全 文 ：第20卷 第5期
Vol.20 No.5
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2012年 9月
Sep. 2012
3种草坪草种子人工加速老化的条件筛选和优化
刘士瑶,孙 彦*
(中国农业大学草地所,北京 100193)
摘要:以3种草坪草种子为材料,研究老化温度(39,41,43和45℃)和处理时间(24,36,48,60,72,84和96h)对种
子发芽率的影响,筛选确定3种草坪草种子进行人工加速老化测定的适宜条件,并建立标准化的测定程序。结果
表明:人工加速老化的方法能反映种子在活力水平上的差异,同时筛选出狗牙根(Cynodondactylon)种子加速老化
最适温度是41℃,最适时间是48h;匍匐翦股颖(Agrostisstolonifera)种子加速老化最适温度是43℃,最适时间是
72h;海滨雀稗(Paspalumvaginatum)种子加速老化最适温度是41℃,最适时间是60h。
关键词:狗牙根;匍匐翦股颖;海滨雀稗;发芽率;加速老化
中图分类号:S330.2 文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2012)05-0894-05
ScreeningandOptimizingAcceleratedAgingConditionofThreeKindsofTurfgrass
LIUShi-yao,SUNYan*
(InstituteofGrasslandScience,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100193,China)
Abstract:Effectsofdifferenttemperatures(39,41,43,45℃)anddifferentagingtimes(24,36,48,60,
72,84,96h)ontheseedgerminationratesofthreekindsofturfgrassseedswereinvestigated.Results
showedthatthedifferentvigorofseedscouldbedistinguishedusingacceleratedaging.Theoptimalcondi-
tionsofartificialacceleratedagingfortheseedsofCynodondactylon(Linn.)Pers.,Agrostisstolonifera,
andPaspalumvaginatumSW.were41℃for48h,43℃for72hand41℃for60h,respectively.
Keywords:Bermudagrass;Creepingbentgrass;Seashorepaspalum;Acceleratedaging
种子质量检测是种子生产、加工、销售过程中必
不可少的环节。在已经确定种子品种品质的情况
下,发芽能力的检验往往成为种子播种品质检验的
核心内容,发芽能力与种子的内在活力息息相关,是
确保播种成功、苗全苗壮、丰产优质的必要条件[1]。
随着我国种子市场的日渐繁荣,更加要求草种子质
量检验技术的安全与规范,然而目前我国草种子质
量检验标准仍不全面与规范。人工加速老化测定方
法是测定种子活力的常用方法之一,通过在人为控
制下将种子短期内放在高温和高湿环境中,使种子
迅速老化。高活力种子能够忍受逆境条件,比低活
力种子老化缓慢,使得加速老化后高活力种子保持
较高的发芽率,而低活力种子发芽率降低[2]。在牧
草方面,已用于草地早熟禾(PoapratensisL.)[2]燕
麦(AvenasativaL.)[3]、高羊茅(Festucaarundina-
cea)[4]、草地雀麦(Bromusriparius)[5]、多年生黑麦
草(LoliumperenneL.)[6]、马棘(Indigoferapseu-
dotinctoria)[7]和紫花苜蓿(Medicagosativa)[8]等
种类的研究。但是,不同草种要求老化的温度和时
间也不尽相同,因此,需要研究确定不同草种适宜的
老化时间和温度。到目前为止,国际种子检验协会
检验规程中仅对大豆(Glycinemax)种子人工加速
老化的具体方法进行了明确规定[9],因此,研究确定
草种子加速老化测定的适宜条件是非常必要的。
狗牙根(Cynodondactylon)属于禾本科多年生
草本植物,又称百慕大、铁线草,是目前广泛应用于
温湿地区,包括热带及亚热带地区的草坪草种。狗
牙根除草坪用途外,也是热带地区的主要牧草草种。
海滨雀稗(Paspalumvaginatum)为禾本科雀稗属
植物,又称夏威夷草,原产于热带、亚热带海滨地带,
色泽亮丽,坪质细腻,分蘖密度高,生长旺盛,具有强
的抗逆性和广泛的适应性;耐盐碱性极强,可用海水
