, , , , (貴州大學動物科學學院草業(yè)科學系, 貴陽 550025)
·問題探討·
不同處理方法對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
(貴州大學動物科學學院草業(yè)科學系, 貴陽 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、活力指數(shù)顯著降低;普通百喜草發(fā)芽勢受影響不明顯,發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)在濃度為0.7%時顯著低于對照,活力指數(shù)在濃度為0.5%時顯著高于其他組;寬葉雀稗活力指數(shù)在0.3%和0.5%濃度時顯著高于對照,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%時顯著高于對照組)外,其余指標均隨鹽濃度升高而顯著下降;寬葉雀稗在鹽濃度為0.3%時各項萌發(fā)指標均為最大值。 3) 濃硫酸處理2種巴哈雀稗后各萌發(fā)指標隨著浸泡時間的增加而增大,且較對照組差異顯著;而寬葉雀稗卻隨處理時間增加,萌發(fā)受到的抑制越強烈。
巴哈雀稗; 寬葉雀稗; 種子; 萌發(fā)
雀稗屬(Paspalum)是一個具有400個以上種的大屬[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、再生性能好、生長年限長、適應(yīng)性強等特點,是適合貴州、廣西、廣東等地生長的優(yōu)良草種資源。目前國內(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,寬葉雀稗在治理水土流失等方面也得到廣泛的應(yīng)用[6]。但在實際生產(chǎn)中,雀稗屬種子存在一些問題,例如籽粒小、成熟度不一致、休眠性強等,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報道。因此,為探索破除種子休眠的最佳方法,本試驗以3份雀稗屬牧草種子為研究對象,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。
1.1 材 料
2種不同品種巴哈雀稗種子,分別記為Pensacola(進口窄葉型品種)和普通品種,1種寬葉雀稗種子。Pensacola購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)處理的種子為對照。
1.2.2 種子萌發(fā)
各材料選擇飽滿種子。依照國際種子檢驗規(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中每個培養(yǎng)皿分別加入10 mL不同濃度的KNO3和NaCl溶液,對照培養(yǎng)皿中加入10 mL蒸餾水。處理3中的種子用98%H2SO4浸泡一定時間后,在自來水下沖洗干凈,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。每個處理設(shè)3次重復,均置于20 ℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)。每天統(tǒng)計種子萌發(fā)數(shù),萌發(fā)以胚芽長至種子的1/2為標準。于種子達到日發(fā)芽數(shù)最高峰時計算發(fā)芽勢,第28天統(tǒng)計終期發(fā)芽數(shù)。
注:不同字母表示在0.05水平下差異達顯著,下同。圖1 KNO3溶液對3種雀稗屬種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)的影響
測定內(nèi)容:
發(fā)芽勢(%)=日發(fā)芽種子數(shù)最高峰時的發(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)計軟件進行統(tǒng)計分析,采用LSD方法進行顯著性分析。
2.1 KNO3處理對雀稗屬牧草種子萌發(fā)的影響
有研究表明,硝酸鉀對含羞草[9]、高羊茅[10]等種子的萌發(fā)具有促進作用。由圖1可知,經(jīng)過KNO3處理,Pensacola和普通百喜草的發(fā)芽勢與對照組相比(圖1),均呈先下降后上升再下降的趨勢,在濃度為0.5%KNO3溶液處理時發(fā)芽勢達到最大值,但處理間差異較??;寬葉雀稗的發(fā)芽勢呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,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,在低濃度(0.3%)時達到峰值,但處理間差異不顯著。普通百喜草在高濃度(0.7%)時,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照組差異顯著;普通百喜草在濃度為0.5%時活力指數(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。而高濃度處理與對照組差異不顯著。結(jié)果表明,低濃度KNO3溶液對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普通百喜草和寬葉雀稗的幼苗生長。
2.2 NaCl處理對雀稗屬牧草種子萌發(fā)的影響
