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绵毛优若藜的育苗试验



全 文 :23卷 1期 草 业 科 学 37 
Vol. 23 , No. 1 PRAT ACULT URA L SCIENCE 1 /2006
绵毛优若藜的育苗试验
刘虎俊 ,王继和 ,李爱德 ,李德禄 ,安富博
(甘肃省治沙研究所 ,甘肃 武威 733000)
摘要:通过室内培养箱发芽皿 、露地大田和温室容器育苗试验 , 测得绵毛优若藜 Ceratoides lanata 种子在草
原区种源的质量高于沙漠区。其带苞片种子适宜的发芽温度为 10 ~ 30 ℃;大田育苗的覆土厚度应小于
5 mm;温室容器育苗的容器为纸杯 ,基质为沙壤土 , 覆盖物为风沙土育苗效果好。
关键词:绵毛优若藜;育苗发芽率;发芽势
中图分类号:S792. 990. 5   文献标识码:A   文章编号:1001-0629(2006)01-0037-04
 绵毛优若藜 Ceratoides lanata [ 1] 是美洲大陆
特有种 ,中国无分布;作为一种优良的沙旱生常绿
饲用灌木在美国 、加拿大等国家得到了广泛的研
究和推广应用。因冬季放牧对其生长繁育影响较
小 ,在干旱沙区常作为冬季牧场的主要牧草 ,因而
也获得 winterfat(冬季育肥草)的名号 。近年 ,美
国和加拿大也利用绵毛优若藜的生态型进行生
态重建和植被恢复[ 1-4] ,进行绵毛优若藜的自然
繁育 ,研究了湿度 、温度和种源对其种子发芽和
生长影响 ,缺乏人工育苗的试验报道[ 1-3] 。为了
增加我国干旱荒漠区灌木饲用植物种 ,提高荒
漠草场的放牧效率 ,于 2002 年春季分别从美国
的冷凉沙漠区爱达荷州 、草原区蒙它拉州和怀
俄明州购买绵毛优若藜种子 ,在河西走廊东部
的民勤沙生植物园种植 ,为了探寻其栽培技术 ,
进行了育苗试验 ,为其在干旱区的繁育和推广
应用奠定基础 。
1 试验地自然概况
试验地选在河西走廊东部的民勤沙生植物
园。地处巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠交界处
(38°38′N ,103°05′E),海拔 1 378 m ,属温带干旱
气候 ,具典型的大陆性荒漠气候特征 ,日照强烈 ,
昼夜温差大 ,干旱少雨 ,强烈辐射 ,蒸发量大 ,风大
沙多;年蒸发量 2 604. 3 mm ,干燥度 4. 5以上;初
霜期 10 月上旬 , 终霜期 4 月下旬;多年均温
7. 6 ℃;地下水位 18 m 左右[ 5] 。在 2002年的育
苗期(4 - 5 月)均温 9. 6 ~ 16. 1℃, 地表温度
13. 6 ~ 19. 9 ℃,相对湿度 36%~ 54%。试验地土
壤为沙壤土 ,pH 值 7 ~ 8. 5。
2 材料与方法
绵毛优若藜的种子引自美国爱达荷州的沙漠
区和蒙它拉州草原区 ,种子纯净度和千粒重分别
为 80. 2%、79. 8%和 2. 01 、 2. 84 g 。沙漠区和草
原区的发芽皿试验所测定的不带苞片[ 1]种子的发
芽率分别为 95. 3%和 38. 6%。大田试验在春季
进行 ,容器育苗在冬季温室内试验 。
2. 1 温度与发芽率 温度是限制绵毛优若藜
发芽的关键因素之一 ,在发芽过程中环境温度强
烈影响它的发芽和生长[ 2] 。为此选择草原区和沙
漠区种源的种子 ,设计了带苞片和裸粒 2 个种子
形态 ,在人工培养箱中 ,将绵毛优若藜放在培养皿
内置于 6种不同的变温(见表 1)条件下使其发
芽 ,每个温度范围 4个重复 ,观测计算绵毛优若藜
的发芽率和发芽势。
2. 2 覆土厚度与发芽率 2002年 5月 ,选择草
原区种源的种子 ,在大田中采用低床条播育苗方
法 ,床面宽为 0. 4 m ,长 5 m ,分为3个小区 ,小区面
积为 6 m2 ,4次重复 ,试验区总面积 100 m2 。播种
量按种子的纯净度和千粒重计算(播种量=预计种
苗数×发芽率)。首先整平床面 ,然后划线均匀撒
播带苞片种子 ,覆盖风沙土 ,厚度分别为5 ~ 10 mm
和≤5 mm 2个水平 ,完全区组设计 ,统计出苗时间
收稿日期:2004-11-21
基金项目:国家“ 948”项目(2001-50)
作者简介:刘虎俊(1965-), 男 ,甘肃礼县人 , 副研究员 ,
学士 ,主要从事荒漠化治理研究。
