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大翼豆种子保存方法对发芽及幼苗生长的影响



全 文 :大翼豆[Macroptilium atropurpureum (DC.) Urb.]
属于豆科(Leguminosae)大翼豆属的多年生草本植
物, 又名暗紫菜豆, 原产墨西哥。 澳大利亚育成的
栽培品种色拉特罗(Siratro)广布于热带和亚热带地
区。 中国 1965、 1974、 1983、 1993年先后引入广
东、 广西[1-4]、 云南[5-6]、 海南[7]等地试种, 适合于在
旱热区的荒山、 公路铁路的偏坡种植。 耐火烧, 藤
蔓非常发达, 在一定肥力条件下, 100d可形成全
面覆盖。 大翼豆抗旱能力强, 对土壤要求不严, 能
在 pH4.5~9.0的各种土壤上生长; 营养价值高,
可一年四季为牲畜提供饲草[8]; 竞争力强, 耐牧,
可以与宽叶雀稗、 糖蜜草、 臂形草等热带亚热带禾
本科牧草建立人工草地进行划区轮牧, 是南方建立
人工混播草地的主要豆科牧草之一[9]。 大翼豆主根
深, 且匍匐茎节上生根的特性, 使其具有良好的水
土保持效果, 能作为一种优良的护坡植物[10]; 能固
定土壤中的氮, 提高土壤有机质含量, 可以作为红
壤新垦山地和荒山荒坡改造的先锋植物[11]; 能在地
势平缓的低、 岗地的果园隙地种植, 作为牧草、 绿
肥、 水土保持及观光果园等应用[12-13]。 研究大翼豆
种子保存方式对发芽及幼苗生长的影响, 可为种子
保存、 培育优质健康幼苗提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地设在中国热带农业科学院热带作物品种
资源研究所牧草试验基地, 基地属热带季风气候类
型, 夏秋季高温多雨, 冬春季低温干旱, 干湿季分
大翼豆种子保存方法对发芽及幼苗生长的影响①
张 瑜② 严琳玲 罗小燕 白昌军
(中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/
农业部热带作物种质资源利用重点开放实验 海南儋州 571737)
摘 要 对沙藏、 冷藏和冷冻保存的大翼豆种子进行发芽和幼苗生长统计分析。 结果表明, 沙藏保存大翼豆种
子不仅能缩短种子发芽时间, 而且能提高其发芽率和植株品质。
关键词 大翼豆 ; 种子保存 ; 发芽 ; 幼苗生长
分类号 S541.9
Effect of Different Preservation Methods of Siratro Seeds
on Seed Germination and Seedling Growth
ZHANG Yu YAN Linling LUO Xiaoyan BAI Changjun
(Tropical Crops Genetic Resources Institute / Ministry of Agriculture Key Laboratory for Utilization of
Tropical Crops Germplasm Resources, CATAS, Danzhou, Hainan 571737)
Abstract To preserve siratro seed in sand reservoir, cold storage and cryopreservation, seed germination
and seedling growth were statistically analyzed. The results showed that sand reservoir was not only
shortened the germinating time, but also improved the germination rate and plant quality.
