全 文 ：第 21卷第 2期
2 0 0 3年 6月
干 早 地 区 农 业 研 究
r A g i e l u t ur la R e se ar c h i n the Ar k id冉了 e a s
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.
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.
2 0 0 3
三点金和海滨雀稗种子成苗阶段吸水量及耐旱性
马宗仁 ,梅大钊 ,黄艺欣 ,唐治万
(深圳大学高尔夫学院 , 深圳 5 1 8 0 6 0)
摘 要 : 分析三点金 (烧 s砌 d i u m t irj 之~ m L J ℃ )和海滨雀稗 ( aP sP al u m L . sa lom sea s ho er )种子吸胀 、 萌动、
发芽和幼苗 4 个阶段吸水量和耐早性的关系 。 结果表明 : 三点金和海滨雀稗 吸胀阶段种子吸水 t 分别为 51 %和
43 % ; 萌动种子吸水量相应为 17 %和 19 % ;发芽阶段种子吸水t 分别为 32 %和 38 % ;萌动 、 发芽及幼苗出土阶段维
持最低生长发育的土坡含水 t 不能低于 5% , 时间不能超过 10 d , 否则 ,会引起大黄缺苗 。 两种地被植物吸胀种子耐
旱性类似于干种子 ,萌动种子是耐早性升降的拐点 ,而发芽种子耐早性最低 , 出苗阶段的耐早性又渐回升 。
关键词 : 三点金 ;海滨雀稗 ,吸胀 ;萌动 ;发芽 ,吸水釜 ;耐旱性
中图分类号 : 5 68 8 . 4 文献标识码 : A 文章编号 : 10X() 一 760 1 ( 20 0 3 ) 0 2一 0 0 8 2一 0 4
我国几乎一半的国土面积处于 40 ~ 的降雨量下 , 即使降雨较高的地区也因雨量季节间分配不
平衡常常造成春播困难 l[ 一们 。 “ 干早风险播种 ”至今
仍是旱区或干旱时期常常采用的权宜方法川 。 “ 干早
风险播种 ” 从理论上讲 ,它涉及的是种子播种至成苗
阶段吸水量和耐旱性的问题 。 吸水量和耐旱性主要
指种子成苗前对水分的要求和耐旱性反应川 。
长期以来 ,人们往往关注水分充足状态下种子
吸胀 、萌动 、 发芽 3 个发育状态的吸水量及生理代谢
的变化〔5一 7〕 。 有关缺水状态下种子的发芽过程的研
究仍局限在少数植物中l[ 一4] 。 由于干早地区或干早
时期水分胁迫的程度和时间的不确定性 , 加之现时
人工干预 自然能力十分有限 , 常常会产生播后种子
发芽过程中的失水回干现象 。 种子失水回干对成苗
过程中各阶段发育状态种子的恢复性影响是不一样
的 。 种子失水回干在我国很多地区的播种季节经常
存在 ,轻者减产 ,重者颗粒无收 l[] 。 因此仅仅靠良好
水分状态下种子萌发理论来解决春播困难问题难以
取得满意的成效 。
三点金 (肠 s m o d i u m t八j 之。 m L . 工犯 )和海滨
雀稗 ( aP sP al u m L . ,as l om : ae hs oer ) 是广范栽植于
亚热带 、 热带及过渡地区的两个重要的地被植物图 。
但由于种子产量低 , 价格昂贵 , 在播种季节常常遭受
干旱威胁 , 断苗和缺苗现象屡见不鲜 , 给投资者造成
很大的经济损失 。 但迄今为止尚未见到这两种植物
干旱风险播种的研究报道 。 所以研究该植物种子播
种至成苗阶段吸水量和耐旱性反应对干早时期播种
保苗 、 克服播种的盲目性及合理安排种植具有重要
的实践意义 。
1 材料与方法
( 1) 研究于 2 0 0 年的 2一 5 月进行 。 实验分两
个阶段 : 实验室发芽箱中进行种子吸胀 、 萌动 、 萌发
的吸水量测定 。 发芽箱温度控制在 25 一 30 ℃ , 光照
为 6 0 0 0 uL x 。 吸胀 、 萌动、 萌发及成苗的时间标准按
苏佩的方法进行图 ;耐早实验在干早棚中进行 。 干旱
棚盆装土壤为红壤土 , 有机质含量 0 . 91 % , 全氮含
量 0 . 0 5 4% , 速效钾 1 4 . 6 8 mg / k g , 速效磷 68
.
