全 文 ：文章编号: 1007-0435( 2007) 03-0259-04
环境因子对苦豆子种子萌发和幼苗生长的影响
王　进1, 韩多红2, 陈　叶1, 金自学1
( 1.河西学院农业资源与环境科学系, 甘肃 张掖　734000; 2河西学院生物系, 甘肃 张掖　734000)
摘要: 研究光照、温度、水分和土壤盐分等因子对苦豆子( S ophora alop ecuroides L . )种子萌发的影响。结果表明:在
持续光照、持续黑暗和16 h 光照/ 8 h 黑暗下种子萌发最适宜的温度为25℃; 在16～8 h 光暗交替下, 25℃/ 16℃昼夜
变温发芽率最高; 种子萌发对光照不敏感;种子萌发最适土壤含水量为8%～13% ;种子发芽期对NaCl的耐受浓度
为1. 2%。
关键词: 苦豆子; 温度; 光照; 土壤湿度; 盐分胁迫; 种子萌发
中图分类号: S 330. 2　　　　文献标识码: A
Influence of Environmental Factors on the Seed Germination and
Seedling Growth of Sophora alopecuroides
WANG Jin1 , HAN Duo-hong2 , CHEN Ye1 , JIN Zi-Xue1
( 1. Departmen t of Agricultural Resour ces and Environm ental Science, Hexi College, Zhangye, Gansu Pr ovin ce 734000, China;
2. Department of Biology, Hexi College, Zhangye, Gan su Province 734000, China)
Abstract: T he ef fects o f illumination, temperature, soil w ater and salt contents on the seed germination
and seeding g row th o f S op hora alop ecuroides L. w as studied. The r esults show that the opt imal tem-
perature for seed germinat ion w as 25℃ under sustained illuminat ion, sustained dark, o r 16 h illuminat ion/
8 h dar k. ; the highest g erm inat ion rate was occurred for the t reatments of 25℃( dayt ime) / 16℃( night )
under 16 h il lum inat ion/ 8 h dark. T he seed germination and seeding g row th w ere not sensit iv e to the
illuminat ion. T he opt imal soil w ater content w as 8～13% and the highest NaCl tolerance concentr ation
w as 1. 2% fo r seed germ inat ion.
Key words : S op hora alop ecur oides L; Temperature; Illuminat ion; Soil water content ; Hybrid salt ; Seed
germ inat ion
　　苦豆子( S ophora alop ecuroides L. )别名: 草本
槐、苦豆根, 是北方地区的生态草和药品工业原
料[ 1] , 随着荒漠化的加剧, 地表裸露、过度放牧及开
采,使苦豆子野生资源量急剧下降,无法满足中药加
工提取苦豆碱和有机绿肥的供应。开展苦豆子人工
栽培和恢复野生苦豆子种群是当前解决原料问题的
关键[ 2, 3]。李晓莺等通过组织培养扩繁苦豆子种群[ 4]
作了初步研究。杨辉等人研究了苦豆子种子特性与
种群扩展的关系[ 5] ,但没有就实际栽培问题做阐述。
本文结合生产实践, 研究环境因子对苦豆子种子萌
发的影响,确定其萌发条件。为了解苦豆子对环境的
适应机制, 为人工驯化栽培和快速繁殖方法提供理
论参考,同时对生产实践也有现实意义。
1　材料与方法
1. 1　供试材料　
苦豆子种子于2005年11月采于甘肃张掖市黑
