全 文 ：第 22卷　第 6期 干　旱　区　资　源　与　环　境 Vol.22　No.6
2008年 6月 JournalofAridLandResourcesandEnvironment June.2008
文章编号:1003-7578(2008)06-171-04
羊草 、赖草与白草种苗活力及耐旱性的研究＊
郭金丽 , 李青丰 , 张姝媛 , 田上兴
(内蒙古农业大学 ,呼和浩特 , 010018)
　　提　要:本文对羊草 、赖草与白草三种根茎型牧草进行了种子活力和幼苗耐旱性研究。
结果表明:三种牧草种子萌发时需水量相对较低 ,为种子重量的 0.4— 0.46倍;种子活力与发
芽率 、发芽指数和活力指数呈正相关关系 ,白草的种子活力明显高于赖草和羊草;三种牧草幼
苗的耐旱性与种子活力和种子萌发最低需水量有关 ,活力高的种子其幼苗耐旱能力强 ,萌发时
最低需水量低的种子其幼苗耐旱能力强 ,白草幼苗的耐旱性强于赖草和羊草幼苗的耐旱性 。
关键词:根茎型牧草;种子;幼苗;活力;耐旱性
中图分类号:Q945　　　　　　文献标识码:A
　　白草 、赖草和羊草是三种典型的根茎型禾草 ,它们的有性繁殖效率低 ,主要靠营养繁殖来实现种群的
繁衍与更新 。在其有性生殖的过程中 ,种子产量形成 、种子萌发和幼苗建成是影响有性繁殖的关键因
素 [ 1] 。本试验对三种牧草的种子萌发特性和水分生理进行研究 ,旨在了解种子萌发特性和需水规律 ,并推
测幼苗的耐旱性 ,揭示其有性生殖的特征和机理 ,为今后三种牧草的进一步利用提供理论依据。
1　材料和方法
1.1　试验材料
供试的白草 、赖草和羊草的种子均采自内蒙古农业大学教学牧草试验地 。
1.2　试验方法
1.2.1　种子水分生理的测定
每份材料各重复 3次 ,每重复 0.1g种子 ,在种子吸水后每 1h准确称重。测定种子的饱和吸水量(g/
0.1g)、种子吸水速率(g/h)=种子吸水量 /吸水时间 ,测定最低吸水量(g)(以种子饱和吸水量为萌发最
低需水量)。
1.2.2　干旱胁迫下种子活力测定
采用培养皿纸上发芽法 ,萌发初的用水量设为 1、3、5、7、9ml/20粒种子 5个水分处理 ,每天加初始水
量的 10%以补充水分 , 3次重复。试验于 25℃培养箱中进行 。测定发芽率(%)、发芽指数(GI)、活力指数
(VI)、平均根长。
1.2.3　种苗耐旱性评价
以种子活力和最低萌发需水量为指标 ,比较三种牧草幼苗耐旱性的差异 。
2　结果与分析
2.1　种子吸水量和吸水速率
羊草和赖草的吸水速率呈现快 -慢的变化规律 ,在吸水后 1h即达到吸水高峰;白草的吸水速率呈现
慢 -快 -慢的变化规律 ,在吸水后 2h达到吸水高峰 。三种牧草种子吸水量变化趋势基本一致 ,吸水速率
＊ 收稿日期:2007-4-13。
作者简介:郭金丽, (1972-),女 ,副教授 ,博士研究生 ,主要从事植物生理生态的研究。 Email:guojinli1111@ 163.com
责任作者:李青丰,教授 ,博士生导师。
DOI :10.13448/j.cnki.jal re.2008.06.021
较快 ,均在开始吸水后 4-5h内吸水量增长最快 ,吸胀期为 4-5个 h,其后吸水量上升缓慢 ,约在吸水后 8
-10h达到吸胀饱和(图 1a, b)。三种牧草种子的萌发最低需水量均相对较低 ,仅 0.4-0.46倍于种子干
重 ,其中赖草 >白草 >羊草 。
a.种子吸水量的变化　　　　　　　　　　　　　　　b.种子吸水速率变化
图 1　种子吸水量和吸水速率的变化
Fig.1 Curvesshowingwaterabsorptionquantityandthespeedoftheseedsofthreespecies
图 2　不同水分条件下的发芽率
Fig.2Seedgerminationpercentagesatdiferentmoisturequantities
2.2　不同水分条件下三种牧草种子的萌发特性
2.2.1　不同水分条件下种子萌发的动态变化
随着给水量的增加 ,白草种子的发芽率呈上
升趋势 , 1ml/20粒的种子发芽率远低于其它四
种水分条件下的发芽率 ,其中以 5 ml/20粒的发
芽率最高。白草种子萌发的进程非常快 ,在不同
水分条件下白草的种子均于第 3-5天即达到最
高发芽率 ,其后呈下降趋势 , 1ml/20粒和 3ml/20
粒的两个处理由于水分条件的限制 ,发芽率下降
速度快 ,分别于 6天后和 10天后种子全部干枯 ,
其它三种水分条件下的发芽率缓慢下降(图 2a)。
