吳 波，張進(jìn)紅，楊秋玲，王國(guó)良，盛亦兵

(山東省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究所，山東 濟(jì)南250100)

獐茅(Aeluropus littoralis)是禾本科泌鹽鹽生植物，所具備的特殊鹽腺結(jié)構(gòu)使其表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐鹽性，加之其蔓延迅速，抗旱、抗病性強(qiáng)，耐踐踏，固土護(hù)坡能力強(qiáng)，在綠化鹽堿地、保護(hù)生態(tài)環(huán)境等方面具有巨大作用;同時(shí)獐茅還具有一定的飼用價(jià)值和藥用價(jià)值［1-3］。但獐茅種子休眠性強(qiáng)，發(fā)芽率低，種子建植成坪困難。因此，如何打破種子休眠，提高其發(fā)芽率，已成為種子繁殖生物學(xué)中的研究熱點(diǎn)。目前，對(duì)種子繁殖能力弱的羊草(Leymus chinensis)［4-8］、結(jié)縷草(Zoysia japonica)［9-11］等種子發(fā)芽研究較多，對(duì)獐茅研究較少。對(duì)于禾本科有休眠的種子通常采用H2SO4、NaOH、KNO3、NaCl、NaHCO3等化學(xué)試劑來處理，可在一定程度上打破種子休眠，促進(jìn)種子萌發(fā)［12-15］。為此，本研究利用H2SO4、NaOH 和KNO33種化學(xué)試劑處理獐茅種子，旨在探索既能有效提高獐茅種子的發(fā)芽率，又便于在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用的處理方法，這對(duì)提高獐茅繁殖效率、保護(hù)獐茅資源及人工建植獐茅草地具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試種子于2009 年9 月采于山東省商河縣，為野生獐茅群體，室溫下自然干燥后置于－2 ℃條件下保存?zhèn)溆?。供試種子的生活力為73.3%，初始發(fā)芽指數(shù)和發(fā)芽率分別為0.11 和4.4%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)分別采用3 種化學(xué)試劑處理獐茅種子:(1)將種子用98% H2SO4分別浸泡2、5、10、20、30和60 min，用水沖洗干凈后置于芽床做發(fā)芽試驗(yàn);(2)將獐茅種子分別用濃度為0.5%、1%、5%、10%和20%的NaOH 溶液浸種30 min，然后用水沖洗干凈置于芽床做發(fā)芽試驗(yàn);(3)將獐茅種子分別用濃度為0.2%、0.6%、1%、2%和5%的KNO3溶液浸種24 h 后直接置于水潤(rùn)濕過的濾紙芽床上進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。對(duì)照(CK)，直接將種子置于潤(rùn)濕芽床進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。本試驗(yàn)設(shè)定發(fā)芽時(shí)間為種子置床后21 d。

參考《牧草種子檢驗(yàn)規(guī)程——發(fā)芽試驗(yàn)》(GB/T 2930.4 －2001)，采用直徑為12 cm 的培養(yǎng)皿，紙質(zhì)芽床，每個(gè)培養(yǎng)皿置入30 粒種子，每處理3 次重復(fù)，以未處理的種子為對(duì)照，發(fā)芽試驗(yàn)在光照培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行，15 ℃/25 ℃變溫處理，高溫、低溫各12 h，保持芽床濕潤(rùn)。有明顯的胚根“露白”認(rèn)定為發(fā)芽，當(dāng)有種子發(fā)芽時(shí)開始記錄，每天觀察記錄1 次。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)測(cè)定根長(zhǎng)和苗長(zhǎng)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

發(fā)芽率= (發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總數(shù)) ×100%;

發(fā)芽指數(shù)=∑(Gt/Dt)［9］;

活力指數(shù)=發(fā)芽指數(shù)×S［9］。

式中，Gt為t 日的發(fā)芽數(shù)，Dt為相應(yīng)的發(fā)芽日數(shù)，S為苗平均長(zhǎng)度。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2003 進(jìn)行整理與繪圖，用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 16.0 進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 3 種化學(xué)試劑對(duì)獐茅種子發(fā)芽動(dòng)態(tài)的影響

