全 文 ：4种禾本科牧草种子的抗旱性评价*
彭明俊 , 赵　琳 , 温绍龙 , 郭永清 , 江期川 , 杨　旭 , 郑　科 , 郭玉红 , 张立新
(云南省林业科学院 , 云南　昆明 650204)
摘要:通过对 20%PEG处理种子 96 h后的胚芽伸长速度 、 种子吸水速率 、 种子萌发胁迫指数等 3项抗旱性指标
的测定 , 并采用抗旱性综合评价法 , 评价了狗牙根 (1号)、 波特鸭茅 (2号)、 德梅特苇状羊茅 (3号 )、 黑籽
雀稗 (4号) 4种禾本科牧草种子的抗旱性能。用 20%PEG处理种子 96 h后的胚芽伸长速度评价 4种牧草种子
的抗旱性 , 其抗旱性由强至弱的顺序为:3号 > 2号 = 4号 >1号;用种子吸水速率评价 4种牧草种子的抗旱
性 , 抗旱性由强至弱的顺序为:2号 >4号 >3号 >1号;用种子萌发胁迫指数评价 4种牧草种子的抗旱性 , 抗旱
性由强至弱的顺序为:3号 >1号 >4号 =2号;用综合评价方法评价 4种牧草种子的抗旱性 , 抗旱性由强至弱
的顺序为:3号 >2号 >4号 >1号。
关键词:狗牙根;波特鸭茅;德梅特苇状羊茅;黑籽雀稗;种子;抗旱性评价
中图分类号:S 543;S 728　　文献标识码:A　　文章编号:1672 - 8246 (2006) 02 -0074 - 04
DroughtResistance of Four K inds ofGram ineae Forage Grass
PENG M ing-jun, ZHAO Lin, WEN Shao-long, GUO Yong-q ing,
JIANG Q i-chuan, YANG Xu, ZHENG K e, GUO Yu-hong, ZHANG Li-xin
(Yunnan Academy of Forestry, Kunm ing Yunnan 650204, P. R. C hina)
Abstract:Choosing plan tu le e longation speed 96 hours afte r trea ting w ith 20% PEG , water absorp tion rate of seed
and w ate r stress index o f seed germ ina tion as the indexes, the drought resistance of four kinds ofG ram ineae forage
grasses nam elyCynodon dacty lon (L. )Pers. , Dacty lis glomerata L. cv. Porto , Festuca arund inacea Schreb. cv.
Demeter andPaspalum atra tum was studied and evalua ted. Using the p lantule e longation speed 96 hours after trea-
ting w ith 20 % PEG as the eva luation index, the drough t resistance o f fou r k inds of forage g rassw as in the order o f
Festuca arund inacea Sch reb. cv. Demeter >Dactylis g lomerata L. cv. Porto=Paspalum a tratum >Cynodon dac-
tylon (L. )Pers. U sing the wa ter absorp tion ra te o f seed as the evaluation index, the drough t resistance of four
kinds of forage g rass w as in the order o fDacty lis g lomera ta L. cv. Porto >Paspalum atratum >Festuca arundi-
nacea Schreb. cv. Dem eter >Cynodon dacty lon (L. )Pers. U sing thew a te r stress index o f seed germ ination as the
eva luation index, the drought resistance of four k inds of fo rage g rass w as in the order of Festuca arund inacea
Schreb. cv. Demeter >Cynodon dacty lon (L. )Pers. >Paspa lum a tratum =Dacty lis g lomerata L. cv. Porto.
Evalua ting the drought resistance of these four kinds of forage grassw ith comprehensive evaluation method, the or-
derw asFestuca arundinacea Schreb. cv. Demeter >Dactylis glomerata L. cv. Porto >Paspalum atra tum >
Cynodon dacty lon (L. )Pers.
Key words:Cynodon dacty lon (L. )Pers. ;Dacty lis g lomerata L. cv. Porto;Festuca arund inacea Schreb. cv.
