全 文 ：＊通讯作者 , E-mail:s f10000@126.com
收稿日期:2009-04-20;修回日期:2009-06-19
基金项目:中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金
(2006-1-06);内蒙古科技厅草业专项(20071923)
作者简介:米艳杰(1977-),女(蒙古族),内蒙古赤峰市人 ,硕士 ,讲
师,主要从事资源环境方面的研究, E-mail:miyanjie2005@163.com.
文章编号:1673-5021(2009)06-0071-05
沙地雀麦种子土表萌发条件及其对幼苗生长的影响
米艳杰1 ,石凤翎1 , ＊ ,田青松2 ,蒙　荣1
(1.内蒙古农业大学生态环境学院 ,内蒙古　呼和浩特　010019;
2.中国农业科学院草原研究所 , 内蒙古　呼和浩特　010010)
　　摘要:采用正交试验设计的方法 , 对影响沙地雀麦土壤表面播种种子萌发的因素及适宜萌发的环境条件进行研
究 ,结果表明:沙地雀麦种子在 25℃、20%土壤水分 、100%相对湿度 、回干处理 、播后镇压条件下的萌发成苗能力较
好。其中 ,对种子萌发成苗影响较大的因素是空气相对湿度和土壤水分 ,其次是种子回干处理和播后镇压。
关键词:沙地雀麦;土表播种;萌发特性;幼苗生长
中图分类号:S543.8;Q945.34　　　文献标识码:A
　　沙地雀麦(Bromus ircutensis Kom.)为禾本科
雀麦属多年生牧草 ,是一种典型的喜沙植物 。无
性繁殖能力极强 ,是沙地草场补播改良和固沙先
锋植物 ,也是培育抗旱抗风沙优良牧草的育种材
料[ 1] 。目前 ,就其种子萌发特性方面的研究报道
很少 。针对我国飞播可用草种少[ 2] 、飞播种子自
然散落于土表后受环境因素的影响种子发芽率
低 、固着不稳定等问题[ 3 ～ 5] ,本试验主要就沙地雀
麦播于土表的种子萌发行为及影响其萌发的一些
环境条件进行初步研究 ,以期为沙地雀麦飞播或
土表播种提供依据 。
1　材料与方法
1.1　材料来源
沙地雀麦种子 2007年采自浑善达克沙地南缘 。
1.2　试验内容与方法
1.2.1　千粒重及落地形态
从净种子中随机选取 100粒种子 , 4次重复 ,称
重;在室内无风的条件下将种子散落于装满砂壤土
的花盆中 ,观察其落地状态。
1.2.2　不同萌发环境下的土表萌发试验
称取经风干 、磨碎 、通过 1mm 筛的土样 500g
放在长 9.0cm 、宽 19.5cm 、高 4.5cm 的塑料容器
中 ,整平轻压。按试验条件调整土壤水分 ,播种(将
已充分吸胀的种子 100粒播于土表), 4次重复 。设
置两组萌发条件 ,一组置于 25℃[ 6] 、空气相对湿度
为 95%的人工智能气候箱中发芽;另一组置于
25℃恒温箱中 ,容器加盖(保持相对湿度为 100%)
后发芽。
1.2.3　不同处理因素下种子萌发试验设计
设置不同土壤水分(20%、15%、10%、5%)、种子播
后镇压与否(不镇压 、镇压)、种子状态[未处理原始种
子 、一次回干种子(在室温下 ,将种子放在培养皿里充
分吸胀后取出放在滤纸上自然风干)]和不同空气湿度
(95%、100%)等4个因素 ,采用正交试验设计。选择正
交表 L8(4×24),设计为 8个处理组合(表 1)。
1.2.4　发芽伸展类型及相关指标的测定
种子萌发过程中 ,观察种子的发芽行为 ,并依据
幼根进入土壤状态将其分为 Ⅰ 、Ⅱ、Ⅲ三种类型:Ⅰ
型为幼根伸展于土壤表面的比例在25%以下;Ⅱ型
为幼根伸展于土壤表面的比例在 25%以上;Ⅲ型为
幼根伸展于土壤表面未进入土壤 。每隔24h观察记