3 3
gm / k
g , p H 6
.
21
8〕。 干早棚的制作按马宗仁的方法进
行lj[ ;土壤含水量 、 出苗率 、 出苗速度测定按甘肃农
业大学的方法进行图 ;含水量 5%左右的土壤制备
按山仑的方法进行冈 。
(2 ) 选取三点金和海滨雀稗大小均匀 、饱满 、 种
皮颜色正常的干种子置于培养皿内浸种 。 各供试种
每皿 10 0 粒种子 ,重复 36 次 , 9 皿一组 。 间隔一定时
间捞出种子并用吸水纸轻轻吸取干种子外的水分 ,
晾 3 而n 后称鲜重 。
(3 ) 完成吸胀阶段吸水量测定后 , 从 36 个培养
皿中任选 9 个培养皿 ,每个培养皿挑选 50 粒吸胀种
子 (即 3 次重复 )转播于 15 c m 直径的花盆中并置于
干旱棚 。 花盆装填含水量 5%左右的土壤 。 播种后分
别按 s d , 10 d 和 15 d 三个间隔进行浇水处理 (浇
透为止 ) ,每个处理重复 3 次 , 并用干种子播种作对
照 。 浇水前测定各处理土壤含水量 。 观察记载各处
收稿日期 : 2 0 0 2一 1 0一 14
甚金项目 : 深圳市最佳草坪草引种筛选研究 ( 9 90 7)
作者简介 : 马宗仁 ( 1 96 2一 ) ,男 , 甘肃兰州市人 , 副教授 ,主要从事草坪育种 、 建植及管理研究 。
第 2期 马宗仁等 :三点金和海滨雀稗种子成苗阶段吸水量及耐早性
理 出苗率 (以每盆 0 5粒或株为计算基数 )和 出苗
速度 。
( 4)剩余种子继续进行浸种 , 并按时测定种子
吸水量直至种子萌动 。 完成萌动阶段种子吸水量测
定后 ,从剩余 27 个培养皿中任取 9 皿 ,每个培养皿
挑选 50 粒萌动种子转播直径 15 c m 的花盆中并置
于干早棚 。其土壤处理 、 浇水及观察记载同吸胀种子
处理 。
(5 ) 其余萌动种子立即转人铺滤纸发芽皿内进
行发芽 。 注意加水 , 并按时测定发芽阶段种子吸水
量 ,方法同上 。完成发芽阶段种子吸水量测定后同样
从剩余 18 个培养皿中任取 9皿 ,每个培养皿中挑选
5 0 粒发芽种子转播于 15 。m 直径的花盆中 ,并置于
干旱棚 ,其处理及记载同上 。
(6 ) 剩余的 9 个培养皿中发芽种子继续在皿内
生长等方面 。 待长出两片子叶 (三点金 )和一片真叶
(海滨雀稗 ) ,每个培养皿中挑选 50 株转植于同样直
径的花盆中并置于干旱棚 ,其处理同上 ,并观察浇水
前幼苗表现及浇水后的恢复程度 。
(7 ) 试验数据用 SP S S 电脑系统软件进行统计
分析 。
2
.
1
结果与分析
两种地被植物不同生长状态的种子对水分的
要求
两种地被植物种子经浸种处理后 , 随着浸润时
间的推移 , 不同生长状态的种子对水分的要求明显
不同 。 主要表现在吸水速度 、鲜重变化及上胚轴和下
胚轴的生长等方面 。 三点金种子浸润处理 16 h 后达
0
.