E mai l:hjliu@g sdcri. com
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和出苗数。经观察 ,绵毛优若藜的种子与梭梭
Haloxylon ammodendron 种子类似 ,为胎生种子。
为了观察其在覆土条件下的出苗速度 ,选择不带苞
片的种子(饱满种子 50粒)观测其发芽势。发芽率
的计算则以不带苞片种子的平均值表示 ,其结果根
据种子的纯净度 、千粒重 、播种量和出苗数计算。
2. 3 容器育苗的容器材料 、土壤质地 、覆盖
材料与发芽率 2002 年 11月 ,在温室内进行
容器育苗试验 。按草原区和沙漠区种源 ,不同质
地土壤 ,不同覆盖材料和覆盖厚度 ,不同容器材料
4因素进行对照试验 ,正交设计。容器选用塑料
杯和纸杯 2个水平;基质采用不同体积比沙壤土 、
风沙土 、锯末和沙壤土混和(锯末∶土=1∶3)
3个水平;覆盖物选用风沙土 、锯末和沙壤土 3个
水平 。根据大田试验结果和参考资料[ 2] ,覆盖厚
度为:风沙土 ≤0. 6 cm 、锯末≤1. 5 cm 、沙壤土
≤0. 5 cm;每个处理 4 次重复 ,统计 3 ~ 5 d内的
出苗数 ,计算发芽率和发芽势。通过多因素多水
平试验选择出最适宜的容器育苗方法。
以上试验的发芽率和发芽势 ,除说明外 ,均按
常规的计算方法 。发芽势为 7 d内的发芽种子数
占供试种子数的百分比;发芽率为发芽终期全部
正常发芽种子数占供试种子数的百分比 。
3 结果分析
3. 1温度对发芽率的影响 从表 1可以看出 ,
在试验温度范围内 ,无论是草原区还是沙漠区种
源的带苞片种子的发芽率明显低于裸粒种子的发
芽率 。这可能与选种时 ,因苞片遮盖 ,无法选择饱
满的种子有关。另外带苞片种子有 4片有毛的苞
片 ,由于毛吸作用现象 ,使种子周围形成一层水
膜 ,种子进行无氧呼吸 ,致使种子腐烂 ,导致发芽
率明显降低。当环境的起始温度超过 15 ℃时 ,则
沙漠区和草原区裸粒种子的发芽率和发芽势都明
显降低。在试验温度范围 ,草原区种源种子的平
均发芽率(裸粒 79. 67%,具苞片 31. 04%)高于或
接近沙漠区的平均发芽率(裸粒 67. 25%,具苞片
31. 58%)。但在不同的温度变幅内 ,它们的发芽
率互有高低。草原区种源的种子发芽率变幅较小
(方差为 32. 89),仅为 5%。表明温度对其发芽率
直接影响较小 ,只是发芽势不同。沙漠区种源的
种子发芽率变幅较大(方差为 266. 06), 为
22. 5%。温度明显影响其发芽率和发芽势 ,这可
能与其长期适应沙漠区较大的温差有关 。沙漠区
和草原区带苞片种子在 10 ~ 30 ℃的变温条件下
发芽率和发芽势最高 ,其它变温范围内发芽率和
发芽势都低于裸粒种子。
从绵毛优若藜发芽势来看 ,沙漠区绵毛优若
藜种子的发芽势高于草原区的 。在试验温度范围
内 ,草原区裸粒发芽势的方差为 22. 5 ,而沙漠区
种子的发芽势的方差为 109. 1。即草原区种子发
芽的一致性高于沙漠区种子。
3. 2 覆盖厚度对种子发芽率的影响 结合
参考资料和实际操作的需要 ,仅设计了 2个水平
的覆土厚度 ,并且覆土厚度的范围也较大 。发芽
势为不带苞片的种子(饱满种子 50粒)观测结果。
发芽率为不带苞片种子的平均值。发芽势的平均
值大于发芽率的平均值 ,主要是因带苞片种子的
饱满程度无法确定 ,其发芽率较低。从图 1可比
较说明 ,覆土厚度明显影响种子的发芽 。在相似
发芽条件下 ,即使是饱满种子 ,发芽势也相差约
11个百分点。不带苞片种子和带苞片种子的平
均发芽率则相差 23 个百分点。覆土厚度为 5 ~
10 mm 时 ,其发芽率仅为 7%。绵毛优若藜育苗
适宜的覆风沙土的厚度应≤5 mm 。
表 1 不同温度范围内不同种源的绵毛优若藜种子发芽结果 %
种子形态 0 ~ 15 ℃
发芽率 发芽势
0 ~ 20 ℃
发芽率 发芽势
5~ 20 ℃
发芽率 发芽势
5~ 25 ℃
发芽率 发芽势
10 ~ 30 ℃
发芽率 发芽势
15 ~ 30 ℃
发芽率 发芽势
沙漠区裸粒  90. 5 70. 5 74. 0 58. 5 88. 5 71. 0 67. 5 45. 5 87. 5 73. 0 44. 0 36. 5
