王春梅，田福平，楊紅善，時(shí)永杰，張懷山，張 茜，朱新強(qiáng)，王曉力

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所，蘭州 730050）

草地與牧草

脫穎處理對禾本科牧草種子萌發(fā)的影響

王春梅，田福平，楊紅善，時(shí)永杰，張懷山，張 茜，朱新強(qiáng)，王曉力

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所，蘭州 730050）

禾本科牧草具有很高的營養(yǎng)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，提高其萌發(fā)率對禾草地建植具有重要意義。脫穎是一種簡單、快速、安全的物理方法，且不會對環(huán)境造成污染，目前國內(nèi)外脫穎處理對不同禾本科牧草萌發(fā)的影響研究較少。研究選取21種典型的禾本科牧草種子進(jìn)行脫穎處理并對其發(fā)芽率、發(fā)芽勢、根長進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明：脫穎處理能明顯提高早熟禾（百思特、百勝）、鴨茅（楷模）和高羊茅（易凱）4種禾本科牧草種子的發(fā)芽勢，早熟禾（百思特、百勝）2個(gè)品種的發(fā)芽率，以及高丹草PACF8421、黑麥草（首相）、飼用高粱、多年生黑麥草4個(gè)草種的根長。去穎后種子的萌發(fā)率、發(fā)芽勢與種子的大小、穎殼的薄厚程度、種子和穎殼結(jié)合程度無顯著相關(guān)性。根據(jù)結(jié)果建議早熟禾百勝和百思特在快速建植時(shí)應(yīng)進(jìn)行脫穎處理，鴨茅（楷模）、高羊茅（易凱）根據(jù)實(shí)際情況決定是否脫穎，這對于禾本科牧草地的建植具有重要的實(shí)際指導(dǎo)意義。

脫穎處理；禾本科牧草；發(fā)芽率；發(fā)芽勢；根長

禾本科草種在自然界分布范圍很廣，是天然草原放 牧及舍飼飼料的重要組成部分，同時(shí)也是重要的護(hù)坡、水土保持和園林綠化草種。由于畜牧業(yè)發(fā)展對天然草原的壓力越來越大，因而需要大量人工繁殖的草地［1］。禾本科草種主要有種子繁殖和營養(yǎng)繁殖兩種方式，因營養(yǎng)繁殖效率低、成本高，目前主要以種子繁殖為主。在我國北方干旱半干旱地區(qū)，牧草種子大多存在萌發(fā)困難、出苗

不整齊和幼苗耐旱性弱的特點(diǎn)［2］。此外禾本科牧草以其產(chǎn)量高、品質(zhì)好、適口性強(qiáng)、適應(yīng)性廣等特點(diǎn)，在我國的草地畜牧業(yè)中扮演重要的角色。由于禾本科牧草的應(yīng)用偏重于營養(yǎng)生長和馴化時(shí)間短，使得種子產(chǎn)量低［3］。因此，提高種子萌發(fā)率是禾草地和草坪建植成功的重要保障和基礎(chǔ)［4］。

種子萌發(fā)條件通常包括種子本身要具有健全的發(fā)芽力、解除休眠、充足的水分、適宜的溫度和足夠的氧氣。此外禾本科牧草種子多數(shù)具芒或穎片等附屬物，所謂穎指的是禾的末端，植物學(xué)上指某些禾本科植物小穗基部的苞片，除了保護(hù)作用外，有些種子的穎殼厚而堅(jiān)硬，或穎殼上附著蠟質(zhì)層或角質(zhì)層，使之不透水、不透氣或?qū)ε呔哂袡C(jī)械阻礙作用，是種子休眠的主要因素，對種子萌發(fā)率有重要影響。為了提高種子的發(fā)芽率，保證種植質(zhì)量以及烘干、清選工作的順利進(jìn)行，很有必要進(jìn)行脫穎處理［5］。穎殼引起的休眠通?？梢酝ㄟ^挫傷穎殼、酸堿腐蝕穎殼、超聲波軟化穎殼等方法破除，促進(jìn)種子萌發(fā)［6］。目前，有關(guān)脫穎處理對提高禾本科草種萌發(fā)率的研究還沒有系統(tǒng)報(bào)道。由于禾草種子大多體積較小，挫傷穎殼操作難度大、酸堿腐蝕穎殼和超聲波軟化對種子活力存在部分破壞。本研究采用直接物理研磨脫穎的方式，對21種典型的禾本科草種進(jìn)行脫穎處理，測定了發(fā)芽率、發(fā)芽勢、根長等指標(biāo)，旨在為提高草坪、草場的快速建植提供參考。