98% H2SO4浸種2 ～20 min 處理下的獐茅種子發(fā)芽率均高于對(duì)照(圖1)，5 min 處理發(fā)芽率最高，為13.3%，延長(zhǎng)浸種時(shí)間，種子發(fā)芽率降低;5 ～20 min 浸種處理的種子發(fā)芽時(shí)間也早于對(duì)照，17 d 后20 min 處理發(fā)芽率與對(duì)照趨于一致;30 和60 min 浸種處理無種子發(fā)芽(圖1)。

不同濃度NaOH 處理的獐茅種子發(fā)芽率均高于對(duì)照，發(fā)芽時(shí)間均早于對(duì)照，且種子發(fā)芽率隨NaOH濃度的增加呈遞增趨勢(shì)，10% NaOH 處理種子發(fā)芽率達(dá)到42.2%(圖1)。

不同濃度KNO3溶液處理的獐茅種子均在置床7 d 后開始發(fā)芽，早于對(duì)照2 d(圖1)。除1% KNO3處理的獐茅種子發(fā)芽率與對(duì)照接近外，其他不同濃度KNO3處理的獐茅種子發(fā)芽率均高于對(duì)照，5%濃度處理種子發(fā)芽率最高，達(dá)到26.7%，但這些濃度處理之間差異較小。

2.2 3 種化學(xué)試劑對(duì)獐茅種子發(fā)芽指標(biāo)的影響

98% H2SO4浸種5 min 處理的獐茅種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均最高，顯著高于其他處理(P ＜0.05)，分別為0. 49 和0. 38(表1)。浸種時(shí)間越長(zhǎng)，獐茅種子的發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)越低，浸種20 min 時(shí)與對(duì)照無顯著差異(P ＞0.05)，浸種30 和60 min 處理無發(fā)芽。不同濃度NaOH 浸種處理與對(duì)照相比，均顯著提高了獐茅種子的發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)，且兩者均隨NaOH 濃度的增加而提高，10%和20%濃度處理的種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)無顯著差異，兩者均約為對(duì)照的10 倍。1% KNO3濃度處理下的獐茅種子發(fā)芽指數(shù)最低，僅為0.18，與對(duì)照無顯著差異，其他濃度處理發(fā)芽指數(shù)均顯著高于對(duì)照，但各處理之間差異不顯著?；盍χ笖?shù)隨KNO3濃度的變化規(guī)律與發(fā)芽指數(shù)類似。

圖1 3 種化學(xué)物質(zhì)處理對(duì)獐茅種子發(fā)芽率的影響Fig.1 Effects of three chemical reagents on germination rate of Aeluropus littoralis

2.3 3 種化學(xué)試劑處理對(duì)獐茅幼苗生長(zhǎng)的影響

同一化學(xué)試劑處理下，獐茅幼苗的苗長(zhǎng)和根長(zhǎng)變化趨勢(shì)相同，3 種試劑均促進(jìn)了獐茅幼苗的生長(zhǎng)，且根的生長(zhǎng)速度大于苗(表2)。

隨著98% H2SO4浸種時(shí)間的延長(zhǎng)，獐茅種子的苗長(zhǎng)和根長(zhǎng)明顯減小，5 min 浸種處理下的苗長(zhǎng)和根長(zhǎng)顯著高于對(duì)照和20 min 處理(P ＜0.05)，分別為對(duì)照的3.19 倍和2.60 倍。1% NaOH 處理幼苗生長(zhǎng)緩慢，增加NaOH 濃度，幼苗生長(zhǎng)速度加快，10%和20%濃度處理效果最好，與其他處理的苗長(zhǎng)和根長(zhǎng)差異顯著。1% KNO3浸種處理獐茅種子幼苗長(zhǎng)勢(shì)最弱，隨著濃度的增加，苗長(zhǎng)和根長(zhǎng)增加，但處理間差異較小(圖2)?？傮w而言，NaOH 溶液處理對(duì)促進(jìn)獐茅幼苗生長(zhǎng)的影響最大，KNO3溶液處理次之，98% H2SO4浸種處理最小。

表1 3 種化學(xué)試劑處理對(duì)獐茅種子發(fā)芽指標(biāo)的影響Table 1 Effects of chemical reagents on the germination index of Aeluropus littoralis