Keywords siratro ; seed preservation ; germination ; seedling growth
① 基金 项目: 农业部物种资源保护 “热带牧草种质资源保存” 项目; 农业部热带作物种质资源保护项目(No.12RZZY-09)。
收稿日期: 2012-10-30; 责任编辑/赵军明; 编辑部 E-mail: rdnk@163.com。
② 张 瑜(1982~), 女, 硕士, 助理研究员, 主要研究方向为热带牧草种质资源种子管理研究;
E-mail: ztxs0219@yahoo.com.cn。
Vol.33, No.2
2013年2月 热 带 农 业 科 学
CHINESE JOURNAL OF TROPICAL AGRICULTURE
第33卷第2期
Feb. 2013
1- -
2013年2月 第33卷第2期热带农业科学
明。 试验期内年均温24.0℃, 极端高温40.0℃, 极
端低温8.7℃, 10℃以上的有效活动积温5013.5℃,
年均降水 2135.9 mm, 相对湿度 90%, 日照时间
2163h。 试验地土壤为花岗岩发育的砖红壤。 土层
深度为 0~40 cm的全氮 0.05%~0.08%, 有机质
0.75%~1.38%, 速效磷 0.3~1.8 mg/kg, 速效钾
40.0~60.0mg/kg, pH4.98~5.50。
1.2 材料来源
种子于 2010年 2月采自中国热带农业科学院
热带作物品种资源研究所牧草中心种质圃, 经处理
晾干后部分冷藏和冷冻于冰箱, 另一部分沙藏, 以
备翌年播种。
1.3 方法
2011年3月13日将保存的种子各 150粒分别
播种于土壤与处理方法基本一致的苗床, 并统一进
行浇水、 除草、 病虫防治等常规管理。 待发芽基本
整齐后, 各处理随机选择20株幼苗, 每隔10 d进
行测定苗高, 直到封顶。 封顶后齐地刈割, 测定茎
叶比、 干鲜比和产草量。 重复3次。
1.4 测定项目
种子发芽率(出苗率): 出苗数/播种粒数×100
叶茎比测定: 将3个重复草样混合均匀, 取约
1000g样品, 将茎、 叶两部分分开, 称重后置于
烘箱中, 60~65℃烘干处理后称重, 求其叶茎比。
干鲜比测定: 将 3个重复的草样混合均匀, 剪成
3~4cm长, 每处理取约1000g的样品, 60~65℃
烘干处理后称重并计算干鲜比。
产草量包括第 1次刈割的产量和再生草产量。
一般在植株 50 cm时进行刈割, 将草产量换算成
100m2的草产量, 刈割2次。
1.5 数据处理
试验所得数据用Excel2003和DPS3.01软件处理。
2 结果与分析
2.1 不同种子保存方式对出苗的影响
通过观察和数据记录, 3月 13日播种, 冷冻
保存的种子 1d后开始出芽, 持续 4d后基本发芽
整齐, 出苗率达到 94.5%。 沙藏种子播种后 2d开
始出芽, 持续 7 d后基本发芽整齐, 出苗率达到
90.1%。 而冷藏种子出芽稍晚, 于 3d后开始发芽,
持续10d后发芽基本停止, 出苗率为81.2%。 由此
可见, 不同种子保存方式对大翼豆种子发芽度及出
苗率均有影响, 经过沙藏保存的种子发芽较快, 持
续时间较短, 出芽整齐, 且苗齐时间较冷藏保存种
子提前4d, 而出苗率接近冷冻保存。
2.2 不同种子保存方法对幼苗苗高的影响
大翼豆种子经过沙藏、 冷藏与冷冻保存, 幼苗
全年的生长趋势均呈大 “S” 曲线, 表现出慢-快-
慢的生长规律(图1)。 但沙藏保存的苗高全年各时
期均略高于冷藏和冷冻处理, 这可能因为沙藏种子
出苗相对早、 生长期较长所致。
由图 2可知, 5月 16日之前, 沙藏种子的苗
高生长速率均大于冷藏和冷冻保存种子的苗高生长
速率, 而 5月 16日之后, 略慢于冷冻处理。 株高
净增长的多少反应了植株高度的生长速度。 冷冻与
冷藏 2种种子保存方式的大翼豆苗, 从苗齐(3月
18~24日)到 4月 16日, 生长速度较慢, 平均生长
速度分别为0.46、 0.36cm/d; 从4月20日起, 苗
高生长速度加快, 4月26日至 5月16日为生长盛
期, 平均生长速度分别为 1.22、 1.08cm/d; 沙藏
最大生长期在4月20日至5月16日, 生长速度为
1.30cm/d, 6月6日之后生长速度逐渐变慢, 6月
底至 7月初, 植株基本停止生长, 逐渐封顶。 此
时 , 沙藏植株最高达 74.6 cm, 冷冻植株最高为