64 9 / 1 0 0 粒 。 此后吸水速度急剧减慢 。 海滨雀稗
浸润处理 24 h 时达 0 . 21 9 / 1 0 0 粒 , 之后同样吸水
减慢 。 实验表明三点金和海滨雀稗种子在水分充足
的情况下完成吸胀阶段所需的时间分别为 16 h 和
2 4 h 左右 。 在吸水速度上三点金快于海滨雀稗 。 吸
水量与对照相 比 , 三点金种子大于海滨雀稗种子近
1倍 (表 1 ) , 占总萌发阶段吸水量的百分比三点金和
海滨雀稗分别为 51 %和 43 % 。
浸润至 72 h , 三点金种子已清晰可见胚根穿过
种皮 (露白 ) ,其种子鲜重为 0 . 75 9 / 10 0 粒 。 海滨雀
稗浸润 12 O h 左右才开始露白 , 鲜重相应为 0 . 25
g 1/ 0 粒 。 吸水进程上两种地被植物种子在萌动阶
段显然慢于吸胀阶段 , 吸水量也小于吸胀阶段 。
两种地被植物种子进人发芽阶段后吸水速度又
明显加快 ,形成第二次吸水高峰 。 三点金种子整个发
芽阶段耗时 48 h , 即浸润时间为 1 20 h 左右 , 其种子
鲜重为 0 . 96 9 / 1 0 0 粒 。 海滨雀稗种子发芽阶段所耗
时间为 24 h 。 占总萌发阶段吸水量的百分比二者分
别为 3 2%和 3 8 % 。
表 1 两种地被植物种子不同生长状态对水分的要求 (克 / 10 0 粒 )
aT b l
e 1 W
a t e r r e q u i er me
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for d i fe er nt g
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s e e d o f two t
u d p la n ( g / 1 00 盯 a i n s )
三点金 (汇触功叨成“ 爪 `以刀卿m L . 工℃ ) 海滨雀稗 伊口护以u m L . s以 om : eas ho er · )
发育阶段众v e lo p ign 浸润时间 肠me in wa t er ( h) 浸润时间 T iern in wa t e r ( h )
0 2 4 4 8 7 2 96 1 2 0 0 24 4 8 7 2 9 6 1 20 14 4 1 6 80 2 4 4 8 7 2 96 1 2 0 0 24 4 8 7 2 9 6 1 20 14 4 1 6 8
吸胀阶段 Swe il gn
萌动阶段 eG r而an it gn
发芽阶段反 ed ign
0
.
3 12 0
.
6 8 0
.
1 4 1 0
`
2 1 0
.
2 2
0
.
3 2
0
。
3 15
0
.
6 8
0
.
6 7
0
.
7 2
0
.
70
0
.
1 5 0
,
2 2 0
.
2 3 0
.
2 4 5 0
.
2 5 0
.
2 5 5
0 7 5 0
.
8 8 0
.
9 6 0
.
14 3 0
.
2 1 0
.
2 2 0
.
2 3 0
.
2 4 0
.
2 7 0
.
3 0 0
.
3
2
.
2 两种地被植物不同生长状态种子耐旱性的
比较
两种植物不同生长状态的种子经过不同时间的
5肠含水量的土壤处理 ,然后再进行浇水 ,观测对该
土壤的耐旱性反应 。结果表明 ,两种地被植物不同生
长状态的种子反应明显不同。 对处于吸胀阶段的两
种植物种子来说 ,无论处理 s d 后浇水 , 还是 10 d 或
1 5 d 浇水 ,处理时间长短对吸胀阶段的种子发芽不
仅无影响 ,而且浇水后出苗速度加快 , 与干种子相
比 , 出苗期可以提前 1一 Z d 。
两种地被植物的萌动种子播人后耐旱性反应差
异较大 。 处理 s d 后再浇水 ,不仅出苗率下降 , 而且
延迟出苗 1~ 3 d 。 10 d 后 , 土壤水分进一步减少为
4
.
5 % ~ 4
.