3 討論與結(jié)論

圖2 3 種化學(xué)物質(zhì)處理對(duì)獐茅幼苗生長(zhǎng)的影響Fig.2 Effects of three chemical reagents on seeding growth of Aeluropus littoralis

有研究者認(rèn)為，種子內(nèi)部一般含有大量的抑制物質(zhì)，進(jìn)而引起種子的休眠，降低發(fā)芽率，而通過化學(xué)試劑浸種通常會(huì)影響種內(nèi)抑制物質(zhì)的含量，從而改變種子的發(fā)芽率［12］。本研究結(jié)果顯示，未經(jīng)處理的獐茅種子發(fā)芽率僅為4%，自然發(fā)芽率低，3種化學(xué)試劑(98% H2SO4浸種30 和60 min 除外)均在一定程度上提高了獐茅種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)，可見，獐茅種子有一定的休眠特性，3 種化學(xué)試劑均可在一定程度上打破獐茅種子休眠，提高其發(fā)芽指數(shù)。但不同浸種時(shí)間或不同濃度處理對(duì)種子內(nèi)部抑制物質(zhì)的影響有區(qū)別，因此打破獐茅種子休眠、提高發(fā)芽率和促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)的效果也有差異。

98% H2SO4通過其氧化性腐蝕穎殼而增強(qiáng)種皮透性，短時(shí)間浸種處理促進(jìn)了獐茅種子萌發(fā)，發(fā)芽率和幼苗長(zhǎng)勢(shì)均隨浸種時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，長(zhǎng)時(shí)間處理使種子炭化嚴(yán)重，不能發(fā)芽，本研究結(jié)果與王繼朋等［16］關(guān)于H2SO4處理對(duì)結(jié)縷草種子發(fā)芽影響的研究結(jié)果一致，但效果最好的5 min 浸種處理獐茅種子發(fā)芽率、苗長(zhǎng)和根長(zhǎng)，分別僅為13.3%、0.33 和0.46 cm，可見，98% H2SO4浸種處理對(duì)獐茅種子傷害較大，同時(shí)由于98% H2SO4具有強(qiáng)腐蝕性，因此，不便于在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用［17］。

NaOH 浸種處理可顯著提高獐茅種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)及活力指數(shù)，促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)，與韓建國(guó)等［18］、王微［19］關(guān)于結(jié)縷草種子的研究結(jié)果一致，一方面可能是因?yàn)镹aOH 浸種使抑制物滲出，另一方面NaOH 具有腐蝕性，可更好地增加種子的通透性，利于抑制物滲出［13］。俞飛飛和丁增成［20］在恒溫下進(jìn)行結(jié)縷草種發(fā)芽試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)NaOH 溶液浸種低濃度處理比高濃度效果好，而本研究的變溫發(fā)芽條件下，高濃度NaOH(10%)處理下的獐茅種子發(fā)芽指標(biāo)較高，幼苗長(zhǎng)勢(shì)較好。

KNO3能夠促進(jìn)種子細(xì)胞代謝，從而破除種子休眠狀態(tài)［8］，并且KNO3溶液中的K+可參與誘導(dǎo)植物體內(nèi)生長(zhǎng)促進(jìn)性激素(如生長(zhǎng)素、赤霉素)的生物合成及其活力調(diào)控［21］，從而提高種子活力，促進(jìn)發(fā)芽。國(guó)際種子檢驗(yàn)規(guī)程中處理種子的KNO3濃度為0.2%［22］，王彥榮和曾彥軍［14］研究也認(rèn)為0.2%KNO3浸種蘭引Ⅲ號(hào)結(jié)縷草種子可顯著提高其發(fā)芽率，與之相同，本研究也顯示，該濃度處理幼苗長(zhǎng)勢(shì)良好，與其他濃度處理差異較小。

整體而言，NaOH 溶液處理對(duì)促進(jìn)獐茅種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的影響最大，KNO3溶液次之，98%H2SO4最小。其中10% NaOH 處理對(duì)促進(jìn)獐茅種子發(fā)芽幼苗生長(zhǎng)效果最好，且簡(jiǎn)單易行。

［1］ 劉志華，時(shí)麗冉，趙可夫.獐茅鹽腺形態(tài)結(jié)構(gòu)及其泌鹽性［J］.植物生理與分子生物學(xué)學(xué)報(bào)，2006，32(4):420-426.