河中下游( 312国道510处方圆1 km )
1. 2　种子处理
将苦豆子种子用65%的H2SO 4处理20 min,再
收稿日期: 2006-09-19; 修回日期: 2006-11-24
基金项目: 国家自然科学重点支持项目( 40235053)
作者简介: 王进 ( 1974-) ,男,甘肃甘州人,讲师,主要从事种子生物学研究和教学工作, E-mail : w angjin 74081@ 163. com
第 15 卷　第3 期
　Vol. 15　 No . 3
草　地　学　报
ACTA AGREST IA SIN ICA
　　　2007年　 5月
　M ay　　 2007
用0. 02%的GA 3处理半小时。
1. 3　温度和光照
1. 3. 1　设15, 20, 25和 30℃恒温下, 分别在持续光
照, 持续黑暗或昼/夜变换光照 (光照 16 h/黑暗
8 h) ,光照强度为2000 LX。
1. 3. 2　光照条件( 16 h/ 8 h) 不变, 分别设 30℃/
20℃、25℃/ 16℃、20℃/ 12℃、15℃/ 8℃等变温(日/
夜)。
1. 4　土壤水分含量
称取70 g 高温消毒后的沙土放入培养皿, 加入
蒸馏水,使含水量分别为5、7、8、10、12、13、15、20、25
和30% 共10个处理,各重复3次。每皿放入50粒种
子(深度1 cm )。将培养皿置于试验室内,在25℃和光
照条件下。每天称重, 并补充水分,保持恒定的土壤
湿度。每天统计出苗率。
1. 5　土壤含量
将分析纯NaCl 配制成0. 1、0. 3、0. 6、0. 9、1. 2、
1. 5、1. 8和 2. 0%的盐溶液, 在培养皿放入发芽纸,
分别加入上述各溶液至饱和, 然后置入处理好的苦
豆子种子各100粒, 4次重复,在25℃,光照条件下培
养10 d , 每天记录累积发芽数, 发芽结束, 称苗重,
计算发芽率和活力指数, 测定幼苗根系脱氢酶活性
和幼叶过氧化物酶活性[ 6]。
1. 6　统计分析
发芽率以最终达到的正常幼苗百分率计;按 GI
=
Gt/ Dt 公式计算发芽指数; 按GI=
( Gt * Dt ) /
G 计算平均发芽天数;式中GI 为发芽指数, Gt 为逐
日发芽数, Dt 为相应的发芽天数, G 为发芽
率[ 7、8、9、10]。测试数据采取Excel进行方差分析。
2　结果与分析
2. 1　温度和光照对苦豆子种子萌发及幼苗生长的
影响
2. 1. 1　在恒温下光照对种子萌发和幼苗生长的影
响　在不同恒温和相同光照下,种子发芽率很高, 分
别达到96%、95%和94% ,但差异不显著; 在25℃和
30℃恒温下,种子第1 d就萌发, 在20℃和15℃恒温
下,第2～3 d萌发; 其中以30℃发芽最快,其次是25、
20和15℃。发芽速度间差异显著( P< 0. 05) ;在25℃
恒温下幼苗活力最高,其次是30、20和15℃,活力指
数间差异显著( P< 0. 05) ,但是,在同一恒温光照和
黑暗下,发芽速度间差异不显著(表1)。
表1　在不同恒温下,光照对苦豆子种子萌发和幼苗生长的影响
Table 1　Effect of illumination on seed germination and seedling g r ow th of S . alop ecur oides
at different constant t emperatures
温度(℃)
Temperatur es
持续光照
Duration of irradiation
持续黑暗
Dur ation of darkness
16 h/ 8 h光暗交替
16 h irr adiation and 8 h darkness
发芽率%
Germination
rate
平均发芽
日数
MGT
发芽指数
Germination
exponent
单苗鲜重(mg)
Seedling
weigh
发芽率%
Germination
r ate
平均发芽
日数
MGT
发芽指数
Germination
exponent
单苗鲜重( mg)
Seedling
weight
发芽率%
Germination
r ate
平均发芽
日数
MGT
发芽指数
Germination
exponent
单苗鲜重( mg)
Seedling
weight
15 96
cba
5. 20
a
19. 3
d
68. 9
dc
96
ba
5. 77
a
17. 37
d
57. 24
d
96
a
5. 5
a
18. 34
d
59. 0
d
20 96
ba
2. 85
b
38. 1
c
71. 6
