全 文 ：水胁迫和温度对珍珠栗和 高粱
种 子 发 芽 的 影 响
R
.
L
.
S m i t h 等
在美国南部沿海大平原地区 , 珍珠粟是一
种具有生产潜力的优质粒用作物 , 在有限的土
壤水分条件下 , 珍珠粟的保苗似乎 是 优 于 高
梁 。 比较珍珠粟和高粱种子对水分和温度不足
时的反应 , 将有助于评价它们的相对适应性以
及解释在田间条件下所观察到的反应 。
S m i t h和 H o v o l a n d ( 工9 8 6 ) j月珍珠粟和高
粱的单个栽培品种发现 , 当渗 透 压 从 O升 到
1
.
0毫巴时 , 两者的发 芽 率 分 别 减 少 6 %和
刊 % 。 他们还发现 , 在没有渗透压的条件下 ,
,
, 巧℃时珍珠粟的发芽率下降 , 而在相同的条件
下 , 高粱的发芽率不受影响 。 据 E v a n : 和 tS i c -
k l e : ( 呈9 6了) 报道 , 当渗透压从 0 升到 1 . 0 毫
巴时 , 高粱种子的发芽率降低 16 % 。 当温度由
2 6
.
7℃降至 1 6 . 7℃时 , 高梁的总发芽率不受影
响 , 但其速度减慢 。 据 M a r t in 等 ( 19 3 5 ) 报
道 , 土壤温度低于 25 ℃时 , 二者发芽百分率及
高粱发芽速度降低 。 当渗透压从 0 . 3升到 0 . 8毫
巴时 , 5 个饲用型珍珠粟栽培品种的发芽率减
少 ( F a n o u s , 1 9 6 7 ) 。 已观察到 , 栽培 品 种
之间相互作用是大的 , 总发芽 率 的 减 少大约
7 ~ 3 0%
。
H o v e l a n d 和 B u e h a n a n ( 19 7 3 )
发现 , 当渗透压从 0 . 6升 到 1 . 0毫 巴 时 , 只 有
`
M il l e x 2 3
’ 珍珠粟品种的发芽率略微减少 。
通常是用聚乙二醇 (高分子量聚合物 , 分
子量 6 0 0 0 ) 来模拟 千 旱 。 P a : · m a r 和 M o o r e
( 1 9 6 6 ) 描述了用聚乙二醇在模拟干旱缺水时
种子的发芽率 。 在特殊渗透 压 下 , K a uf m a n
姆 和 R os s ( 19 7 0 ) 在培养皿中利用聚乙二 醇和
装有土壤两个系统中 , 比较了葛首和小麦的种
子发芽率 , 并得出结论 , 每个系统中总的发芽
率是相等的 , 但在溶液处理中发芽 速 度 是 快
的 。 ’ M a n o h a r ( 19 沁 ) 得出结论 , 胚 根 与 溶
液接触之前 , 聚乙二醇的吸收作用 不 是 重 要
的 。
以前的研究提供了在水胁迫条件下珍珠粟
和高梁种子发芽的某些观点 , 但用这两个作物
种类之间直接比较的更完整的研究 还 是 必 要
的 。 本研究目的如下 : 〔 1 ) 测定和比较在不
同渗透压和温度条件下 , 粒用型珍珠粟和高粱
的种子发芽反应 ; ( 2 ) 评价温度和渗透压对
种子发芽的相互作用 。
材针和方法
本试验旨在测定渗透压和温度对珍珠粟和
高粱发芽的影响 。 试验中评价了供试的 4 个粒
用型珍珠粟杂交种 : 8 6一 2 3 D A m E 火 7 6 、 8 6 一 2 3
D八 m E x 7 7 、 a 6一口3 D A m E 火 7 9 和1 8 6一 2 3
D 八 m E K 80 以及来自5个高粱栽培品种的自交
种 : F u n k G 5 2全D R 、 P i o n e 。 r 8 3 3 3 、 N K 2 2 4 4 、