草原区裸粒  88. 0 84. 0 83. 5 72. 0 88. 0 81. 0 88. 5 83. 0 85. 0 68. 5 72. 0 62. 5
沙漠区带苞片 18. 5 10. 5 23. 5 15. 5 36. 5 24. 0 35. 5 23. 0 66. 0 59. 5 36. 5 30. 0
草原区带苞片 29. 5 24. 0 33. 0 17. 5 32. 5 25. 0 39. 5 22. 0 64. 0 51. 5 20. 0 14. 0
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图 1 不同覆盖度的绵毛优若藜种子的
发芽率和发芽势比较
3. 3 容器育苗中容器材料 、土壤质地 、覆盖
材料对种子发芽率的影响 在不同种源种子
的容器育苗中 ,采用不同材料的容器 、不同质地的
土壤 、不同覆盖材料 ,种子的发芽势和发芽率有较
大的差异 ,结果如表 2 。
3. 3. 1容器材料对发芽率的影响 塑料杯和纸杯
强烈影响其内土壤中水 、热 、气等的分配 ,影响种
子的发芽 。从表 2可知 ,在不考虑其它条件下 ,塑
料杯 种子 的发 芽率 为 25. 94%, 发芽 势 为
21. 88%。但在各处理中 ,种子的发芽率和发芽势
差异较小 ,方差为45. 21和 38. 67。纸杯种子的平
均发芽率为 46. 25%,发芽势为 40. 88%,发芽率
和发芽势差异相对较大。以纸杯为试验因素的 8
个处理中 ,4个处理的发芽率在 50%以上 ,最高达
70%。塑料杯种子的平均发芽率和发芽势明显低
于纸杯的 ,而且纸杯的发芽率均在 30%以上 ,纸
杯为较适宜的容器育苗的容器材料。
3. 3. 2 土壤质地对发芽率的影响 不同质地土壤
的热通量 、透气性不同 ,从而影响种子的发芽率。
在沙壤土 、锯末+沙壤土混和(1∶3)和风沙土 3
种土壤类型 , 16 个处理中 ,沙壤土种子的平均发
芽率为 37. 19%,发芽势为 32. 81%;锯末+沙壤
土种子的平均发芽率为 33. 75%, 发芽势为
27. 38%;风沙土的平均发芽率为 36. 25%,发芽
势为 32. 5%(表 2)。不同质地土壤的种子平均发
芽率和发芽势差异不显著 ,但各处理间的发芽率
和发芽势差异显著 ,沙壤土种子发芽率的方差为
288. 18 , 锯末 +沙壤土为 214. 06 , 风沙土为
89. 06。在 16个处理中 ,以风沙土为基质 ,容器育
苗的发芽率差异较小。沙壤土为基质的种子平均
发芽率和发芽势都较大 ,最大发芽率达 70%。
3. 3. 3 覆盖材料对发芽率的影响 在容器育苗
中 ,覆盖材料风沙土 、锯末和沙壤土 ,不但影响容
器表面水 、气热的变化 ,而且不同介质的紧实度也
直接影响幼苗的出土。在 16个处理中 ,风沙土覆
盖的种子平均发芽率和发芽势较高 , 分别为
38. 75%和 33. 06%,沙壤土覆盖的种子平均发芽
率和发芽势相对较低 ,为 30. 63%和 28. 75%。在
表 2 不同种源的绵毛优若藜的容器育苗发芽试验测定结果
育苗容器 基质 覆盖材料 种源 种子形态 发芽率(%) 发芽势(%)
塑料容器 沙壤土 风沙土 沙漠区 具苞片 15. 0 12. 5
塑料容器 锯末+土(1∶3) 锯末 沙漠区 无苞片 17. 5 15. 0
塑料容器 风沙土 沙壤土 草原区 具苞片 30. 0 25. 0
塑料容器 沙壤土 风沙土 草原区 无苞片 32. 5 25. 0
纸杯 沙壤土 锯末 草原区 具苞片 55. 0 45. 0
纸杯 锯末+土(1∶3) 风沙土 草原区 无苞片 57. 5 42. 0
纸杯 风沙土 风沙土 沙漠区 具苞片 32. 5 30. 0
纸杯 沙壤土 沙壤土 沙漠区 无苞片 30. 0 32. 5
塑料容器 沙壤土 沙壤土 草原区 无苞片 32. 5 30. 0
塑料容器 锯末+土(1∶3) 风沙土 草原区 具苞片 30. 0 25. 0
塑料容器 风沙土 风沙土 沙漠区 无苞片 30. 0 27. 5
塑料容器 沙壤土 锯末 沙漠区 具苞片 20. 0 15. 0
纸杯 沙壤土 风沙土 沙漠区 无苞片 70. 0 67. 5
纸杯 锯末+土(1∶3) 沙壤土 沙漠区 具苞片 30. 0 27. 5
纸杯 风沙土 锯末 草原区 无苞片 52. 5 47. 5
纸杯 沙壤土 风沙土 草原区 具苞片 42. 5 35. 0