载各类型的发芽种子数及幼根进入土壤的种子数 ,
10d后结束试验 ,计算各类型的发芽率 、发芽指数及
幼根的入土率和入土所需的时间 。另外 ,取各类型
发芽种子 20粒测定其幼芽长 、土表伸展根长与入土
根长 ,计算入土根长比(入土根长与总根长的比值)、
根冠比(根长与幼芽长的比值)。
2　数据处理
数据进行正交统计分析[ 7] ,其中 R值 、T 值分
别表示不同因素及不同水平对沙地雀麦种子萌发成
苗的影响 。
—71—
第 31 卷　第 6 期　　　　　　　　　　中　国　草　地　学　报　　　　　　　　　　2009年 11 月
　　Vo l.31　No.6　　　　　　　　　　Chinese Journal o f Grassland 　　　　　　　　　 Nov.2009　　
表 1　正交试验设计 L8(4×24)
Table 1　Orthogonal experimental design L8(4×24)
处理号
Processing No.
土壤水分(A)
Soil moisture
播后镇压(B)
Suppression after the broadcast
种子处理(C)
S eed t reatment
湿度(D)
M oistu re
1 1(20%) 1(不镇压) 1(原) 1(95%)
2 1(20%) 2(镇压) 2(回干) 2(100%)
3 2(15%) 1(不镇压) 1(原) 2(100%)
4 2(15%) 2(镇压) 2(回干) 1(95%)
5 3(10%) 1(不镇压) 2(回干) 2(100%)
6 3(10%) 2(镇压) 1(原) 1(95%)
7 4(5%) 1(不镇压) 2(回干) 1(95%)
8 4(5%) 2(镇压) 1(原) 2(100%)
3　结果与分析
3.1　种子大小与落地形态
牧草种子的千粒重及形状是影响牧草种子落地
状态的主要因素。沙地雀麦种子千粒重为 5.66g ,
较沙生冰草种子重 ,在禾本科牧草种子粒级中居中;
形状呈长棒状 ,自然散落于土表后 ,多以平卧式形态
为主 ,有利于种子萌发吸水和幼根伸展 。
3.2　不同处理种子的发芽率和幼根伸展
从表 2可看出 ,处理1 、处理 4 、处理6 、处理 7条
件下无种子发芽 ,处理 2 、处理 3 、处理 5 、处理 8 条
件下有种子发芽 ,发芽率依次为:处理 2>处理 5>
处理 3>处理 8(图 1)。
由表 2可知 ,在 3种种子土表萌发行为中 ,沙地
雀麦种子在土表萌发以 Ⅲ型为主 ,即幼根伸展于土
壤表面 ,在总发芽种子中至少有 46.4%的种子萌发
后幼根未能进入土壤中 ,当遇到干旱 、高温等恶劣环
境条件时萎蔫干枯而死。
在处理2 的条件下 ,Ⅰ、Ⅱ两种类型的发芽率 、发芽
指数(GI)、活力指数(VI)均显著高于其它各处理 ,有
53.6%的萌发种子幼根能进入土壤中。由此说明 20%
土壤水分 、100%空气相对湿度 、播后镇压的条件下 ,沙
地雀麦种子的萌发及成苗能力较好。处理 1、处理 4 、
处理6 、处理7条件下 ,种子各项生活力指标均较低。
图 1　不同处理条件下沙地雀麦种子发芽率
F ig.1　Bromus ircutensis seed ge rmination rate under
diffe rent treatments pr ocessing
表 2　沙地雀麦种子不同土表播种条件下的萌发行为
Table 2　Bromus ircutensis seed germination behavior under dif ferent sowing on soil surface
处理号
Processin No.