随着给水量的增加 ,赖草种子的发芽率呈上
升趋势 ,在 1ml/20粒的水分条件下无发芽种子 ,
3ml/20粒的种子发芽率远低于其它三种水分条
件下的发芽率 ,其中以 5 ml/20粒的种子发芽率
最高。赖草种子萌发的进程较慢 ,除了 3ml/20
粒的发芽率在第 5天达到最高水平外 ,其它三种
水分条件下的发芽率均于第 16-17天达到最高
水平 ,其后一直保持平稳状态(图 2b)。
羊草种子的发芽率随着给水量的增加基本
呈上升趋势 ,在 1ml/20粒的水分条件下无发芽
种子 , 3ml/20粒和 9ml/20粒的种子发芽率远低
于其它二种水分条件下的发芽率 ,其中以 7ml/
20粒的发芽率最高 。羊草种子在不同水分条件
下萌发的进程有所不同 , 3ml/20粒 、5ml/20粒 、
9ml/20粒三种水分条件下的发芽率比 7ml/20
粒提前 5-10天达到到最高水平 ,其后各种水分
条件下的发芽率一直保持平稳状态(图 2c)。
2.2.2　不同水分条件下三种牧草种子的发芽率比较
在不同水分条件下 ,三种牧草种子的发芽率表现出较大的差异 ,白草种子的发芽率在各种水分条件下
均远高于赖草和羊草 。随着给水量的增加 ,三种牧草种子的发芽率均呈现出增加的趋势 ,当给水量达到一
定量时 ,继续给水发芽率即呈下降趋势。白草 、赖草和羊草种子发芽的适宜水分条件分别为 5ml/20粒 、
5ml/20粒和 7ml/20粒 。
2.3　三种牧草的种苗活力及耐旱性比较
·172· 干　旱　区　资　源　与　环　境 第 22卷
图 3　种子发芽率与水分条件的关系
Fig.3Therelationshipbetweenseed
germinationpercentageandmoisture
2.3.1　三种牧草种子活力的比较
三种牧草的种子活力如表 1所示 。在各种水分条件下 ,白
草种子的发芽率 、发芽指数 、活力指数均高于赖草和羊草 ,其中
白草种子的发芽率和发芽指数与赖草和羊草相比差异显著 ,活
力指数与羊草相比差异显著 。综上 ,白草种子的活力最高 ,赖
草和羊草较低。
2.3.2　三种牧草幼苗的耐旱性评价
三种牧草种子萌发的最低需水量均相对较低 ,为其种子重
量的 0.4— 0.46倍 。种子萌发的最低绝对需水量为赖草 >羊
草 >白草 ,且三者之间差异显著 ,种子萌发的最低相对需水量
为赖草 >白草 >羊草 ,赖草和羊草之间差异显著。由此可见 ,
赖草种子的萌发需更充足的水分条件 ,如在水分一致且亏缺的
环境条件下 ,白草和羊草的种子更易萌发 。植株的耐旱性是在长期生态环境中形成的适应性 ,耐旱能力在
种间存在差异 ,应以相同条件下种苗的活力差异进行耐旱性评价 。综合三种牧草在各种水分条件下的种
苗活力和种子萌发最低需水量 ,白草种苗的耐旱能力最强 ,赖草和羊草种苗的耐旱能力较弱。
表 1　三种牧草种苗活力及耐旱性比较
Tab.1 Evaluationofvigouranddroughtresistanceofseedsandseedlings
材料 发芽率G(%)
发芽指数
(GI)
活力指数
(VI) 种子活力
种子萌发最低需水量
绝对需水量
(g/Kg)
相对需水量
(干重倍数)
耐旱性
评价
白草 47.90a 11.76a 30.60a 高 0.56c 0.43ab 强
赖草 21.40b 3.41b 27.64ab 较低 1.68a 0.46a 较弱
羊草 14.60b 3.63b 6.72b 较低 0.90b 0.40 b 较弱
3　讨论
3.1　种子活力与种苗耐旱性的关系
试验对三种牧草的种子活力和幼苗耐旱性的测定结果显示 ,在不同水分条件下三种牧草种子活力的
排序和幼苗耐旱性的排序是一致的 ,活力高的种子其幼苗耐旱能力也强 ,反之则弱 ,说明三种牧草的种苗
的耐旱性与种子活力呈正相关 。
3.2　种子萌发吸水与种苗耐旱性的关系
从三种牧草吸水速率的研究结果看出 ,赖草和羊草种子吸水呈现出快 -慢的规律 ,在吸胀期吸水较
快 ,其种子活力较低;而白草种子吸水为慢 -快 -慢的规律 ,在吸胀期吸水较赖草和羊草慢 ,其种子活力在
三种牧草中最高 。这是因为活力越低的种子 ,细胞膜的渗透调节功能越弱 ,细胞膜透性大 ,因此在吸胀期
吸水快 [ 4, 5, 7] 。由此可见 ,在吸胀期吸水过快的种子活力较低 ,其幼苗耐旱性弱。这与易津等 [ 1]对驼绒藜
属牧草种子进行水分生理和抗旱研究的实验结果是一致的。试验对三种牧草种子萌发最低需水量的研究
证实了这一点。三种牧草中 ,赖草种子萌发的最低绝对需水量最高 ,羊草次之 ,白草最低 ,相对需水量也是
