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温度和光照对沙米种子萌发特性的影响



全 文 :黑龙江农业科学2014(2):109~111
Heilongjiang Agricultural Sciences
温度和光照对沙米种子萌发特性的影响
王康英1,王黎虹2,刘慧霞1,邱 辉1
(1.西北民族大学 生命科学与工程学院,甘肃 兰州730030;2.西北民族大学 化工学院,甘肃
兰州730030)
摘要:为提高沙米种子萌发率,研究了不同温度和光照对沙米种子萌发特性与幼苗电导率和可溶性糖的影
响。结果表明:温度为15℃时,沙米种子发芽率和幼苗可溶性糖含量均极显著高于其它温度处理,但沙米幼
苗电导率也较高。温度为25℃时,沙米种子的发芽势和活力指数最高。黑暗环境有利于沙米种子萌发,其发
芽率、发芽势、活力指数、芽长及幼苗鲜重最高,电导率最低,幼苗活性强。
关键词:沙米;温度;光照;种子萌发
中图分类号:Q948   文献标识码:A   文章编号:1002-2767(2014)02-0109-03
收稿日期:2014-01-01
第一作者简介:王康英(1964-),女,陕西省蓝田县人,学士,
高级实验师,从事饲草生产与畜牧业经济研究,E-mail:wky-
ing1990@sina.com。
  土地沙漠化问题是全球正在面临的一个严峻
的环境困境。每年约有7万km2的土地成为沙漠
化土地[1],生活在干旱-半干旱荒漠地区近14%的
世界人口直接受到沙漠化的威胁。我国西北、华
北北部、东北西部现有大面积的沙漠土地,据研究
报道,2009年全国有263.37万km2的荒漠化土
地,占国土总面积的27.33%,其中,风蚀荒漠化
土地面积183.20万km2,占荒漠化土地总面积的
69.82%[2],严重破坏了工农业生产以及影响了人
们正常的生活秩序,防风固沙已经成为治理沙漠
化的一个重要措施。沙米(Agriophyllum squar-
rosum)隶属藜科,是一种耐寒、耐旱的沙生植物,
因其独特的生理生态特征,在流动沙丘上容易定
居,生长快,集中连片分布,其覆盖度达70%以
上,能控制风沙流活动,固定流动沙丘,防止风蚀。
马全林[3]研究认为,在短期(2~3a)和局部空间
范围内,立枯沙米及其群落具有较明显的防风固
沙作用;其侧枝系统和侧根系统枯死后可保留2~
3个生长季,是沙米发挥防风固沙的关键所在。
张继义[4]对科尔沁沙地流动沙丘沙米群落生物量
特征研究表明:沙米生物量以立枯的形式存在,沙
米立枯生物量占群落总生物量的54.93%。沙米
茎秆粗硬具有较强的机械强度和抗风蚀能力,不
仅能防风固沙,在荒漠及荒漠草原地区,也是重要
的优质饲用植物。从张农建等人[5]的分析资料看
出,沙米种子含有较丰富的粗蛋白和脂肪,它的经
济价值越来越受到广泛的关注。沙米的萌发受到
许多因素的影响,关于种子萌发对温度、水分和埋
深等环境因素的响应模式已有很多研究[6-13],该
文研究了沙米种子在不同温度和光照下萌发的特
性,以期为沙米产量的提高及广泛种植提供理论
依据和实际价值。
1 材料与方法
1.1 材料
供试沙米种子于2009年采集于甘肃省民勤
县,实验室常温下储藏。
供试仪器为DDS-307电导率仪、DK-S26型
电热恒温水浴锅、SPX-300B-G型微电脑光照培
养箱、722E型可见分光光度计、JA2003N型电子
天平、SPX-4001C人工气候箱和DHP-9272型电
热恒温培养箱。
1.2 方法
1.2.1 温度处理 试验共设6个温度处理,分别
为10、15、20、25、30和35℃,均在黑暗条件下进
行培养。随机选取100粒沙米种子进行发芽试
验,培养皿内铺双层滤纸,加入适量蒸馏水浸湿,
每处理4次重复,每天加入适量蒸馏水保持发芽
滤床湿润。
1.2.2 光照处理 试验共设5个光照处理,分别
为0、2 000、4 000、6 000和8 000lx,在15℃、
12h/12h光照条件下进行培养,每处理4个重
复,其它同1.2.1。该试验共进行7d,每隔24h
记录一次发芽种子数。
1.2.3 测定项目与方法 测定项目有发芽率、发
芽势、发芽指数、活力指数、鲜重、根长、芽长、电导
率及可溶性糖。发芽势(%)=n/N×100,式中n
为第3天的发芽种子数,N为种子总数100[13];发
芽率(%)=(第7天全部发芽的种子数/供试种子
901
     黑 龙 江 农 业 科 学 2期
数)×100;发芽指数(GI)=∑Gt/Dt,式中 Gt
为第t天种子发芽数,Dt为对应的种子发芽的
天数;活力指数 (VI)=GI×S,式中 S 为鲜
重(mg)[14]。电导率的测定采用电导率仪法[15],
可溶性糖的测定采用苯酚硫酸法[16]。利用SPSS
20.0对结果进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同温度对沙米种子萌发、电导率及可溶性