1 材料與方法

1.1 植物材料實(shí)驗(yàn)共選用21種禾本科牧草種子：其中野生禾本科草種野大麥、貓尾草、芨芨草的成熟種子于2011年8月采自甘肅河西走廊；垂穗披堿草、中間偃麥草于2011年月采自蘭州市大洼山。栽培型禾本科草種蘇丹草（伊諾、布魯賽）、鴨茅（楷模）、早熟禾（百勝、百思特）、黑麥草（首相、潘多拉）、多年生黑麥草、特文黑麥草、高羊茅（凌志、易凱、法恩）、葦狀羊茅（多維）、飼用高粱、甜弗吉尼亞、高丹草PACF8421于2011年10月購自百綠公司。

1.2 種子處理

選取成熟飽滿的種子置于研缽中輕研數(shù)下脫去穎殼露出褐色的種子，吹去乳黃色的穎殼，將褐色種子置于小燒杯中備用。分別將脫穎后和未脫穎的種子在超凈工作臺中，用75%的酒精消毒3 min，再用5%的次氯酸鈉（NaClO）消毒10 min，最后用無菌水沖洗3～5次。從中挑選50粒種子稱量，然后將每個(gè)品種的種子用研磨的方法將種子的穎殼脫去，注意在研磨時(shí)要掌握力度，要輕輕的研磨直至種子脫去穎殼，切忌不可力度較重的磨，否則會將種子的結(jié)構(gòu)破壞，導(dǎo)致種子不能發(fā)芽，造成實(shí)驗(yàn)失誤。

1.3 種子置床培養(yǎng)與管理

將培養(yǎng)皿用無菌水洗干凈、烘干，將濾紙鋪到培養(yǎng)皿底，加入1 mL無菌水。注意：在無菌水倒入培養(yǎng)皿之后，要使濾紙粘到培養(yǎng)皿壁上且濾紙和培養(yǎng)皿必須緊貼在一起，中間不得有氣泡，否則會使放置到其上的種子的發(fā)芽受到影響。此后，用鑷子將脫穎處理的種子整齊地放置在培養(yǎng)皿中。每粒種子間保持1個(gè)種子的距離，減少相互感染。將置床后的培養(yǎng)皿放進(jìn)人工氣候箱進(jìn)行恒溫萌發(fā)，人工氣候箱設(shè)定值：20/16℃，16/8 h（晝/夜），濕度：75%。每天加入1 mL無菌水，檢查種子萌發(fā)情況。

1.4 觀察記錄

整個(gè)發(fā)芽試驗(yàn)期間應(yīng)每天同一時(shí)間記錄發(fā)芽種子數(shù)，種子萌發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)是芽長超過種子長軸的1/2以上，用直尺測量其根長并記錄數(shù)據(jù)，測定天數(shù)依草種而異，根據(jù)萌發(fā)情況本實(shí)驗(yàn)記錄時(shí)間為7 d。

1.5 結(jié)果計(jì)算

發(fā)芽勢（%）=發(fā)芽種子粒數(shù)（3 d）/種子粒數(shù)×100%

發(fā)芽率（%）=發(fā)芽種子數(shù)（7 d）/種子粒數(shù)×100%

2 結(jié)果與分析

2.1 種子重量

由表1可以看出，種子重量的排序?yàn)椋焊叩げ軵ACF8421>甜弗吉尼亞>飼用高粱>中間偃麥草>蘇丹草（布魯塞）>蘇丹草（伊諾）>多年生黑麥草>黑麥草（首相）>特文黑麥草>黑麥草（潘多拉）>高羊茅（凌志）>高羊茅（易凱）>高羊茅（法恩）>葦狀羊茅（多維）>垂穗披堿草>楷模>早熟禾（百斯特）>鴨茅>早熟禾（百勝）>芨芨草>貓尾草。

