)眉草種子產(chǎn)量影響較大，春季施用氮肥120 kg/hm2,秋季可收獲種子500 kg/hm2；冬季焚燒畫(huà)眉草枯稈，對(duì)來(lái)年畫(huà)眉草的種子產(chǎn)量會(huì)產(chǎn)生較大影響[14]。國(guó)外開(kāi)展畫(huà)眉草種子生產(chǎn)的研究較早，研究?jī)?nèi)容也更加深入，但國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究較少，種子生產(chǎn)性能方面的研究還有待進(jìn)一步開(kāi)展[11]。

3.2 種子千粒重

種子粒級(jí)的大小通常用千粒重這個(gè)指標(biāo)衡量。粒級(jí)的大小會(huì)直接影響種子的活力與萌發(fā)[15]。一般情況下，粒級(jí)越小的種子，胚所占的比例就越大，相對(duì)地所含貯藏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的數(shù)量就越小，由于營(yíng)養(yǎng)不足而不能滿(mǎn)足苗期生長(zhǎng)需要，導(dǎo)致不能頂土出苗或苗弱苗小的現(xiàn)象發(fā)生，進(jìn)而影響牧草的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量收成。本試驗(yàn)所測(cè)定的黑穗畫(huà)眉草千粒重不到0.1 g，知風(fēng)草千粒重不到0.2 g。因此，在播種畫(huà)眉草種子時(shí)整地要精細(xì)，覆土要盡可能淺，以保證種子的順利出苗。

3.3 種子發(fā)芽比較

種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)是判斷種子田間出苗率的重要指標(biāo)，發(fā)芽勢(shì)高，表明種子生活力強(qiáng)，發(fā)芽整齊，出苗一致。本試驗(yàn)中，彎葉畫(huà)眉草的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)高于知風(fēng)草和黑穗畫(huà)眉草，發(fā)芽較快且整齊，已達(dá)禾本科主要栽培牧草種子質(zhì)量分級(jí)的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[16]，與孫振中等[17]、蔣龍等[18]的研究結(jié)果一致。黑穗畫(huà)眉草種內(nèi)差異較大，發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均存在顯著差異，說(shuō)明不同生境的黑穗畫(huà)眉草具有遺傳多樣性和豐富性。這是種子為適應(yīng)不同生境而表現(xiàn)出的內(nèi)在休眠機(jī)制，是一種抵御環(huán)境不確定性的有益策略，可以避免種子同時(shí)萌發(fā)遇到惡劣自然條件等因素而大批死亡的危險(xiǎn)[19]。本發(fā)芽試驗(yàn)沒(méi)有采用KNO3處理，知風(fēng)草的發(fā)芽率低于張義等[20]的試驗(yàn)結(jié)果。

知風(fēng)草和黑穗畫(huà)眉草均為東南亞分布種，在我國(guó)南方分布非常廣泛。應(yīng)進(jìn)一步收集更多有代表性的地方野生畫(huà)眉草屬種質(zhì)，確定適宜的篩選方法，篩選出一批具有優(yōu)良特性的畫(huà)眉草種質(zhì)，進(jìn)一步開(kāi)展以牧用功能、生態(tài)功能等為目標(biāo)的品種選育，為草牧業(yè)持續(xù)發(fā)展及生態(tài)環(huán)境治理提供服務(wù)。

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Study on Seed Yield and Germination Characteristics of Seven Wild Plants ofEragrostisin Yunnan

ZHAOMengying1,CAIMing2,3，YUANFujin2，ZHONGSheng2，LUOFucheng4,HUANGBizhi2
(1.Yunnan Livestock Improvement Station，Kunming 650212,China;2.Yunnan Academy of Grassland and Animal Science,Kunming 650212,China;3.College of Pastoral Agriculture Science and Technology,Lanzhou University,Lanzhou Ganshu 730020,China；4.Department of Animal Science and Technology,Yunnan Agricultural University,Kunming 650201,China)

In order to determine the characteristics of seed germination and seed setting ofEragrostis,we chose seven wild plant ofEragrostisthat were widely distributed in Yunnan province ,and studied its seed yield and germination characteristics. The weeping lovegrass (Eragrostiscurvula) was chosen as the control plant. The results indicated that all the trial plant had good performance on flowering and seed setting. Among the trial plant, the highest seed yield of 525.4 kg/hm2was weeping lovegrass and the second higher seed yield was blackspiked lovegrass (Eragrostisnigra). The lowest seed yield was wind lovegrass(Eragrostisferruginea).The order of the 1 000-seed weight was weeping lovegrassgt;wind lovegrassgt;blackspiked lovegrass.Among the interspecific comparison, both the seed germination potential of 91.7% and germination rate of 93.0% of weeping lovegrass were highest, which were significantly higher than blackspiked lovegrass and wind lovegrass(plt;0.01). Among the intraspecific comparison，there were obvious difference of seed germination potential and germination rate among 5 blackspiked lovegrass(plt;0.05),separately. And there were no significant difference of seed germination potential and germination rate among 2 wind lovegrass (pgt;0.05).

Eragrostis; seed setting characteristics; germination characteristics; seed yield; Yunnan

2016-10-22

國(guó)家公益性行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)(201203006)資助。

趙夢(mèng)瑩(1971—)，女，碩士，畜牧師，主要從事畜牧生產(chǎn)及管理技術(shù)研究及推廣。

黃必志(1964—)，男，博士，研究員，主要從事草地畜牧業(yè)科研及推廣工作。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.02.020

S 544.+2

A

1001-4705(2017)02-0020-04