发芽率(%)
Germination percen tage
发芽指数(GI)
Germinat ion index
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ
活力指数(VI)
Vigor index
1 — — — — — — —
2 40.50a 12.00a 45.50b 9.04a 3.04a 12.57ab 26.05a
3 5.00bc 4.00c 38.50b 1.11b 1.03b 9.78b 4.23c
4 — — — — — — —
5 8.00b 5.50b 74.00a 1.34b 1.00b 14.14b 6.88b
6 — — — — — — —
7 — — — — — — —
8 — 1.50d 9.50c — 0.20c 2.23c 0.03d
　　注:同列中不同小写字母代表 0.05水平下的差异显著性 ,下同。
Note:Dif feren t let ters in the same column indicate signif icant dif f erences at 0.05 level , th e same as b elow.
—72—
中国草地学报　2009年　第 31 卷　第 6 期
表 3　各处理条件下沙地雀麦种子土表萌发幼根入土率及平均入土时间
Table 3　Radicle buried ratio and average time on soil surface of Bromus ircutensis seed under different treatments processing
处理号
Processing No.
幼根入土率(%)
Radicle b uried ratio(%)
平均入土时间(d)
Average buried t ime(d)
Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅱ
1 — — — —
2 42.00a 12.00ab 0.25a 0.92a
3 12.00b 9.00ab 0.35a 0.49b
4 — — — —
5 10.00b 7.00b 0.28a 0.38b
6 — — — —
7 — — — —
8 — 14.00a — 0.13c
3.3　不同处理幼根的入土率及平均入土时间
由表 3 可知 ,在处理 8条件下发芽种子仅表现
为Ⅱ型 。处理 2 、处理 3 、处理 5 处理下发芽种子
既有 Ⅰ型又有 Ⅱ型 。其中处理 2中 Ⅰ型种子幼根
入土率和入土时间显著高于其它处理;处理 8 中
的Ⅱ型种子的幼根入土率显著高于处理 5 ,与其他
处理无显著差异 。在幼根入土时间上 ,处理 8 显
著低于其他处理 。由此说明 ,在保持 20%土壤水
分条件下 ,种子萌发有较高的成苗率 。
3.4　不同处理种子萌发幼芽和幼根的生长特性
在发芽行为的三种类型下 ,幼芽长均表现为处
理 2 、处理 3的优于处理 5 ,处理 8无幼芽;幼根长均
表现为处理 3的优于其他处理(图 2)。 Ⅰ 、Ⅱ两类
型各处理间根冠比差异均显著 , Ⅲ型处理 2 与处理
3 、处理 5差异显著 。在保持土表湿度不变的情况
下 ,土壤水分高 ,使其硬度变小 ,有利于种子根伸入
土壤之中吸收土壤中的水分和养分 ,从而促进了幼
苗的生长(表 4)。
由图 3 、图 4可知 ,主根入土根长比值 Ⅰ型下各
处理无明显差异 ,主根几乎全部进入了土壤中;Ⅱ型
下处理 2 、处理 3的主根进入比在 40%～ 50%;处理
5 、处理 8均在 20%以下。次生根根长比 Ⅰ型下处
理 2 、处理 3 、处理 5的值分别为 88%、67%、28%,
Ⅱ型只有处理 2 有次生根进入土壤中 , 其值为
16%。由此说明 ,在保持土壤水分 20%,播后镇压
时 ,沙地雀麦种子的幼根固着土壤的能力较强 ,成苗
率较高。
表 4　各处理下沙地雀麦种子的根冠比
Table 4　Shoot ratio of Bromus ircutensis seed under different processing
处理
Processing No.