8肠 , 出苗速度则明显变慢 , 缺苗率更为突
出 。 1 5 d 后浇水 , 两种植物的出苗率仅为 25 %左右 。
处于发芽状态的种子对水分更加敏感 , 水分少许减
少 ,就会引起出苗率大幅度下降 。 当土壤含水量降到
5%以下 , 两种植物出苗率仅 20 写左右 。 15 d 后浇
水 ,两种植物几乎不 出苗 。
从两种地被植物不同生长状态的种子对含水量
为 5%的土壤的反应看 ,处于该土壤的时间越长 , 浇
水时间越迟 , 出苗速度则越慢 , 出苗率越低 。 当土壤
含水量低于 5% , 且连续性处理超过 10 d 后 , 会引起
大量缺苗甚至不出苗 (表 2) . 两种地被植物种子对
干旱地区农业研究 第2 1卷
处理总的反应为 :干种子耐早 ,吸胀种子耐旱性类似
干种子 ,但出苗速度略高于干种子 ;萌动种子是干早
逆境成苗阶段耐早性升降的拐点 , 萌发种子耐早性
最低 。 不同生长状态的种子出苗率对耐旱性的反应
差异极显著 (尸< 0 . 0 1 ) 。
表 2 两种地被植物不同生长状态的种子耐早性比较
T alb
e
2 Dr
o u g h t r e s i s t a n t of d if l
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ent d ve l
o p i飞 s e e d o f wt o t u r f p l a snt
发育阶段块 v e lo P ign
三点金 江沦`勿记细叨 ￡司 2~ m L注叉了)
浇水间隔时间 Dr y t~ in t e vr al ( d)
海滨雀稗 伊裂沪口 z“ m L j 以帅 sae , h o er . )
浇水间隔时间 1玉 y t i二 in沈 r v a l ( d )一 -一 一 -一 一 一 , 一 ~ ~ 一- 一 ~ . ~ ~一一一 ~一- ~ 一一一一 一 一一一一- . 一一一一一一 一 ,一-一 ~ -一— 一 -一 -。一 1一 只 r k 一 0 1 5e k 5 10 1 5 e 5 1_ _ _ _ - -一- 一一一一一 ~一一一_土坡含水里 (纬 ) /出苗率( 环) / 出苗速度 ( d)阮 11阴i s t u r e / s e e d li飞 ra t e / s e d l吨 s详 e d吸胀阶段 S w e lil ng
萌动阶段 Ge r而na it n g
发芽阶段 S 奖d in g
5
.
5 / 8 5 / 4 a
5
.
5 / 8 8 / 4
a
5
.
5 / 8 7 / 4 a
5
.
3 / 8 8 / 3 a
5
.
4 / 6 3 / 6 b
5
.
5 / 3 1 / S C
4
.
8 / 8 7 / 3
a
4
.
8 / 4 4 / 7B
4
.
8 / 1 7 / 7c
4
.
2/ 87 / 3a
4
.
2 / 2 3/ 8B
4
.
0 / 7 / SC
5
.
3 / 93 / g
a
5
,
3/ 95 / 8a
5
.
5 / 9 6 / s a
5
.
3 / 9 5 / 7 a
5
.
3 / 7 1 / s b
5
.
3 / 6 6八 o b
4
,
5 / 9 6 / 6a
4
.
5 / 5 1 / gB
4
.
6 / 23 / 12 C
4
.
1 / 9 5 / 7 a
3
.
8 / 2 7 / g B
3
.
9 / 1 1 / 1 4 C
注 : 同一列内字母相同表示差异不显著 (尸> 0 . 0 5) ,字母不相同表示差异显著 (尸 < 0 . 0 5) ,其中大写字母表示差异极显著 (尸< 。 . 0 1 ) ; 。 k :
供水良好的条件下 , 即对照 。
N o t e
: 环 ffe er n e e a咖n g s ame a l p ha 悦 t in same file aw s no t s t a t is t ic al l y s ig in icf a nt ( P > 0
.
0 5 ) . 顶 ffe er cn e a r 旧 n g no t saner
a l p h a be t in
s
ame
f ile aw
s s t a t i s t i e a l ly s ig in if e a nt ( P ( 0
.
0 5 )
, 别m目 n g tha m e a p iat l le t t e r was
s
at t is t ic al l y
v e yr 5 19心ic叭 t ( P < 0 . 0 1 ) ; e k : e o nt or l .
2
.