c
96
a
2. 90
b
37. 48
c
166. 64
c
95
dcba
2. 7
b
38. 21
c
84. 9
ba
25 96
a
1. 64
c
65. 9
b
132. 8
a
95
dcba
1. 68
c
65. 71
b
192. 00
a
95
cba
2. 1
c
53. 08
b
87. 6
a
30 94
dcba
1. 00
d
78. 2
a
111. 5
b
96
cba
0. 71
d
77. 07
a
173. 29
b
96
ba
1. 7
d
68. 00
a
66. 0
c
2. 1. 2　在持续光照下, 25℃恒温时子叶平展, 可见
羽状复叶,有次生根长出,幼苗根最长,生长量最大。
30℃时,根和顶芽生长受抑制; 15℃时, 种皮紧裹子
叶,初生根露出; 20℃时子叶呈锐角展开,顶芽初露。
在持续黑暗下,各温度处理的子叶均未展开,下胚轴
生长迅速,幼苗生长量大(类似大豆豆根菜)。温度处
理间幼苗重量差异显著( P< 0. 05)。在16～18 h光
暗交替下, 25℃时单苗鲜重最大, 根系最长, 30℃次
之,幼苗状态类似持续光照。综上所述,苦豆子种子
属喜温且发芽快, 在持续光照、持续黑暗和16～18 h
光暗交替下25℃是最适发芽温度;其萌发对光照不
敏感。
2. 1. 3　16～18 h 光暗交替下变温对种子发芽的影
响　苦豆子种子在16～18 h 光暗交替条件下, 在
25℃/ 16℃温变下,发芽率最高,种子活力最强,幼苗
生长量最大,其次是 30℃/ 20℃、20℃/ 12℃和15℃/
8℃, 发芽率在处理间差异显著( P< 0. 05) , 与不同
恒温光照相比有所降低。在30℃/ 20℃变温变光条件
下,发芽速度最快,第 1 d 就开始发芽, 其次是25℃/
16℃、20℃/ 12℃和15℃/ 8℃,分别在第2、3和5 d 开
260 草　地　学　报 第 15卷
始发芽,处理间差异显著( P< 0. 05)。在15℃/ 8℃条
件下,初生根初露,下胚轴未伸长,种皮紧裹子叶;在
20℃/ 12℃下,下胚轴伸长, 种皮脱落,子叶呈锐角展
开;在25℃/ 16℃下,子叶平展,心叶露出,幼苗健壮;
在30℃/ 20℃下, 种子发芽快,但在发芽后期56%幼
苗死亡。综上所述, 在昼/夜变换光照的条件下,
25℃/ 16℃的变温是苦豆子种子发芽的最适温度
(表2)。
表 2　在 16 h/ 8 h光暗交替下温度对苦豆子种子发芽和幼苗生长的影响
T able 2　Effect of 16 h illuminat ion/ 8 h dark on seed germination and seedling gr ow th o f
S . alop ecuroides at differ ent shift temperat ur es
处理
Disp os al
发芽率( % )
Germin at ion rate
发芽日数
MGT
发芽指数
Germination exponen t
单苗鲜重( mg)
S eedling w eigh t
活力指数
Vigour exponent
30℃/ 20℃ 54d - 0. 5d 56. 88a 111. 76ab 6530. 04b
25℃/ 16℃ 92a 2. 4c 40. 83b 118. 03a 10858. 48a
20℃/ 12℃ 78b 4. 2b 23. 13c 80. 90c 6310. 20cb
15℃/ 8℃ 75cb 5. 1a 14. 74d 52. 17d 3912. 75d
2. 2　土壤含水量对苦豆子种子萌发的影响
在 25℃光照下, 土壤含水量在5%～15%时,种
子第2 d 开始出苗, 以第3～6 d出苗速度最快。在此
范围内,土壤含水量越高,发芽率越高,发芽指数也越
大。以含水量8%～12% ,种子发芽率最高、发芽指数
最大, 但差异不显著;在含水量13%～25%范围内,
含水量越高,发芽率越低,含水量> 25%,种子萌发受
抑制。
表3　湿度对苦豆子种子发芽率的影响
Table 3　Effect of so il w ater content on seed germination of S . alop ecur oid es
含水量( % )
Soil w ater
content ( % )
发芽率( % )
Germinat ion
rate
显著性检验
S ignif icance test
发芽指数
Ger mination exponen t
显著性检验
Signif icance test