赖草最高 ,羊草和白草次之;三种牧草幼苗耐旱能力的表现是白草幼苗的耐旱能力强于赖草和羊草 。因此
可以推断 ,种子萌发的最低需水量越低 ,其幼苗的耐旱能力应越强;在干旱环境条件下 ,种子萌发的最低需
水量越高 ,即种子萌发所需的水分条件越高 ,越不利于种子的萌发和幼苗的生长 。
3.3　三种牧草幼苗耐旱性与植株耐旱性的关系
植物的耐旱性是在长期的生态环境中形成的适应性 ,但是植株的耐旱性和其幼苗的耐旱性是否一致
因不同植物而异 ,至今没有定论 [ 8, 10] 。白草 、赖草和羊草同属于旱生型牧草 ,其植株均具有较强的耐旱性 ,
本试验中三种牧草幼苗耐旱能力的表现为白草幼苗的耐旱能力强于赖草和羊草。据任安芝等[ 2, 9]对白草
和赖草对干旱胁迫反应的研究 ,白草植株对干旱的适应能力强于赖草 ,王六英等 [ 3]对营养器官耐旱结构的
研究表明羊草和赖草植株的耐旱能力相似 。由此看来 ,三种牧草幼苗耐旱性表现与植株的耐旱表现基本
是一致的 ,可以用幼苗的耐旱性来作为评价其植株耐旱性的指标之一。但有关植株耐旱性与幼苗耐旱性
的关系 ,还有待于更多的试验研究来佐证 。
·173·第 6期 郭金丽等　羊草 、赖草与白草种苗活力及耐旱性的研究
4　结论
　　(1)白草 、赖草和羊草种子萌发时吸水速率均较快 ,种子萌发时的相对需水量为种子重量的 0.40-0.
46倍 。
(2)三种牧草的种子活力与发芽率 、发芽指数 、活力指数呈正相关关系。在不同水分条件下三种牧草
的种子活力表现出明显的差异 ,白草种子在各水分条件下均表现出相对较高的活力 ,白草种子的活力明显
高于赖草和羊草 。
(3)三种牧草幼苗的耐旱能力表现为:白草幼苗的耐旱能力最强 ,赖草和羊草幼苗的耐旱能力相对较
弱 。三种牧草幼苗的耐旱能力与种子活力和种子萌发最低需水量有关:种子活力高 ,其幼苗耐旱能力强;
种子萌发最低需水量低 ,其幼苗耐旱能力强。
参考文献
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StudyonSeedlingVigourandDrought
ToleranceofThreeRhizomatoseGrasses
GUOJin-li, LIQing-feng, ZHANGShu-yuan, TIANShang-xing
(InnerMongoliaAgriculturalUniversity, Huhhot010018, China)
Abstract
　　Inthispapermoisturephysiologyanddroughttoleranceofseedandseedlingofthreekindsofrhizomatose
grasseswerestudied.Theresultsshowed:waterrequirementfortheseedsofthreekindsofgrasseswasrelatively
lowduringthegerminationperiod.Itwas0.4-0.46 timeshigherthantheseedweight.Seedvigourwasrelative
tothegerminationrate, germinationindexandvigourindex.TheseedvigourofPennisetumcentrasiaticumwas
higherthanthatofLeymussecalinusandLeymuschinensis.Seedlingdroughttoleranceofthreekindsofgrasseswas
relatedtotheseedvigourandminimumwaterrequirementofseedgermination.whenitsseedvigourwashigher
andminimumwaterrequirementofseedgerminationwaslower, thedroughttoleranceofseedlingwasstronger.
TheseedlingdroughttoleranceofPennisetumcentrasiaticumwasstrongerthanthatofLeymussecalinusandLeymus
chinensis.
Keywords:rhizomatosegrass;seed;seedling;vigour;droughttolerance
·174· 干　旱　区　资　源　与　环　境 第 22卷