3 两种地被植物幼苗出土阶段对水分的要求和
耐早性的比较
种子经过发芽阶段到顶出土表形成两片子叶或
真叶这一时期称为幼苗出土阶段 。 幼苗出土后继续
需要 良好的水分支持其生长 , 因为此时其 自养能力
十分脆弱 。与对照相比 , 三点金和海滨雀稗幼苗在含
水量为 5%的干燥土壤中 s d 后浇水 ,存苗率分别为
78 %和 8 9% ; 10 d 后土壤含水量下降到 5%以下 ,存
苗率分别为 6 %和 67 % ; 15 d 后两种植物存苗率均
在 10 %以下 。 从结果看 , 当土壤含水量为 5%以下 ,
处理天数超过 10 d 以上 , 幼苗存活率就会急剧下
降 。 从浇水前幼苗的表现看 ,处理天数为 s d 时 ,三
点金基本正常 ,海滨雀稗则大部分萎蔫 。 处理 10 d
后 ,两种植物均严重萎蔫 。 15 d 后 , 二者叶片枯干变
黄 。 就两种地被植物幼苗出土阶段对水分的需求和
耐早性来说 ,它强于发芽种子 。 统计分析表明 : 不同
浇水天数处理间差异显著 (尸 < 0 . 0 5) 或极显著 (尸 <
0
.
0 1 )
。
表 3 两种地被植物幼苗出土阶段对水分的要求和耐早性反应 (存苗率 , % )
t a b l e 3 rD
o u g h t r e s is t a n t o f s e e dl i鳍 o f t wo t耐 p la nt s ( l iv 嗯 s e e d l in g r a t e , % )
海滨雀稗 ( aP sP 以 um L J 以侧 s e a s h o r e . )
测 项
It e n l s
三点金汪沦s阴。 d i um t ijr 而侧m L . 上℃ )
浇水间隔时间 Dr y t ime int e var l ( d ) 浇水间隔时间 Dr y t ime i n t e r va l (d )
e k 5 1 0 15 e k 5 1 0 15
浇水前土壤含水量 (% )
S 〕 i! m o i s t u r e e o n t e n t
玩 f oer aw t e r i吃 (% )
浇水前种苗表现反de lin g d i s p la y
be for
e w a ter i gn
浇水前存苗率 ( % )
。
iL
v ign 甲t e , 。 一
。吧 【u re 、 , a et n 丈堪 、 为 少
8 7a 7 8a 66 b 7 C 9 5 a 8 9a 6 7 b S C
注 : g : 良好 , ws : 严重萎蔫 ; wy :枯黄 ; wP :部分萎蔫 ; 同一行内字母相同表示差异不显著 (尸> 。 . 0 5) , 字母不相同表示差异显著 (尸< .0
05 )
,其中大写字母表示差异极显著 (尸 < 0 . 0 1 ) ; c k :供水良好的条件下 , 即对照 。
No
t e : g
:
g `x d ; ws
: s e r io u s ; 呵 : iw t h e r ; p w : p a r t ly 俪 the r ; 以 f fe r e nc e a肋 n g s a me a lp h a比 t in s a me lin e wa s no t s t a t is t ie a lly 5 1, iif e a n t ( P
> 0
.
0 5 )
; 压 ff e r e cn e aom
n g on t
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s s t a t is t ie a ll y s ig in if e ant ( P < 0
.
0 5 )
,
~ 飞 t he m
。a p i at l le t t e r aw
s s at t i s t ic a lly
v e r y 5 19垃f i e a n t ( P < 0 , 01 ) ; e k : e o n t rol
.