S a v a n n a h s 和 D K 6 这B R 。 所有供试的珍珠粟
和高梁的种子 夕 于 19 群年种植于佐治亚州蒂夫
顿的相同杀件下 。播种时 , 所有试验小区每公顷
施人 5 : 10 : 1 5 (氮 : 磷 : 钾 )肥料 2 80 公斤 。
1 9 8 7年 匕月进行了种子发芽试 验 。 考 虑 到 后
熟 , 贝}!延长成熟与发芽时间 , 这样对确保种子
充分发芽是十分必要的 。 为了解决发芽期间种
子霉烂问题 , 种子进行了包衣处理 。
发芽试验是在 S t叭 tz 发芽室中进行的 ,
保持的温差为 土 1 ℃ 。 溶液和种子是从冷藏室
内取来的 , 在试验之前 2 4小时 , 使室温达到平
衡 。 将种子置于铺有两张W h ; t o a o l 号瓣纸
的 10 火 15 毫来的圆形培养血中。 4 个培养 血
为一个处理组合 , 每个培养皿放动粒种子 。 两
个恒温 《巧℃和 3 0℃ ) 同时进行评价 。 在每个
温度中 , 测定了 O 、 O ` 刁、 0 . 8及 1 . 2毫巴 的 渗
透压 。 试验开始时 , 每个塔养血中加人 4 毫克
溶液 , 以后 仁再加 人 。 溶 液 的 制 备 是 根 据
M 主e h e l 和 K a o f rn a n ( 1 9 7 3 ) 提供的 配 方 。
试验重复一次 。 每 2 4小时记录一次发芽数 , 共
进行 9 天。 当胚根长度为 2 毫米或更长时 , 视
为发芽 , 此时将发芽种子拣出 。
为了充分评价各处理对种子产生的反应 ,
将来自薄个处理组合的数据代人逻辑函数式 中
《!又1o h 执 r d。 , ] 9 5 9 ) J 即 Y 之 A / 〔1 + e x p ( 一
c x( 一 B ) ) 〕 , 式中A 是渐近的最大发芽率 , B是
中间值发芽时间 , C为速度参数 。 逻辑函数 式
完全适合这些数据 , 并且可以评价各处理对发
芽率产生的任何影响。 从参数 B和 C 得出的结
论是相同的 , 因为 B更容易得 知 , C 将不再考
虑 。 用完全随机设计对中间值发芽时 间 ( B )
进行方差程序分析 。 因为每个培养皿仅是基因
表 1 3 0℃时渗透压对珍珠果和高粱中间 值发茅时间的影响
渗 透 压 (毫巴 )
L SD ( P < 0
.
0 5 )
高梁
珍珠粟
1
,
SD
中间值发芽时 间 (天 )
1
.
04 2
.
5 4 4
.
0 4 5
.
3 0 0
.
2 8
0
.
8 4 1
.
0 3 1
.
7 2 息. 0 0 0 . 2 7
( P ( o
,
0 5 ) 0
.
0 6 0
.
t Z 0
.
2 6 0
.
5 了
表 2 伟℃时渗透压对珍珠栗和高粱中间值发芽时间的影响
渗 透 压 (毫巴 )
L S D ( p < 0
.
0 5 )
高粱
珍珠粟
L S D ( p < 0
.
0 5 )
中间值发芽时间 (天 )
6
.
8 7
6
.
C O
N S
8一在+十桩,一5反é肖乃入厂
+ 本处理中没有发芽 一 幸N S示不显著 。
表 3 巧℃和 30 ℃时珍珠果和高粱总 发茅率衬渗透压 回归的参数估计
渗透压 渗透压 2
3 0 。护 :
珍珠粟
高 梁
1 5 “ C
:
珍珠粟
高 梁
截 距
8 3
.
6 0
8 0
.
9 1
3 9 9 6 * * 一 7 6 . 5 6台 *
一 5 3 . 2 9 一 9 。 5 3
8 7
.
3 6 * *
6 9
。
5 7
一 ! 4 3 . 4 8
一 1 5 1 . 3 3
57
.
2 3* *
7 8
.