［2］ 劉志華，趙可夫.鹽脅迫對(duì)獐茅生長(zhǎng)及Na+和K+含量的影響［J］.植物生理與分子生物學(xué)學(xué)報(bào)，2005，31(3):311-316.

［3］ 李興東.獐茅種群地上生物量及光合面積等的生長(zhǎng)季動(dòng)態(tài)［J］.生態(tài)學(xué)雜志，1992，11(3):56-58.

［4］ 齊冬梅，張衛(wèi)東，劉公社.羊草種子生活力測(cè)定技術(shù)研究［J］.草業(yè)學(xué)報(bào)，2004，13(2):89-93.

［5］ 范天恩，高利偉，郭伊樂.羊草種子萌發(fā)條件的探討［J］.內(nèi)蒙古草業(yè)，2005，17(4):62-64.

［6］ 劉彩紅，李成云.GA3浸種對(duì)羊草種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的影響［J］.草業(yè)科學(xué)，2011，28(5):797-801.

［7］ 劉彩紅，李成云，樸光一，張帆. IAA 和NAA 對(duì)不同羊草種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的影響［J］. 黑龍江畜牧獸醫(yī)，2011(5):79-81.

［8］ 王萍，周天，劉建國(guó)，王斌，周彤.提高羊草種子發(fā)芽能力的研究［J］.東北師大學(xué)報(bào)自然科學(xué)版，1998(1):54-57.

［9］ 郭海林，劉建秀.結(jié)縷草種子的休眠機(jī)理及其打破休眠的方法［J］.種子，2003，22(3):46-48.

［10］ 趙昕，李玉霖.結(jié)縷草種子打破休眠的研究［J］.種子，2002，21(1):22-25.

［11］ 孫雨珍，胡小榮，陳輝.結(jié)縷草種子發(fā)芽溫度及打破休眠方法的研究［J］.中國(guó)草地，1996(1):42-45.

［12］ 藺吉祥，邵帥，隋丹，穆春生，王永翠，王穎.幾種提高羊草種子發(fā)芽率方法的比較［J］.中國(guó)草地學(xué)報(bào)，2014，36(3):47-51.

［13］ 何學(xué)青，胡小文，王彥榮.羊草種子休眠機(jī)制及破除方法研究［J］.西北植物學(xué)報(bào)，2010，30(1):120-125.

［14］ 王彥榮，曾彥軍.浸種對(duì)提高蘭引Ⅲ號(hào)結(jié)縷草種子發(fā)芽的影響［J］.草業(yè)學(xué)報(bào)，1997，6(2):41-46

［15］ 魚小軍，王芳，龍瑞軍.破除種子休眠方法研究進(jìn)展［J］.種子，2005，24(7):46-49.

［16］ 王繼朋，王賀，張福鎖，毛達(dá)如.打破結(jié)縷草種子休眠的方法研究［J］.草業(yè)科學(xué)，2004，21(2):25-29.

［17］ 王文強(qiáng)，付玲玲，白昌軍，李志丹. 蘭引Ⅲ號(hào)結(jié)縷草種子直播建坪研究——Ⅰ打破種子休眠［J］. 中國(guó)農(nóng)學(xué)報(bào)，2007，23(9):577-580.

［18］ 韓建國(guó)，倪小琴，毛培勝，浦心春，杜光璞.結(jié)縷草種子打破休眠方法的研究［J］.草地學(xué)報(bào)，1996，4(4):246-251.

［19］ 王微.NaOH 處理對(duì)結(jié)縷草種子萌發(fā)及生理特性的影響［J］.種子，2010，29(1):11-14.

［20］ 俞飛飛，丁增成.提高結(jié)縷草種子發(fā)芽率的研究［J］.安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，1999，5(3):55-56.

［21］ 張菊平，張艷敏，康業(yè)斌，張興志.硝酸鉀處理對(duì)不同貯藏年限辣椒種子發(fā)芽的影響［J］.種子，2005，24(4):28-30.

［22］ 國(guó)際種子檢驗(yàn)協(xié)會(huì).國(guó)際種子檢驗(yàn)規(guī)程［M］.顏啟傳，畢辛華，譯.北京:農(nóng)業(yè)出版社，1996:146-152.