70.8cm, 冷藏为 66.5cm, 平均苗高分别为 50.0、
47.2、 43.8cm。 由此可见, 沙藏保存大翼豆种子
的幼苗高生长优于冷冻和冷藏保存。
2.3 不同种子保存方法对大翼豆苗叶茎比的影响
叶茎比是植株叶干重与茎干重的比值, 是衡量
牧草品质的重要指标。 大翼豆叶蛋白含量非常丰
2- -
张 瑜 等 大翼豆种子保存方法对发芽及幼苗生长的影响
表 3 大翼豆种子不同保存处理的产量
处理
项目
第一次刈割
/(kg·100m-2)
第二次刈割
/(kg·100m-2)
累计产量
/(kg·100m-2)
沙藏 67.8 65.8 133.6
冷冻 66.5 65.1 131.6
冷藏 56.4 60.9 117.3
富, 叶片的比例越高, 营养物质含量就越多, 适口
性就越强, 牧草的品质也就越好。 而且叶直接影响
植物的光合作用, 叶茎比同时影响植物生长状况。
试验得出沙藏保存种子的植株叶茎比最高为 60%,
可见, 沙藏保存种子对大翼豆的品质有提高的作
用, 见表1。
2.4 不同种子保存方法对大翼豆苗干鲜比的影响
干鲜比是指干草重与鲜草重的比值,干鲜比是
衡量牧草品质的重要指标, 它反映牧草的干物质积
累程度和利用价值。 干鲜比与品质呈负相关, 干鲜
比低蛋白质的含量越高, 适口性就越好。 因此, 增
加叶片含量, 减少茎干, 降低植株干鲜比是提高牧
草品质的重要途径。 试验得出沙藏保存种子的植株
干鲜比最低, 为24.6%, 说明沙藏保存种子对大翼
豆的品质有提高的作用, 见表2。
2.5 不同种子保存方法对大翼豆产草量的影响
试验得出种子沙藏和冷冻保存的第1次产草量
显著高于冷藏保存的产草量, 再生草产量和累计产
量差异不大(表3), 说明种子沙藏和冷冻保存对大
翼豆的产量有提高作用。
2.6 株高、 叶茎比、 干鲜比、 产草量的方差分析
从表4可见, 大翼豆种子沙藏保存后, 其植株
幼苗的全年平均株高、 叶茎比、 干鲜比均极显著于
冷藏和冷冻保存种子, 产草量极显著于冷藏保存种
子。 说明大翼豆种子的最适宜保存方法为沙藏。
表 1 大翼豆种子不同保存方法的叶茎比
处理
项目
叶茎比/%叶(风干)重量/g茎(风干)重量/g
沙藏 50.98 78 153
冷冻 40.49 66 163
冷藏 39.16 65 166
表 2 大翼豆种子不同保存处理的干鲜比
处理
项目
样品鲜重/g 样品风干重/g 干鲜比/%
沙藏 1033 254 24.59
冷冻 1043 282 27.04
冷藏 1079 290 26.88
表 4 不同种子保存方法对大翼豆苗株高、 叶茎比、 干鲜比、 产量的方差分析结果
沙藏 冷冻 沙藏 冷冻 沙藏 冷冻 沙藏 冷冻 冷藏
均值 52.0 45.3 67.7 50.3 24.6 34.8 67.8 66.7 60.5
5%显著水平 a b a b a b a a b
1%显著水平 A B A B A B A A B
冷藏 冷藏 冷藏
43.8 47.7 36.1
b b b
B B B
处理
项目
株高/cm 叶茎比/% 干鲜比/% 产草量/(kg·100m-2)
3 小结
大翼豆种子从播种到苗齐一般需 10 d左右,
发芽率在 50%~80%。 本实验种子经沙藏后, 播种
后4d出苗基本整齐, 而且发芽率达到 90.1%; 冷
藏种子播种近10d, 发芽率仅 81.2%。 并且沙藏的
大翼豆苗株高、 叶茎比、 干鲜比均极显著于冷藏和
冷冻保存种子, 其中株高、 叶茎比极显著大于冷藏
(下转第12页)
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2013年2月 第33卷第2期热带农业科学
植株烘干后的硒含量和整体植株硒含量都比其它处
理显著, 其中以施用 2g/kg的碳酸钙对植株的生
物量促进最为显著。
在相同处理的高硒土壤和低硒土壤盆栽的甜菜
心对比中, 高硒土壤中的甜菜心硒含量和整体植株
硒含量都比低硒土壤的高; 但经过不同的处理, 低
硒土壤盆栽的甜菜心可以比高硒土壤中高。
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(上接第3页)
和冷冻保存种子, 干鲜比极显著小于冷藏和冷冻保
存种子, 产草量极显著于冷藏保存种子。 可见, 沙
藏保存大翼豆种子不仅能缩短发芽时间, 而且大大
提高其发芽率和植株品质。
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