收稿日期:2012-03-02;修回日期:2012-05-20
基金项目:国家“十二五”科技支撑计划子课题“豆科及禾本科牧草良种扩繁技术研究与示范”(2011BAD17B01-02);国家牧草产业技术体
系(CARS-35)资助
作者简介:刘士瑶(1986-),女,黑龙江齐齐哈尔人,硕士研究生,研究方向为牧草与草坪草种子,E-mail:liushiyao_641@126.com;*通信作
者 Authorforcorrespondence,E-mail:ctsoffice@yahoo.com.cn
第5期 刘士瑶等:3种草坪草种子人工加速老化的条件筛选和优化
浇灌;具有极强的耐践踏性,受损后恢复极快。匍匐
翦股颖(Agrostisstolonifera)为禾本科多年生草
本,是世界上最重要的冷季型草坪植物之一。具有
匍匐枝,叶纤细。喜冷凉湿润气候,耐寒能力强,耐
荫能力优于早熟禾但不如紫羊茅(Festucarubra),
耐低修剪,耐践踏性中等,绿期长,观赏效果好,养护
管理要求精细。广泛用于庭院、公园等地的观赏性
草坪,其优良品种用于高尔夫球场果岭区绿化。匍
匐翦股颖是世界上公认的、优秀的冷季型果岭草种,
适于种植于温带地区[10]。
随着我国城市化进程的加快及高尔夫球运动的
快速发展,草坪草的需求量在逐步增加。因此确定
以上3种草坪草种最适老化条件对于完善草种子质
量检测方法和促进草种子市场的健康发展具有重要
的理论意义和实际应用价值。
1 材料与方法
1.1 供试材料及种子千粒重的测定
狗牙根(普通)由中国农业大学草地所提供,是
目前广泛应用于温湿地区,包括热带及亚热带地区
的草坪草种。除草坪用途外,也是热带地区的主要
牧草草种。匍匐翦股颖(L-93)由中国农业大学草地
所提供,适应于湿润、肥沃、酸性的土壤,常用于高速
公路和优质草坪及常规绿地。海滨雀稗(海浪)由北
京克劳沃草业技术开发中心提供,具有强的抗逆性
和广泛的适应性。以上3种草坪草均适用于高尔夫
球场果岭。
供试种子千粒重如表1所示。
表1 供试种子千粒重测定
Table1 Weightdeterminationoftestedseed g
样品名Samplename 千粒重Seedweight
狗牙根Cynodondactylon 0.241
匍匐翦股颖Agrostisstolonifera 0.066
海滨雀稗Paspalumvaginatum 0.545
1.2 种子含水量测定结果及含水量的调整
试验所用狗牙根、匍匐翦股颖、海滨雀稗的含水
量分别为8.1%,9.2%和11.6%,参照ISTA规程
第15章要求,进行加速老化种子含水量应为10%
~14%,需要对3份样品种子含水量进行调整。将
未达要求的供试种子含水量统一调节至12%。
表2 供试种子含水量调节
Table2 Testedseedmoisturecontent
样品名
Samplename
水分调整前含水量
Moisturecontentbeforeadjusted/%
水分调整后含水量
Adjustedmoisturecontent/%
加入蒸馏水质量
Addingdistiledwater/g
狗牙根Cynodondactylon 8.1 12 0.089
匍匐翦股颖Agrostisstolonifera 9.2 12 0.064
海滨雀稗Paspalumvaginatum 11.6 11.6 0
注:加入蒸馏水的量是指调整5.0g供试种子含水量至12.0%所需加的蒸馏水量
Note:Addingdistiledwater:thequantityofdistiledwaterusedforadjusting5.0gseedmoisturecontentto12%
1.3 老化处理设计及测定方法
老化处理设计:老化温度设定为39,41,43和
45℃,湿度100%,老化时间设定为24~96h,每12
h为一个梯度,每个草种共计28个处理,种子在设
定温度下分别进行不同时间的老化。未处理种子为
对照(CK)。
种子千粒重的测定:参照国际种子检验协会
(ISTA)种子检验规程第10章[9]测定种子的千粒
重。从供试样品中随机数取8个重复,每个重复
100粒种子,分别称重到规定的小数位数。
种子含水量的测定及调节:参照国际种子检验
协会(ISTA)种子检验规程第9章[9]测定种子的含
水量。
称取洁净种子约4.5g放入样品盒后称重(精
确到0.001g),设置2个重复。在130~133℃下,
将样品盒盖开启后放入烘箱内烘干1h。到达规定
时间后,盖好样品盒盖,放入干燥器里冷却30min
后再称重。按下式计算种子含水量:
种子含水量(%)=(M2-M3)×[(M2-M1)
×100%]-1,其中:M1:样品盒盒盖的重量(g),M2:
样品盒和盖及样品的烘前重量(g),M3:样品盒和盖
及样品的烘后重量(g)。
种子标准发芽率测定:选取均匀饱满一致的种