第 2期 马宗仁等 :三点金和海滨雀稗种子成苗阶段吸水量及耐早性
3讨 论
在水分供应良好的条件下 ,三点金和海滨雀稗
种子 3 个吸水阶段的吸水量及吸水过程与传统种子
萌发理论所描述的过程一致 s[ 一 7〕 。 吸水过程中两种
植物种子吸水量和吸水速度的种间差异与种子所含
的化学成份有关川 。 一般来说 , 豆科植物富含蛋白
质 ,其吸胀能力强于禾类植物种子 。 本试验结果也证
明了这一点 (表 1 ) 。
在 5%土壤含水量条件下 , 三点金和海滨雀稗
不同生长状态的种子对干旱胁迫的反应不同 (表 2 ,
表 3) 。 复水后 , 吸胀种子在 3 个不同复水时间均能
顺利发芽和成苗 , 表现出对干燥土壤高度的抗性 。 与
对照相比 , 可提早出苗 1一 Z d 。 与吸胀种子相 比 , 萌
动种子对干燥土壤的反应较为剧烈 。 且随复水时间
延长 , 土壤水分不断下降 , 不仅出苗时间延迟 1一 3
d
, 而且缺苗率更为突出 。 表现出对干燥土壤较低的
抗性 。发芽种子对水分的反应最为敏感 ,微小的水分
变化都会引起致命的后果 。 因而与其它状态的种子
相 比 ,其抗性最低 。幼苗出土后在吸水能力和光合作
用方面已具备一定的能力 , 因而对干燥土壤的抗性
又渐回升 。
植物种子逆境成苗理论认为 : 植物种子萌发过
程中对外界水分条件都存在一定的临界值 , 低于该
值将引起萌发困难甚至绝苗比 3〕。 进一步的研究结果
还指出 , 植物种子成苗各阶段对水分的需求或适宜
度不同闭 。 禾谷类作物种子在幼芽伸长阶段对水分
的敏感性最高 [’] 。 本试验将 4 个不同发育状态的两
种植物种子由供水良好突然转人含水量 5纬的土壤
中不仅得出了与前述学者相似的结果〔2一 4〕 , 而且还
得出了萌动种子是耐旱性升降的拐点和 出苗阶段耐
早性又渐回升的结论 。
不同发育状态植物种子由供水 良好突然转人含
水量 5%不 良水分的土壤中 , 由于水分反渗原理种
子将失水回干 lj[ 。 失水回干对种子的影响视种子所
处的发育状态和复水时间长短而定 。 吸胀阶段的种
子是一个纯物理过程〔5一7 J , 内部物质代谢尚处于惰
性状态田 , 重新回干不论时间长短 , 不过重复了一个
物理过程而已 ,故耐旱性与干种子接近 。 出苗期提前
主要是回干处理增强了种皮的透性 l[, ’ 〕 。萌动种子耐
早性小于干种子而大于发芽种子主要在于萌动种子
此时内部正在发生深刻的生理和物质代谢变化 ,可
逆性差 l[, ?〕 , 干旱时间越长 ,这种伤害就越大 , 死亡率
就越高 。 发芽种子的耐旱性比萌动种子更低 。 回干
失水时间稍长就会造成大部分种子丧失出苗能力 。
发芽种子在整个成苗阶段生理代谢中也是最为旺盛
和活跃的时期 ,水分不足将影响幼苗的正常代谢水
平阵 7〕 ,进而影响持续吸水能力和继续生长能力 。 出
土后幼苗植株尚小 , 虽能行使一定光合作用和支持
生长 ,但遇到稍长的干旱或土壤含水量不足 ,仍然无
法自保 。 因此幼苗出土后耐早性虽有回升 , 但仍然需
要一定的水分维持其最低生长〔2一 4〕 。 也就是说幼苗
出土后土壤水分含量的多少或干早时期的长短仍然
是制约植物是否成苗的一个关键因素 。
4 结 论
l) 三点金和海滨雀稗种子吸胀阶段吸水量占
整个播种至成苗阶段吸水量分别为 51 %和 43 % ;萌
动阶段相应为 17 %和 19 写 ;发芽阶段依次为 32 %
和 38 % 。 萌动 、发芽状态种子及 出土后种苗维持继
续生长的土壤含水量不能小于 5 %或连续性干早不
能超过 10 d ,否则 ,会引起大量缺苗甚至绝苗 。
2) 三点金吸胀 、 萌动 、 发芽三个阶段吸水量和
吸水速度高于和快于海滨雀稗种子 。
3 ) 两种地被植物的吸胀种子耐旱性类似于干
种子 ,萌动种子是耐旱性升降的拐点 ,发芽种子耐早
性最低 , 出土阶段幼苗耐早性又逐渐回升 。
今 考 文 献 :
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9 8干旱地区农业研究 第 21卷
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