根长/幼芽长
Root length/ Bud length
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
2 0.85a 3.48a 5.25a
3 0.725a 1.42a 2.78b
5 0.70a 1.20a 2.49b
8 — — —
图 2　沙地雀麦种子幼芽长与根长的关系
Fig.2　The re lationship be tween bud and
roo t leng th o f Bromus ircutensis seed
—73—
米艳杰　石凤翎　田青松　蒙　荣　　沙地雀麦种子土表萌发条件及其对幼苗生长的影响
表 5　影响沙地雀麦种子萌发成苗的因素
Table 5　Affecting factors on Bromus ircutensis seed germination for seedling
项目
Item
土壤水分(A)
Soil moisture
播后镇压(B)
Suppression after the broadcast
种子处理(C)
S eed t reatment
湿度(D)
M oistu re
活力指数
Vigor index
T1 52.1 22.21 8.52 0
T2 8.46 52.16 65.85 74.37
T3 13.75 — — —
T4 0.06 — — —
R 52.04 29.95 57.33 74.37
入土时间
Buried soil t ime
T1 10.23 22.08 24.69 0
T2 9.69 25.23 22.62 47.31
T3 12.39 — — —
T4 15.00 — — —
R 5.31 3.15 2.07 47.31
入土根长比
Bu ried root length ratio
T1 10.00 18.38 8.76 0.00
T2 8.76 10.00 19.63 28.38
T3 9.63 — — —
T4 0.00 — — —
R 10.00 8.38 10.87 28.38
根冠比
Root cap ratio
T1 19.73 28.30 13.41 0.00
T2 13.41 19.73 34.62 48.03
T3 14.89 — — —
T4 0.00 — — —
R 19.73 8.57 21.21 48.03
3.5　种子土表萌发成苗的影响因素分析
从正交试验统计的 R值分析 ,对沙地雀麦种子
萌发成苗能力影响较大的因素是空气相对湿度 ,其
次是种子处理及土壤水分 ,而播后压实与否的影响
较小(表 5)。
从正交试验统计的 T 值分析 ,对沙地雀麦种子
土表萌发成苗影响均较大的是 100%空气相对湿
度 、原状种子和 20%土壤水分(幼根入土所需时间
除外)。种子播后压实对入土根长比 、根冠比影响较
大 ,但对种子活力指数 、幼根入土时间影响较小 。种
子回干处理对种子活力指数的影响强于原状种子 ,
而对其余指标的影响恰好与之相反。
—74—
中国草地学报　2009年　第 31 卷　第 6 期
4　结论
4.1　沙地雀麦种子从空中自然散落时以平卧式落
地为主 ,与土表接触面积大 ,利于种子吸水萌发。
4.2　沙地雀麦种子在土表萌发较适宜的环境条件
是 25℃、土壤水分 20%、土表相对湿度 100%、播后
镇压 。在此条件下的萌发种子 ,有 53.6%的种子幼
根可很快伸入到土壤中 ,利于萌发成苗 。
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Germination Conditionson on Soil Surface and Its Effect on
Seedling Growth of Bromus ircutensis
M I Yan-jie1 , SHI Feng-ling1 , TIAN Qing-song2 , Meng Rong1
(1.Collegeof Ecology and Environmental Science , Inner Mongolia Agricultural University , Hohhot 010019 , China;
2.Grassland Research Institute , Chinese Academy of Agricultural Sciences , Hohhot 010010 , China)
Abstract:Facto rs affect ing seed germination of Bromus ircutensis were studied wi th orthogonal experi-
mental design.The resul ts showed that the seeds germinated be tter under condi tions:25℃, 20% soi l
moisture , 100% relat ive humidi ty , re-dry processing and repression af ter broadcast.Air relat ive humidi-
ty and soil moisture affected seed germinat ion mo re obviously , and secondly af fecting factors we re re-dry
pro cessing and repression af ter broadcast.
Key words:Bromus ircutensis;Sow ing on soil surface;Germination cha racteristics;Seedling g row th
—75—
米艳杰　石凤翎　田青松　蒙　荣　　沙地雀麦种子土表萌发条件及其对幼苗生长的影响