子100粒,将其放入盛有3层滤纸的直径10cm培
养皿中,每皿放置100粒,设4次重复,狗牙根在
35℃,8h光照和20℃,16h黑暗条件下放置于光照
培养箱(IRH-250-GⅡ)中培养。初次计数为第7d,
末次为第21d。匍匐翦股颖、海滨雀稗在30℃,8h
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草 地 学 报 第20卷
光照和20℃,16h黑暗条件下放置于光照培养箱
(IRH-250-GⅡ)中培养。初次计数为第7d,末次为
第28d。最终统计正常种苗数,按照《牧草种子检验
规程》计算种子发芽率[11]。
发芽率=(发芽终期全部正常种苗数/供试种子
数)×100%。
种子加速老化:称取调整含水量后的种子5g,
平铺于老化盒(11.0cm×11.0cm×5.0cm)内支架
网上(直径10.0cm,高3.5cm),老化盒内装有蒸馏
水,确保种子可以从环境中均匀吸水且距水面约1
cm。然后将老化盒放人老化箱内(DNP-9162型电
热恒温箱)进行老化。老化箱连通水源,保证老化期
间湿度达到100%。在老化至规定时间后,将种子
样品取出,在1h内进行发芽率测定。
老化后发芽率的测定:将老化后的种子按照标
准发芽所规定的条件进行种子发芽培养,重复4次,
每重复100粒。最终统计正常种苗数,计算种子发
芽率。
1.4 数据处理
试验数据使用SPSS17.0进行单因素分析,使
用Excel2003作图。
2 结果与分析
2.1 不同老化温度对3种草坪草种子发芽率的
影响
不同老化温度对狗牙根种子发芽率的影响:加速
老化处理后,对狗牙根种子进行标准发芽试验。整体
的发芽率平均值表明,在经过39,41,43,45℃老化处
理后,各温度下的平均发芽率分别下降到78%,72%,
63%和53%。在39℃处理条件下,发芽率仍保持较
高水平,虽然与对照差异不显著,但与其余处理间差
异显著(P<0.05,表3),且随着老化温度的升高及人
工老化时间的延长,种子发芽率下降幅度增大,对种
子加速老化作用增强。可见,在41℃可以明显促进
狗牙根种子的劣变。
不同老化温度对匍匐翦股颖种子发芽率的影
响:加速老化处理后,对匍匐翦股颖种子进行标准发
芽试验。整体的发芽率平均值表明,在经过39,41,
43,45℃老化处理后,各温度下的平均发芽率分别下
降到74%,71%,38%和24%。在39和41℃处理
条件下差异不显著,但均与43和45℃老化处理间
差异显著(P<0.05,表4),且随着老化温度的升高
及人工老化时间的延长,种子发芽率下降幅度增大,
对种子加速老化作用增强。可见,在43℃可以明显
促进匍匐翦股颖种子的劣变。
表3 不同老化处理温度及时间对狗牙根种子发芽率的影响
Table3 EffectsofartificialagingonBermuda
grassgerminationrate
温度
Temperature/℃
老化后发芽率
Germinationrate/%
处理时间
Agingtime/h
老化后发芽率
Germinationrate%
CK 83a CK 83a
39 78a 24 79a
41 72b 36 75ab
43 63c 48 69b
45 53d 60 65bc
72 63bcd
84 55d
96 60cd
注:不同小写字母表示同列平均值差异显著(P<0.05),下同
Note:Differentlettersinthesamecolumn meansignificantdifference
(P<0.05),thesameasbelow
表4 不同老化处理温度及时间对匍匐翦
股颖种子发芽率的影响
Table4 EffectsofartificialagingonCreeping
bentgrassgerminationrate
温度
Temperature/℃
老化后发芽率
Germinationrate/%
处理时间
Agingtime/h
老化后发芽率
Germinationrate/%
CK 91a CK 91a
39 74b 24 72b
41 71b 36 68b
43 38c 48 60bc
45 24d 60 44bc
72 46c
84 36bc
96 36bc
不同老化温度对海滨雀稗种子发芽率的影响:
加速老化处理后,对海滨雀稗种子进行标准发芽试
验。整体的发芽率平均值表明,在经过39,41,43,
45℃老化处理后,各温度下的平均发芽率分别下降
到11%,8%,3%和1%。39,41,43,45℃老化处理
的种子发芽率与对照差异显著(P<0.05,表5),可
见,在41℃可以明显促进海滨雀稗种子的劣变。
2.2 人工加速老化时间对3种草坪草种子发芽率
的影响
人工加速老化时间对狗牙根种子发芽率的影
响:狗牙根种子在经过人工加速老化处理后,发芽率
逐渐降低。但是在45℃温度下发芽率下降幅度明
显(图1)。老化处理24h与36h后的发芽率差异