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不同的处理间 ,锯末覆盖对种子的发芽率和发芽
势影响最明显 , 各处理间的发芽率和发芽势数据
间的方差为 307. 81 。沙壤土覆盖对种子的发芽
率和发芽势影响较小 ,各处理间的发芽率和发芽
势数据间的方差仅为 1. 18 和 7. 87 ,但种子的发
芽率和发芽势相对较低。
不同种源和种子形态的绵毛优若藜容器育苗
的发芽结果与温度和大田发芽试验的结果相似
(表 1 ,2 ,图 1),草原区种源种子的发芽率大于沙
漠区种源种子的发芽率 ,无苞片种子的发芽率大
于带苞片种子的发芽率。综合分析绵毛犹若藜容
器育苗的结果 ,适宜的容器为纸杯 ,基质为沙壤
土 ,覆盖物为风沙土 ,其发芽率和发芽势最大可达
70%和 67. 5%。
4 结论与讨论
在美国和加拿大主要对绵毛优若藜野生状态
下的繁殖特性进行了研究 ,育苗发芽率达 15%~
20%即被认为成功[ 3 , 4] 。参试的绵毛优若藜种子
无论是沙漠区还是草原区的发芽都不稳定 ,这与
其野生特性相关 。相对来说 ,草原区的发芽率差
异较小 ,种子质量较高 。苞片是绵毛优若藜种子
的营养源泉 ,可促进种子对水分的吸收 ,提高种子
的发芽率;脱去苞片的过程也会损伤 24%的种
子 ,因此最好带苞片种植[ 4 , 6] 。但带苞片的种子
很难断定其籽粒是否饱满 ,会影响发芽率和发芽
势的测定(表 1 , 2)。经室内培养箱发芽皿 、露天
大田和温室容器育苗试验 ,可得出以下初步结果:
1)绵毛优若藜种子的发芽率不仅与起始温度相
关 ,同时也与温度变幅有关。在较低温下其发芽
率和发芽势较大 ,当环境的起始温度超过 15 ℃
时 ,种子的发芽率明显降低 ,这和国外试验结果一
致。但带苞片种子在 10 ~ 30 ℃时的发芽率和发
芽势较大 ,这和国外试验结果不同[ 4] 。如考虑脱
去苞片的过程会损伤种子 ,在民勤沙区带苞片育
苗的适宜时间应为 5 - 6 月中旬 。2)无论是大田
育苗还是容器育苗 ,覆盖材料应通气性好 、热通量
较大 ,覆盖风沙土的厚度不超过 5 mm (表 2),这
和国外的播种深度不超过 6. 4 mm 试验结果相
近[ 4] 。3)在以纸杯和塑料杯为容器的育苗中 ,适
宜的容器为纸杯 。在以沙壤土 、风沙土和沙壤土
+锯末 3种基质为因素的比较中 ,沙壤土上的种
子发芽率最大为 70%。覆盖材料为风沙土 、沙壤
土和锯末为因素的比较中 ,其中锯末覆盖对种子的
发芽率和发芽势影响最明显 ,沙壤土覆盖对种子的
发芽率和发芽势影响较小 ,但种子的发芽率和发芽
势相对较低 。绵毛优若藜温室容器育苗可选择纸
杯为容器 ,沙壤土为基质 ,以风沙土为覆盖物。
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Seedling propagation experiment of Ceratoides lanata
LIU Hu-jun , WANG Ji-he , LI Ai-de , LI De-lu , AN Fu-bo
(Gansu Dese rt Contro l Research Insti tute , Wuwei 733000 ,China)
Abstract:The seedling propagation of Ceratoides lanata was undertook in Petri dish , field and glasshouse
pot , which showed that seeds f rom rangeland had a higher quality than those from desert. The germination
temperature for seeds w ith bract was 10 ~ 30 ℃;Seeding depth in the field should not higher than 5mm;pa-
per cup containing sandy loam soil w as suitable for seedling propagation in glasshouse.
Key words:Ceratoides lanata ;seedling ;germination potent ial