0. 01 0. 05 0. 01 0. 05
5 64 G g 21. 23 GF g
7 88 D d 45. 04 DCBA dcba
8 94 CBA cb a 46. 00 CBA cba
10 94 BA ba 48. 46 BA ba
12 94 A a 51. 30 A a
13 88 ED ed 41. 27 E e
15 84 FED f 28. 92 F f
20 12 H h 3. 00 H h
25 3 I i 0. 16 IH ih
　　因此, 苦豆子种子萌发的适宜土壤含水量为
8%～12%。
2. 3　盐浓度对苦豆子种子发芽和幼苗生长的影响
NaCl处理后种子在第2 d开始萌发,其中浓度
在0. 1%～0. 9%, 发芽率间差异不显著,处理间差异
显著( P< 0. 05)。浓度0. 1%～0. 3%对幼苗生长、发
芽速度有显著的促进作用,根系脱氢酶活性和幼叶
过氧化物酶活性显著提高。说明低浓度对种子萌发
有增效效应[ 11] , 浓度大于0. 3后,幼苗生长量和发芽
速度随着浓度的增大而降低, 同时发芽整齐度降低,
根系脱氢酶活性和幼叶过氧化物酶活性显著降低。
在低浓度处理下的发芽率高于高浓度, 与其它植物
耐盐研究结果相似[ 12, 13]。根据植物生长抗逆半衰减
浓度概念 [ 13] ,在苦豆子种子发芽期,对 NaCl的最高
耐受浓度为1. 2% (表4)。
表4　盐浓度对苦豆子种子发芽及幼苗生长的影响
Table 4　Effect o f the NaCl on the seed germination andseeding g rowt h o f S . alop ecuroides
项目 Item NaCl 浓度 NaCl concent rat ion
Ck 0. 1 0. 3 0. 6 0. 9 1. 2 1. 5 1. 8 2. 0
发芽率( % ) Germinat ion r ate 96. 0a 96. 0ba 96. 0cba 95. 0dcba 93. 0ecbaa 72. 0f 53. 0g 28. 0h 0
单株苗重( mg) Seedl ing w eight 90. 3c 105. 5ba 100. 6a 70. 5d 57. 2e 46. 1f 41. 7g f 41. 2hgf 0
发芽指数 Germinat ion exponent 41. 8c 45. 3a 42. 8ba 34. 7d 32. 4ed 21. 6f 21. 1g f 16. 9h 0
根系脱氢酶活 Roots dehyd rogenase 23. 9c 48. 8ba 52. 3a 21. 9dc 20. 3edc 6. 9f 6. 8g f 6. 2hgf 0
幼叶过氧化物酶活性 POD 1010. 0c 1653. 3ba 1876. 8a 960. 5dc 870. 2e 666. 3f 510. 4g 500. 4hg 0
261第 3期 王进等:环境因子对苦豆子种子萌发和幼苗生长的影响
3　讨论与结语
3. 1　依据 Woodsto ck [ 14]、徐本美[ 15]、孙群 [ 16]关于
发芽最适宜温度的判定,并结合幼苗生长评定, 将苦
豆子种子萌发的最适温度在恒温下确定为 25℃,在
16～8 h光暗交替下确定为15/ 25℃。本试验结果表
明,结合幼苗形态评定更能表现不同发芽条件下苦
豆子种子发芽的差异。因此,在确定最适发芽温度
及光照条件时,均需结合幼苗形态指标进行评价。苦
豆子种子萌发的温度范围较宽, 对光照要求不敏感,
在恒温条件下萌发率很高,有利于在大棚播种育苗
繁殖。
3. 2　苦豆子种子在昼/夜变换光照条件下, 温度变
化对萌发和幼苗生长的影响显著, 说明在变温和变
光条件下,不利于种子萌发,这是苦豆子种子在自然
生态系统中发芽率不高的又一个原因。因此在人工
直播或飞播苦豆子时, 建议在 5月中旬到7月初进
行,以保证顺利出苗,增加幼苗的存活机会。
3. 3　土壤含水量是调节种子萌发的重要因素之一。
苦豆子种子属发芽快的中小粒种子,在荒漠中直播
时要考虑自然降水和土壤的含水状态,在夏季阴雨
连绵时节播种有利于成苗。在退耕还林地直播, 底墒
须适宜,以确保种子萌发所需适宜的土壤含水量。
3. 4　土壤含盐量影响着种子萌发及幼苗生长速度。
在低浓度盐碱地, 直播苦豆子应减少播量, 在中等盐
碱地则需增加播量。苦豆子不宜在含盐量大于1. 2%
的土壤栽培。
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(责任编辑　孟昭仪)
262 草　地　学　报 第 15卷