脫穎使牧草種子的重量降低，對應(yīng)的穎殼重量占種子重量的比例：其中貓尾草最多，為33%，其次是蘇丹草（伊諾）、蘇丹草（布魯賽）、垂穗披堿草（15%～17%），差異顯著（P<0.05）；再依次為楷模、早熟禾（百勝）、早熟禾（百思特）、黑燕麥（潘多拉）、特文黑麥草、鴨茅、芨芨草，多年生黑麥草，黑燕麥（首相），高羊茅（凌志）、高羊茅（易凱）、高羊茅（法恩）、葦狀羊茅（多維）（5%～9%）；對中間偃麥草、飼用高粱、甜弗吉尼亞、高丹草PACF8421幾乎無影響。

觀察得到的穎殼厚度為：蘇丹草（伊諾）和蘇丹草（布魯賽）>多年生黑麥草、黑麥草（首相）、黑麥草（潘多拉）、特文黑麥草>中間偃麥草、貓尾草、高羊茅（凌志）、高羊茅（易凱）、高羊茅（法恩）、葦狀羊茅、芨芨草、垂穗披堿

草、飼用高粱、甜弗吉尼亞、高丹草PACF8421>鴨茅（楷模）、早熟禾（百勝）、早熟禾（百思特）、鴨茅。結(jié)果表明：不同種的穎殼厚度差異較大，且野生草種的穎殼比例大于栽培種；相同種不同品種間差異較小。

表1 對照組與脫穎處理組的種子重量（50粒）

2.2 發(fā)芽勢

由表2可以看出，脫穎明顯提高了2個(gè)早熟禾品種（百思特、百勝）的發(fā)芽勢，與對照組相比，分別提高了60個(gè)百分點(diǎn)和40個(gè)百分點(diǎn)，其次是鴨茅（楷模）和高羊茅（易凱），分別提高了20個(gè)百分點(diǎn)和22個(gè)百分點(diǎn)，差異顯著（P<0.05），高羊茅（法恩）、葦狀羊茅（多維）有小幅提升，分別提高了12個(gè)百分點(diǎn)和10個(gè)百分點(diǎn)，但卻明顯降低了黑麥草（首相）、特文黑麥草和高羊茅（凌志）的發(fā)芽勢，分別下降了34個(gè)百分點(diǎn)、24個(gè)百分點(diǎn)和46個(gè)百分點(diǎn)，差異顯著（P<0.05），對黑麥草（潘多拉）、蘇丹草（伊諾）、蘇丹草（布魯賽）、中間偃麥草有小幅降低（8%～18%）。對多年生黑麥草（雅旺）、芨芨草、鴨茅、垂穗披堿草影響較?。ā?%）。

2.3 發(fā)芽率

由表3可以看出，脫穎可以顯著提高2個(gè)早熟禾品種的發(fā)芽率，其中脫穎處理組與對照組相比較，早熟禾（百勝）提高了22個(gè)百分點(diǎn)，早熟禾（百思特）提高了26個(gè)百分點(diǎn)，差異顯著（P<0.05），但卻降低了芨芨草、垂穗披堿草、黑麥草（潘多拉）、特文黑麥草的發(fā)芽率（分別為10%～16%），對蘇丹草（伊諾）、鴨茅（楷模）、高羊茅（法恩）、葦狀羊茅（多維）、蘇丹草（布魯賽）、中間偃麥草、黑麥草（首相）、高羊茅（凌志）、高羊茅（易凱）、鴨茅影響較?。ā?%），對貓尾草發(fā)芽率無影響。