糖的影响
2.1.1 温度对沙米种子萌发的影响 从表1可
知,各指标随着温度的升高先增加后降低。温度
为15℃时,沙米种子发芽率最高,达51%,与其它
表1 温度对沙米种子萌发的影响
Table 1 Effect of temperature on the germination of Agriophyllum squarrosum
温度/℃ 发芽势/% 发芽率/% 鲜重/mg·株-1 活力指数 根长/cm 芽长/cm
Temperature Germination energy  Germination rate  Fresh weight  Vigor index  Radical length  Germ length
10  0D 1.50±0.58D 0D 0C 0D 0D
15  2.50±1.00D 51.00±4.97A 1.78±0.21C 1.02±0.15B 1.49±0.23C 1.36±0.15C
20  15.25±1.50B 26.25±0.50B 3.55±0.44B 1.13±0.36B 3.84±0.31B 1.72±0.25C
25  29.25±2.63A 30.75±4.27B 5.05±0.60A 2.46±0.26A 5.19±0.62A 2.53±0.39B
30  6.00±1.83C 7.75±1.26C 5.53±1.32A 0.12±0.02C 5.29±0.47A 3.21±0.09A
35  2.00±0.00D 2.25±0.50CD  4.75±0.54AB  0.035±0.009C 3.87±0.55B 2.39±0.51B
  注:不同大写字母间表示差异极显著(P<0.01)。下同。
Note:Different capital letters mean significant difference at 0.01level.The same below.
处理差异极显著(P<0.01)。温度为20和25℃
时,发芽率中等,为26.25%~30.75%,且两处理
间差异不显著(P>0.05),温度为10、30和35℃
时,发芽率均低于10%。温度为25℃时,沙米种
子的发芽势和活力指数最高,种子生活力最强,与
其它温度处理差异极显著;温度为30℃时,沙米
种子根长和芽长最长,幼苗鲜重最大。
2.1.2 温度对电导率和可溶性糖的影响 从表
2可知,温度为15和30℃时,沙米幼苗的电导率
最大,沙米幼苗活力差,与其它温度处理差异极显
著(P<0.01);处理温度为20、25和35℃时,沙
米电导率降低,为42.00~57.63μS·cm-
1·g-1,
沙米幼苗生活力提高,但处理间差异不显著(P>
0.01)。温度为15℃时,沙米幼苗可溶性糖含量
最高,且与其它处理差异显著。10℃时,沙米幼苗
可溶性糖无积累。
表2 温度对沙米电导率和可溶性糖的影响
Table 2 Effect of temperature on the conductivity
and soluble sugar of Agriophylum squarrosum
温度/℃ 电导率/μS·cm-1·g-1 可溶性糖/mg·g-1
Temperature  Conductivity  Soluble sugar
10  0C 0D
15  108.08±10.37A 32.15±2.82A
20  44.11±7.81B 10.87±5.38C
25  42.00±5.24B 12.06±1.93C
30  114.52±14.12A 3.40±1.10D
35  57.63±3.75B 23.57±5.96B
表3 光照对沙米种子萌发的影响
Table 3 Effect of light on the germination of Agriophylum squarrosum
光照强度/lx 发芽势/% 发芽率/% 鲜重/mg·株-1 活力指数 根长/cm 芽长/cm
Light intensity Germination energy  Germination rate  Fresh weight  Vigor index  Radical length  Germ length
0  15.25±1.50A 26.25±0.50A 3.6±0.44A 1.13±0.36A 3.84±0.31A 1.72±0.25A
2000  5.50±1.73CD  19.70±2.45B 2.0±0.18B 0.36±0.13B 4.17±0.15A 0.87±0.13B
4000  8.75±1.50BC  17.75±3.09B 2.3±0.08B 0.21±0.07B 2.82±0.37B 0.75±0.04B
6000  10.25±1.89B 19.50±3.87B 2.4±0.26B 0.28±0.08B 2.45±0.14B 0.87±0.17B
