祁春芳(山西省桑干河楊樹豐產(chǎn)林實驗局,山西大同037006)
我國是世界上受荒漠化危害最為嚴重的國家之一[1]。目前中國荒漠化土地已達171.42萬km2,占陸地國土面積的17.8%。在新疆,87個縣(市)中有80個縣(市)和88個農(nóng)墾團場有沙漠分布和受風沙危害。沙質荒漠化總面積52.05萬km2,約占全國的30.36%[2]。生態(tài)環(huán)境出現(xiàn)了“兩擴大一縮小”的基本變化趨勢,即灌溉綠洲擴大了,沙漠化也擴大了,而處在灌溉綠洲之間的荒漠植被帶縮小了[3]。因此,在新疆進行沙漠化防治工作仍是今后生態(tài)環(huán)境建設的重中之重。眾所周知,沙漠化防治可分成植物治沙(又稱生物治沙)、工程治沙(又稱機械固沙)和旱地節(jié)水農(nóng)牧技術3類。其中,植物治沙是恢復和改善沙區(qū)生態(tài)環(huán)境的根本措施。
檸條為豆科錦雞兒屬的落葉灌木,具有適應性強、抗旱、耐旱、耐沙埋等特點,可防風固沙、保持水土、美化環(huán)境,是干旱半干旱地區(qū)退耕種草生態(tài)建設的先鋒植物。此外,檸條植物枝葉富含氮、磷、鉀,是優(yōu)質的飼料和肥料,1.63 kg的干檸條相當于1 kg標準煤的發(fā)熱量,是非常好的燃料。同時,檸條具有適應幅度寬、環(huán)境效益大、社會經(jīng)濟前景好的特點。然而,目前有關檸條種子萌發(fā)的研究較少,主要集中于電場處理[4]、靜電場處理[5]、稀土處理[6]等方面。
種子萌發(fā)是植物生活史的一個關鍵環(huán)節(jié),種子萌發(fā)對溫度、濕度、光照的響應反映了其適應環(huán)境的生態(tài)對策[7]。對生長于惡劣生境的植物,研究其種子萌發(fā)特性,可揭示其生活史特征,為鄉(xiāng)土植物在植被恢復中的應用提供依據(jù)。鑒于此,該文研究了溫度、濕度、光照對檸條種子萌發(fā)的影響,以期為新疆的植被恢復與建設工作提供基礎數(shù)據(jù)。
1.1 研究材料 2006年6月從內(nèi)蒙古呼和浩特市、內(nèi)蒙古赤峰市、甘肅酒泉市、寧夏銀川市、山西忻州等地引進檸條種子,以進行不同種源檸條種子萌發(fā)特性的研究。
1.2 研究方法
1.2.1 溫度處理。設6 個處理,分別為5、10、15、20、25 和30℃ 。每個處理3次重復,每個重復從測定樣品中隨機抽取50粒種子,用0.3%KMnO4消毒15 min后置床,放于種子發(fā)芽箱中進行培養(yǎng)。
1.2.2 濕度處理。設5個處理,分別為50%、60%、70%、80%和90%。每個處理3次重復,每個重復從測定樣品中隨機抽取50粒種子,用0.3%KMnO4消毒15 min后置床,放入種子發(fā)芽箱中進行培養(yǎng)。
1.2.3 光照處理。設3個處理及對照,3個處理分別為1 000、4 000、8 000 lx,光照時間為每日8 h,對照采用不照光處理。每個處理3次重復,每個重復從測定樣品中隨機抽取50粒種子,用0.3%KMnO4消毒15 min后置床,放于種子發(fā)芽箱中進行培養(yǎng)。
1.3 測定項目 逐日觀察記錄各處理的發(fā)芽數(shù),并根據(jù)GB2772-81于連續(xù)5 d內(nèi)發(fā)芽數(shù)不足供試種子總數(shù)的1%作為發(fā)芽結束時間。統(tǒng)計發(fā)芽率,測定幼根生長勢(干重),計算發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)Gi、活力指數(shù)Vi。其中:
Gi=∑(Gt/Dt)(Gt為每日發(fā)芽粒數(shù),Dt為相應的發(fā)芽天數(shù))
Vi=Gi×S(S為烘干重)