表2 脫穎處理組與對照組的發(fā)芽勢對比%

2.4 根長

由圖1可以看出，脫穎處理能提高大多數(shù)實(shí)驗(yàn)草種的根長，其中高丹草PACF8421增長最多，為1.95 cm（22%），其次為黑麥草（首相）、飼用高粱、多年生黑麥草（1.0～1.5 cm，18%～20%），均差異顯著（P<0.05）；以及高羊茅（法恩）、垂穗披堿草、芨芨草、中間偃麥草（0.55～0.85 cm，10%～17%）和甜弗吉尼亞、蘇丹草（伊諾）、高羊茅（凌志）、高羊茅（易凱）（0.25～0.35 cm，3%～9%）。但脫穎處理使貓尾草、葦狀羊茅（多維）、鴨茅、早熟禾（百勝）的根長分別減少了1.00、0.85、0.65和0.65 cm（10%～16%），對其余草種影響較小，其中貓尾草和葦狀羊茅（多維）降低達(dá)到顯著水平（P<0.05）。

圖1 脫穎處理組和對照組的根長比較

3 討論

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，脫穎處理對不同草種的影響存在很大差異，脫穎處理能明顯提高2個(gè)早熟禾品種（百思特、百勝）、鴨茅（楷模）和高羊茅（易凱）的發(fā)芽勢，以及2個(gè)早熟禾品種（百思特、百勝）的發(fā)芽率，此外還明顯增加了高丹草PACF8421、黑麥草（首相）、飼用高粱、多年生黑麥草的根長，具有一定的促進(jìn)作用。但卻明顯降低了黑麥草（首相）、特文黑麥草、高羊茅（凌志）的發(fā)芽勢；芨芨草、垂穗披堿草、黑麥草（潘多拉）、特文黑麥草的發(fā)芽率；以及貓尾草、葦狀羊茅（多維）、鴨茅、早熟禾（百勝）的根長。造成這種差異的原因可能有以下幾方面。

1）種子大小。大種子一般能儲存更多的能量物質(zhì)用于萌發(fā)。本實(shí)驗(yàn)中大種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢均沒有因?yàn)槿シf而得到提升，但種子較大的高丹草PACF8421、飼用高粱、多年生黑麥草的根長卻明顯增加了。反之，種子較小的早熟禾百斯特和百勝的發(fā)芽率和發(fā)芽勢在去穎后都明顯增加?？梢姺N子的大小對于去穎后的萌發(fā)率效果沒有正相關(guān)關(guān)系，但能促進(jìn)一部分大種子的根長，有益于幼苗期的生長。

2）穎殼厚度。一般穎殼附著在種子表面，對于種子的吸水有一定阻礙作用，但穎殼對于種子萌發(fā)率和成苗的作用卻因種而異。研究表明，假高粱籽實(shí)的穎殼對萌發(fā)存在抑制作用［7］，去除穎殼后不同基因型的水稻成苗率均顯著下降［8］。本研究中穎殼較薄的鴨茅（楷模）、早熟禾（百勝和百思特）在穎殼去除之后萌發(fā)率和發(fā)芽勢均有明顯提高，可見穎殼的薄厚程度與萌發(fā)率和發(fā)芽勢無顯著相關(guān)性，穎殼中的抑制物可能才是影響萌發(fā)的關(guān)鍵。

3）種子與穎殼的結(jié)合程度。高羊茅（凌志）、高羊茅（易凱）、高羊茅（法恩）與穎殼的結(jié)合最緊密；早熟禾（百勝）、早熟禾（百思特）、楷模、鴨茅、飼用高粱、高丹草PACF8421、甜佛吉尼亞、葦狀羊茅（多維）、黑麥草（首相）、黑麥草（潘多拉）、多年生黑麥草、特文黑麥草的種子結(jié)合程度居中；蘇丹草（伊諾）、蘇丹草（布魯賽）、貓尾草、中間偃麥草種子與穎殼結(jié)合程度最松。本研究中，去穎后萌發(fā)率和發(fā)芽勢提高的早熟禾（百勝）、早熟禾（百思特）、楷模、高羊茅（易凱）均為種子與穎殼結(jié)合較緊的品種，而黑麥草首相和潘多拉、多年生黑麥草、特文黑麥草等結(jié)合程度較松，萌發(fā)率提高不明顯?？梢?，去穎對于種子和穎殼結(jié)合較為緊密的種子萌發(fā)具有一定的促進(jìn)作用，但并不成正相關(guān)，可能還受其他影響因素的控制。