8000  5.00±1.83D 16.75±4.35B 2.5±0.06B 0.21±0.15B 1.81±0.16C 0.89±0.12B
2.2 光照对沙米种子萌发、电导率及可溶性糖的
影响
2.2.1 光照对沙米种子萌发的影响 从表3可
知,黑暗条件有利于沙米种子发芽,无光照处理沙
米种子发芽率、发芽势、活力指数、芽长及幼苗鲜
重最高,较其它光照处理差异极显著(P<0.01)。
光照为2 000lx时,沙米根长最长,与0lx差异不
显著(P>0.01)。
2.2.2 光照对沙米幼苗电导率和可溶性糖的影
响 从表4可知,0lx处理沙米幼苗电导率最低,
011
2期   王康英等:温度和光照对沙米种子萌发特性的影响
为44.11(μS·cm-
1·g-1,沙米幼苗活力最高,电导
率较其它光照处理差异极显著(P<0.01);2 000、
4 000、6 000和8 000lx光照处理,沙米幼苗电导
率不同程度升高,活力低。2 000lx光照处理,沙
米幼苗可溶性糖含量最高,较其它光照处理差异
极显著(P<0.01),其它光照处理不同程度地抑
制可溶性糖累积。
表4 光照对沙米幼苗电导率和可溶性糖的影响
Table 4 Effect of light on the electrical conductivity
and soluble sugar of Agriophyllum squarrosum
光照强度/lx 电导率/μS·cm-1·g-1 可溶性糖/mg·g-1
Light intensity  Conductivity  Soluble sugar
0  44.11±7.81D 10.87±5.38BC
2000  113.61±19.31A 29.49±8.29A
4000  86.10±13.05B 0.45±0.35D
6000  77.42±10.90B 2.16±0.84CD
8000  122.68±16.55A 12.78±0.82B
3 结论与讨论
种子萌发与所处环境密切相关,该试验结果
表明,沙米最适宜萌发温度是15℃,最佳光照条
件是黑暗环境。沙米生长在流动沙丘的表层,种
子脱落后会被覆盖上一层沙,隔离了阳光对种子
的照射,种子萌发时处于黑暗环境,与王丽等人对
沙米种子萌发特性探讨的结果一致[17]。
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Effect of Temperature and Light on Seed Germination
Characteristics of Agriophyllum squarrosum
WANG Kang-ying1,WANG Li-hong2,LIU Hui-xia1,QIU Hui 1
(1.Life Science and Engineering Colege of Northwest University for Nationalities,Lanzhou,
Gansu 730030;2.Chemical Engineering,Northwest University for Nationalities,Lanzhou,
Gansu 730030)
Abstract:In order to improve the germination of Agriophyllum squarrosum,the germination characteristics,
conductivity and soluble sugar content were studied.The results showed that at the temperature of 15℃germi-
nation and soluble sugar content of Agriophyllum squarrosum were significantly higher than other treatments
and the conductivity was high.At the temperature of 25℃,the germination energy and vigor index achieved the
highest.Dark condition was benefit for the germination of Agriophyllum squarrosum,the germination rate,
germination energy vigor index,germ length and fresh weight were the highest,the conductivity was the lowest
and the seedling activity was strong.
Key words:Agriophyllum squarrosum;temperature;ilumination;seed germination
111