20
* *示在温度处理内 , 珍珠粟和高粱参数估计之间的差异显著 (P < .0 0 1)
型的副组合 , 而不是基因型的真正重夏 , 种内
基因型之间的差异不进行评价。 基因型之间的
差异代表种内的差异 , 照此 , 可以用夹评价种
之间存在的差异 。
总发芽率对渗透压进行回归 , 并得出回归
函数 。 用指示变量代表两个温度和两个作物种
类 , 这样 , 可以直接比较它们对总发芽率的影
响 ( N e t e r 等 , 1 9 8 5 ) 。
结果和讨论
作物种类 、 温度及渗透压对中间值发芽时
间的影响均达到极显著 平准 (P < 。 . 0 1) 。 种
类 火 温度及种类 义 渗透压的互作亦 达 显 著 平
准 。 互作反映出中间值发芽时间变量的巨大变
降尔冲状州
渗透压 (毫巴 )
图 1 30 ℃ 时渗透 压对珍珠栗和 高梁发 芽
的影响
〔口 珍珠粟 , O 高梁 )
刁1
1
月
l
.
J
!|
`
价尔冲状洲
分-龙犷一去乙斋匕棍_ _止1 2
渗透压 (毫 巴 )
图 2 2 1 . 5℃ 时渗透压 对珍珠栗和高粱发
茅的影响
( 口 珍珠粟 , O 高梁)
化 * 而不反映作物种类排列的 变 化。 在 每 个
溢度和何个渗透庄卞的中间值发芽时间列人表
1 和表 念。 总的来说 ; 温度的差异引起中间值
发芽时间的变化要比渗透庄引起的变化大 。 对
珍珠粟来说 , 3。 ℃时 , 在O~ o . d毫巴之间 , 中
间值发芽时间没有明显增加 , 另外 , 中间值发
芽时间肪沙透压水平的增加而增加 , 而拓℃时
” 中间值发芽时间比 3 。℃时长 。 当发 芽 温度在
3。℃时 , 在所有渗透压下 , 珍珠粟的甲间值发
芽时间比高梁明显少 。 1 5℃ 时 , 仅在渗透压为
0
.
4毫巴时 , 高粱和珍珠粟之间的中间 值 发芽
时间的差异显著 。 渗透压 为 1 . 2 毫巴 , 温度为
15 ℃时 , 两种作物均不发芽 。
总发芽率对渗透压的回归分析表明 , 温度
火 作物种类互作达到显著平 准 (P < 0 . 05 ) 。
至于中间值发芽时间 , 互作表现出反应的巨大
变化 , 而不反映出种类之间排列的变化 。 从互
作来看 , 为了简化互作 , 对每个温度进行单独
分析 。 在 15℃和 30 ℃时 , 总发芽率对渗透压的
估计方程表明 : 其反应具有直线和 二 次 项 组
分 , 并且高粱和珍珠粟对增加的渗透压总体反
应不同 (表 3 ) 。
在 15 ℃和 3 0 `c 时 , 珍珠粟和高梁对渗透压
的增加反应不同 ( p < 。 . D功 。 加℃ 时 , 在没
有渗透压的情况下 , 珍珠 粟和高梁的总发芽率
相似 (图 1 ) 。 回归方程的线性和二次项组分
的参数估计表明 , 高粱总发芽率受渗透压增加
的影响比珍珠票更严重 。 初期 , 珍珠粟对渗透
压的增加没有反应 , 但当渗透压增到 0 . 8 毫巴
以上时 , 其总 发 芽 率 急剧下降 。 高梁总发芽
率随着渗透压的每次增加而稳定地下降 。
1 5℃时 , 在没有渗透压的条件下 , 高粱总
发芽率明显低于珍珠 粟 (图 2 ) 。 当 水 胁 迫
时 , 高梁在 防℃的发芽率低于 30 ℃ , 但珍珠粟
在巧℃一 3 0℃之间的发芽率无差异 。 1 5℃时 ,
尽管估计二次项的参数不同 , 但随着渗透压脚
增加 , 珍珠粟和高粱的发芽率呈直线下降是相
同的 (表 2 ) 。
中间值发芽时间和总发芽率的数据表明 :