從圖2可以看出,經(jīng)過NaCl處理,Pensacola的各項萌發(fā)指標以及普通百喜草的發(fā)芽勢、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%)時升高,且顯著高于對照及其他處理。對于寬葉雀稗,各項指標最大值在鹽濃度為0.3%時,其發(fā)芽勢與活力指數(shù)較對照組差異顯著,在0.7%濃度時發(fā)芽勢降低,與對照組差異顯著(plt;0.05),但是發(fā)芽率與對照組無顯著差異。
圖2 NaCl溶液對3種雀屬種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)的影響
圖3 98%H2SO4對3種雀稗屬種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)的影響
2.3 98%H2SO4對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)過濃硫酸處理后各萌發(fā)指標隨著浸泡時間的增加而增大,且較對照組差異顯著(plt;0.05)。而寬葉雀稗種子各項萌發(fā)指標卻隨處理時間的增加而降低,在處理8 min時各項指標與對照組差異顯著。說明濃硫酸處理對巴哈雀稗種子萌發(fā)起到了促進作用,對寬葉雀稗來說長時間處理抑制了萌發(fā)。
發(fā)芽率反映種子發(fā)芽的多少,發(fā)芽勢反映種子發(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,又能反映生長勢及生長活力。本試驗中,經(jīng)KNO3處理后Pensacola的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)均與對照無顯著差異,發(fā)芽勢和活力指數(shù)隨處理濃度增加而顯著下降,在高濃度時其抑制作用表現(xiàn)最為強烈。普通百喜草發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)在高濃度時(0.7%)顯著降低,說明其種子萌發(fā)受到了抑制,而活力指數(shù)在0.5%濃度時增加且與其他組差異顯著。寬葉雀稗發(fā)芽勢、發(fā)芽率以及發(fā)芽指數(shù)均與對照組無顯著差異,活力指數(shù)在0.3%和0.5%濃度下升高且顯著大于對照,這與武占會等[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多種酶的活性,使細胞膜得到部分修復,還可參與誘導植物體內(nèi)生長促進性激素(如生長素、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],促進種子發(fā)芽后幼苗的生長。
鹽對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相關(guān)關(guān)系。鹽脅迫對植物的傷害主要表現(xiàn)在滲透脅迫、離子毒害、營養(yǎng)失衡和氧化破壞4個層面[13],對植物種子萌發(fā)的抑制作用還表現(xiàn)在推遲種子初始萌發(fā)時間和延長萌發(fā)時間上[14-15]。本研究中,鹽溶液使Pensacola的各項萌發(fā)指標降低,與對照組相比差異達到顯著性水平;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,且與對照差異顯著,在濃度為0.3%時活力指數(shù)為4.45,顯著高于對照及其他組,說明該濃度的鹽脅迫雖然對種子的萌發(fā)有抑制作用,但是對幼苗生長有一定的促進作用,這與宋旭麗等[16]對甜椒(CapsicumfrutescensL.var.grossumBailey)的研究結(jié)果一致。寬葉雀稗的種子發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)及活力指數(shù)在低濃度時有所增高,可見較低鹽濃度對其種子萌發(fā)有一定的刺激作用,這與鹽地堿蓬種子(SuaedaSalsa)[17]的相關(guān)報道一致。在0.7%濃度時發(fā)芽勢降低,但是發(fā)芽率與對照組間無顯著差異,說明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,從而促進種子的萌發(fā)。本試驗結(jié)果表明,濃硫酸處理巴哈雀稗具有明顯促進作用,在2,5,8 min的時間梯度上隨著時間的增加各項指標均上升,且與對照組差異顯著(plt;0.05),說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)過濃硫酸處理后發(fā)芽勢、發(fā)芽率及發(fā)芽指數(shù)均較對照組降低,可能是由于種子籽粒過小,處理時間過長容易破壞種子內(nèi)部結(jié)構(gòu),導致種子死亡。所以在生產(chǎn)實踐中應(yīng)減少濃硫酸處理時間,且處理過后用清水充分沖洗,以達到改善種皮透過性,打破種子休眠、促進種子萌發(fā)的目的[18]。濃硫酸處理寬葉雀稗適宜的時間還需進一步進行梯度試驗來繼續(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
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唐華江(1992—),男,貴州獨山人,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