不显著,但与老化处理48,60,72,84,96h差异显著
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第5期 刘士瑶等:3种草坪草种子人工加速老化的条件筛选和优化
表5 不同老化处理温度及时间对海滨雀稗
种子发芽率的影响
Table5 EffectsofartificialagingonSeashore
paspalumgerminationrate
温度
Temperature/℃
老化后发芽率
Germinationrate/%
处理时间
Agingtime/h
老化后发芽率
Germinationrate/%
CK 67a CK 67a
39 11b 24 7b
41 8c 36 8b
43 3d 48 6bc
45 1e 60 5cd
72 4cd
84 5d
96 5d
(P<0.05,表3),且老化36,48,60,72h间发芽率
差异不显著。可见,48h是个临界值,在此之后种
子受到的伤害较大。在相同处理时间的情况下,随着
老化温度的升高,狗牙根种子的发芽率均出现下降的
现象,处理时间越长,下降幅度越大,种子的发芽率越
低。处理96h时,下降幅度不明显,可能是种子内部
生理调节抵抗外界环境的影响(图1)。
人工加速老化时间对匍匐翦股颖种子发芽率的
影响:老化时间的延长也导致匍匐翦股颖种子发芽
率下降,且老化24,36,48,60h处理间差异不显著,
老化处理24h与72,84,96h处理差异显著(P<
0.05,表4)。在不同老化温度处理条件下,39℃和
41℃处理中老化时间对发芽率影响较小,但在43℃
和45℃处理中,随着老化时间的延长种子发芽率迅
速下降。而且在41℃和45℃处理中,随着时间的延
长,种子发芽率下降后均有上升现象发生。可见,老
化处理72h为临界时间。匍匐翦股颖种子在处理
24h和36h时随温度升高种子发芽率下降,但
43℃和45℃时变化不大,随着时间延长,温度对发
芽率的影响逐渐加大,变化明显(图2)。
图1 老化处理对狗牙根种子发芽率的影响
Fig.1 EffectsofartificialagingonBermudagrassgerminationrate
图2 老化处理对匍匐翦股颖种子发芽率的影响
Fig.2 EffectsofartificialagingonCreepingbentgrassgerminationrate
798
草 地 学 报 第20卷
人工加速老化时间对海滨雀稗种子发芽率的影
响:随着老化时间的延长使海滨雀稗种子发芽率快
速下降,同时老化处理24,36,48h间种子发芽率不
显著,老化处理60,72,84,96h间种子发芽率不显
著(表5),但是老化处理24h与60h间差异显著(P
<0.05)。可见,60h是临界时间。在相同处理时
间下,随温度升高海滨雀稗种子的发芽率逐渐降低,
但总体发芽率很低(图3)。
图3 老化处理对海滨雀稗种子发芽率的影响
Fig.3 EffectsofartificialagingonSeashorepaspalumgerminationrate
3 讨论与结论
人工加速老化方法作为一种预测种子活力的方
法已被广泛认可,这个方法是与自然条件下老化种
子的实际耐藏性明显相关[12],因此可以很好的预
测种子的耐储藏性。种子入库的成熟程度、收获时
的天气状况及是否存在机械损伤等都会对种子发芽
率有一定的影响,因此在测定种子发芽率时,还应考
虑不同种子批的收获时间、贮藏条件等因素[13]。人
工老化试验只要设备条件具备,操作起来就很简便,
但是它的规程性要求很强,对所需要的设备和操作
程序要求都较为严格,必须按照ISTA所规定来使
用专用设备。在种子人工加速老化方法研究中,虽
然有学者提出老化适宜温度为38~45℃,但不同的
植物种子适宜的老化温度各不相同[8]。关于老化条
件筛选方面的报道较多,如谷子种子加速老化处理
的最佳温度是41℃,最适时间是48h[14]。草地早熟
禾种子进行加速老化测定的适宜条件为老化温度
44℃和老化时间60h[2]。
本试验中用人工加速老化的方法对3种草坪草
种子进行处理,发现随着温度的升高及时间的延长,
种子的发芽率均逐步下降。试验结果表明:狗牙根
种子加速老化最适温度是41℃,最适时间是48h;
匍匐翦股颖种子加速老化最适温度是43℃,最适时
间是72h;海滨雀稗种子加速老化最适温度是
41℃,最适时间是60h。本试验采用的3种草坪草
种子中,由于海滨雀稗具有硬实的特性,因此各处理
同对照间差异显著(P<0.05)。高温高湿老化法是
否解除了种子的硬实,还需进一步研究。
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(责任编辑 刘云霞)
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