在干旱和低温条件下 , 珍珠粟的萌发力要强于
几关于甘薯块根膨大特性的研究 `
班 . 不同养分供给量对块根膨大影响的品种间差异
泽 烟 秀
前报以高产品种金千贯为试材 , 研究了不
同氮钾供给量对块根膨大的影响 。 提出氮素供
给量的多少对块根膨大是最重要的 ; 在氮素供
给量多时 , 多施钾的效果好等见解 。 但是 ,对品
种间对养分供给量生育反应的差异没有报告 。
关于块根膨大特性的品种间差异的报告 , 除关
于直播栽培抑制种薯膨大的报告外很少报道 ,
特别是关于不同养分供给量对块根膨大影响的
品种间差异的详细研究报告更少 。 因此 , 本研
究以具有不同特性的 5 个品种为试材 , 研究由
于氮钾供给量不同引起的生育反应的品种间差
异 , 以便进一步了解块根膨大的特性 。 -
材抖和方法
用与前报相同的试验装置 , 于 19 7 3和 1 , 7 4
年在九州农业试验场进行试验 。 装置构造的局
部如图 。 侮间隔叨厘米设置吸收根床 (区 ) ,
其间设置块根床 (区 ) 。 吸收根区砂砾栽培加
培养液浓度处理 , 块根区用山砂土栽培` , 并保
持块根形成与膨大的良好环境条件 。 两种床的
规格均为宽 2 0厘米 、 深 20 厘米 、 长 2 7 5厘 米 。
为保证整个处理区的群生环境 , 在试验区周围
设置幅宽 1米的土壤栽培区 。
培养液供给 , 每加分钟用泵输 向 吸 收 根
床 , 再用约 20 分钟自然流回培养液槽 。 培养液
图 试验装置的局部构造
A 吸收根床 (区〕 ; B块根床 (区 ) 。 ①供水管 , ②灌水管 。
每 日供给 4 一 5 次 ,每周更换 1次 。 培养液供给
量每区 3 20 升 (每单株约 13 升 ) , 标准培养 液
浓度 N : 1 , P : 1 / 2 , M g : J / 4 , C a : 1/ 4 毫
摩尔 。 p H调至 6 . 5左右 。
试验的氮钾浓度处理如表 1 , 分 3个试验进
行 。 试 验工的 N 二K 浓度为 l / 4 : 州2 , 1 : 1 /。 ,
4 : 1 / 8
,
4 : 1 / 2
,
4 : 4毫摩尔 ;试验 I 为 1八 :
1/ 2
, 叮2 : 刀几 1 : 1/ 2 , 2 : 1 / 8 , 2 : 1 / 2 ,
2 : 4毫摩尔 ; 试验 巫为1邝 : 叮 2 , ]/ 2 : l / 2 ,
l : 刀 2 ￡ : 州 , 毫摩尔 。 P 、 M g 、 C a等 微 量
元素 , 各处理均用同一标准浓度 。 培养液浓度
处理开始时期 , 试验工、 皿从栽苗开始即 用 确
定的浓度 , 试验 夏从栽苗到第 2 9天用标准浓度
培养液 , 从第 30天开始用特定浓度的培养液 。
试验规模 : 试验 I 每区 10 株 , 试验 E 、 皿每区
Z d株 ( 4 . 9 5米勺 , 各试验均 1 次重复 。
各试验栽苗期及收获期如表 1 , 生育 日数
高粱 。 在不利条件下 , 就珍珠粟发芽能力来说
有利于在理想条件少的情况下保苗 , 而这种不
理想的条件在美国南部沿海大平原的砂质土壤
中经常发生 。 事实上 , 在模拟干旱的情况下 ,
珍珠菜的群体约有高梁群体的 1 / 5 就可起到萌
发力的作用 。
译 自 A gr o 。 。 m y
1 9吕9 , 8 1卷
译者 : 李凌雨
J o u r n al 《农学杂志 》
,
2 期 , 3 0 3 ~ 3 0 5 页
校者; 焦晓雁 张保烈
一 3琴 一