2.1 不同溫度處理對檸條種子發(fā)芽的影響 采用常規(guī)發(fā)芽試驗,將各種源檸條種子在不同溫度條件下培養(yǎng)。由表1可以看出,呼和浩特、銀川、赤峰、忻州4個種源的檸條種子,在10~25℃范圍內(nèi),其發(fā)芽率、發(fā)芽勢、活力指數(shù)均隨著溫度的升高逐漸升高,并在25℃達到最高。而酒泉種源的檸條種子,其發(fā)芽勢表現(xiàn)為先升后降的趨勢,在20℃達到最高,活力指數(shù)變化同其他各種源,在25℃最高。一般來說,活力指數(shù)高的種子在“逆境”中也能獲得迅速整齊一致的田間出苗率及強的幼苗生長勢和抗逆力,因此,活力指數(shù)常被作為評價種子活力的重要指標[8]。對于各種種源的種子來說,理想的發(fā)芽溫度是25℃。
表1 不同溫度下檸條種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)
2.2 不同濕度處理對檸條種子發(fā)芽的影響 將各種源檸條種子在25℃,不同濕度條件下培養(yǎng)。由表2可以看出,隨著發(fā)芽濕度的增加,呼和浩特、銀川、酒泉、赤峰、忻州種源的檸條種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、活力指數(shù)基本表現(xiàn)為下降的趨勢,并以50%濕度條件下的活力指數(shù)最高,分別為2.71、1.93、0.71、4.93 和 0.53,較濕度60%的條件下的活力指數(shù)分別提高了4.04、3.64、5.07、4.36 和 1.29 倍。因此,對于各種源檸條來說,室內(nèi)發(fā)芽的理想濕度是50%,濕度過高,種子內(nèi)含物質外滲嚴重,易引起霉爛現(xiàn)象。
表2 不同濕度下檸條種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)
2.3 不同光照處理對檸條種子發(fā)芽的影響 將各種源檸條種子在25℃,不同光照條件下培養(yǎng)。由表3可以看出,隨著光照強度的增加,呼和浩特、銀川、赤峰、忻州種源的檸條種子,其發(fā)芽率、發(fā)芽勢、活力指數(shù)基本表現(xiàn)為下降的趨勢,無光照處理下的活力指數(shù)分別較1 000 lx光照條件提高1.17、1.34、2.23 和 5.36 倍,而酒泉種源檸條種子,其活力指數(shù)在0~4 000 lx之間差異不大,但1 000 lx光照條件下的發(fā)芽勢最高,較無光照處理、4 000 lx光照條件分別增加了1.70和1.06倍。因此,對于酒泉種源來說,以光照1 000 lx為宜,其他各種源以無光照為宜。
表3 不同光照下檸條種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)
(1)各種源檸條種子在5、30℃時種子不發(fā)芽,在10~25℃范圍內(nèi),隨溫度升高,種子活力指數(shù)逐漸升高。檸條種子發(fā)芽的理想溫度是25℃。
(2)各種源檸條種子室內(nèi)發(fā)芽的理想濕度是50%,濕度過高,易引起霉爛現(xiàn)象。
(3)一般來說,光照對檸條種子發(fā)芽有一定的抑制作用。對于酒泉種源來說,以光照1 000 lx為宜,其他各種源以無光照為宜。
[1]尚廉斌,李景瑜.防治荒漠化是西部生態(tài)環(huán)境建設的關鍵[J].林業(yè)科技管理,2004(2):9-12.
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[4]楊生,那日,楊體強.電場處理對檸條種子萌發(fā)生長及酶活性的影響[J].中國草地,2004(5):28.
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[6]張連第,閻德仁,劉永軍,等.稀土對檸條種子萌發(fā)效應的研究[J].內(nèi)蒙古林業(yè)科技,1996(21):50-52.
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