4）溫度。黑麥草種子發(fā)芽的最適溫度在13℃以上，高羊茅、早熟禾種子發(fā)芽的最適溫度為20℃，高丹草種子發(fā)芽的最適溫度為20～30℃，飼用高粱種子發(fā)芽的最適溫度為25℃，中間偃麥草種子發(fā)芽的最適溫度為8～10℃，鴨茅種子發(fā)芽的最適溫度為10～28℃，貓尾草種子的最適發(fā)芽溫度為3～4℃，葦狀羊茅種子發(fā)芽的最適溫度為4～6℃，芨芨草、垂穗披堿草種子的最適發(fā)芽溫度為15～20℃［9-10］。此外，溫度對根長的生長也有影響，也會對發(fā)芽情況產(chǎn)生影響。本研究采用的溫度為早熟禾和高羊茅最適的溫度處理，得到的去穎效果也最好；對于去穎效果不明顯或有反作用的品種，也可能受到萌發(fā)溫度的影響。

4 結(jié)論

1）脫穎處理能明顯提高早熟禾品種（百思特和百勝）、鴨茅（楷模）和高羊茅（易凱）4種禾本科牧草種子的發(fā)芽勢；能明顯提高早熟禾品種（百思特和百勝）2種禾本科牧草種子的發(fā)芽率和高丹草PACF8421、黑麥草（首相）、飼用高粱、多年生黑麥草4種禾本科牧草的根長。

2）在21種禾本科牧草中，早熟禾百勝和百思特應(yīng)該進(jìn)行脫穎處理，而楷模、葦狀羊茅、甜佛吉尼亞、飼用高粱、中間偃麥草可根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求而決定是否進(jìn)行脫穎處理，而對于其他的種子不建議采用脫穎處理。

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Effects of Glume Removing on Seed Germination of Gramineous Forages

WangChun-mei，Tian Fu-pin，WangXiao-li，et al
（Lanzhou Institute ofHusbandryand Pharmaceutical Sciences ofCAAS，Lanzhou 730050，China）

Gramineous forages have high nutritional and high economic values，the improvement of germination rate has important significance on planting.Glume removing is a simple，quick and safe method，and will not cause pollution to the environment.By now，few studies on glume removing effect on gramineous forages were carried out at home and abroad.In this paper 21 typical gramineous forage seeds were used to study the effects of glume removing on the germinative energy，germinative percentage，root length.The results showed that glume removing treatment improved the germination energy of 4 gramineous forage seeds:bluegrass（Best，Yum），cocksfoot（Kaimo）and the tall fescue（Yikai），and germination rate of bluegrass（Best，Yum），and the root length of4 kinds ofgrasses:sudan grass，loliumPACF8421（Prime Minister），forage sorghum，perennial ryegrass.The seed germination rate，germination energy have no significant correlation with seed size，hull thick and thin degree of seed and glume，but mayrelation tovariety，glume inhibitor materials.It was suggested that the bluegrass（Best，Yum）should be pretreated in the rapid establishment，while cocksfoot（Kaimo），tall fescue（Yikai）could be alternative according to the actual situation，which might has important practical significance in the construction ofgramineous forages.

glume removingtreatment；gramineous forage；germinative percentage；germinative energy；root length

S54

A

2095-3887（2014）04-0046-05

10.3969/j.issn.2095-3887.2014.04.011

2014-04-08

國家自然科學(xué)基金（31201841）；中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)（1610322013011）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201203042）

王春梅(1981-)，女，助理研究員。研究方向：牧草抗逆生理與育種學(xué)。

王曉力（1965-），女，副研究員。研究方向：飼草飼料營養(yǎng)學(xué)。