Demeter;Paspa lum a tratum;seed;evalua tion of drought resistance
　第 35卷　第 2期
　2006年 6月 　　　　　　　　　
西　部　林　业　科　学
Journal o fWest Ch ina Forestry Science
　　　　　　　　　　 V ol.35　No.2　
June.2006　
* 收稿日期:2005 - 07 - 06
　　　本项研究属干热河谷林草植被恢复草种 W ildgrass引进及国家西部大开发科技专项部分内容。
　　　第一作者简介:彭明俊 (1974— ), 男 , 云南镇雄人 , 工程师 , 主要从事水土保持及造林研究工作。
种植牧草是发展畜牧业最重要的基础性措施之
一 , 在自然条件比较恶劣的干旱地区 (如干热河
谷 ), 干旱是影响人工牧草地建植成败的重要因
子 。故应选择抗旱性能较强的草种作为该地区建植
人工牧草地的材料 , 为识别牧草的抗旱性能 , 对其
种子及萌发期抗旱性的评价至关重要 。本项研究对
狗牙根 (Cynodon dacty lon)、 波特鸭茅 (Dactylis
glomerata)、 德梅特苇状羊茅 (Festuca arundina-
cea)、黑籽雀稗 (Paspa lum atratum) 4种禾本科牧
草的种子通过 20 %PEG处理种子 96 h的胚芽伸长
速度 、 种子吸水速率 、种子萌发胁迫指数等 3项指
标的测定 , 并采用抗旱性综合评价法 , 评价了此 4
种牧草种子的抗旱性能。
1　材料和方法
1.1　材料
参试的 4种禾本科牧草的种子由云南省肉牛和
牧草研究中心提供 , 其草种的编号为:1号狗牙根
(Cynodon dacty lon)、 2号波特鸭茅(Dacty lis glomera-
ta)、 3号德梅特苇状羊茅 (Festuca arund inacea)、 4
号黑籽雀稗 (Paspalum atra tum )。
4个草种种子在作本项研究所选定的指标测定
前 , 对其种子进行先行浸种处理 , 即将参试草种的
种子放入 80℃热水中浸泡 2 ～ 3m in后 , 捞起晾干 ,
再进行各项指标测定 。
1.2　测定方法
(1) 20 %PEG处理种子 96 h的胚芽伸长速度
测定　精选 4种禾本科牧草经浸种处理的种子各
100粒 , 用吸水纸吸干种子表面水分 , 分种将种子
放至垫有过滤纸的培养皿中 , 加入 20 %PEG以浸
没种子层厚度的一半为好 , 加盖后置于 28℃的恒
温培养箱中 , 96 h后测定其胚芽的长度 , 此胚芽
的平均长度即为 96 h的种子胚芽伸长速度 。试验
重复 3次 , 根据 3次重复的平均胚芽伸长速度来衡
量各参试草种种子的抗旱性能 。平均胚芽伸长速度
越快 , 其抗旱性越强 , 反之则弱。
(2)种子吸水速率测定　选 4种牧草的种子
各取 200粒 , 去除外壳 , 称干重 , 进行浸种处理 。
浸种后用吸水纸吸干种子表面的水分 , 分种将其放
于 50mL小烧杯中 , 加蒸馏水 20 mL, 供种子吸
泡 , 将其置于 25.5℃恒温培养箱中 , 每隔 0.5 h称
重一次 , 共测重 10次 (每次称重后应加足 20 mL
的蒸馏水), 算出每次种子的吸水速率 (每次称重
前用吸水纸将种子表面的水分吸干 )。将吸水速率
绘成图 , 此图即为该牧草种子的吸水速率直线图 ,
根据吸水速率的快慢衡量其抗旱性。吸水速率越
快 , 抗旱性越强 , 反之则弱 。
(3)种子萌发胁迫指数测定　4种牧草种子各
选取 50粒 , 经浸种处理后用吸水纸吸干种子表面
水分 , 草种种子放入垫有过滤纸的 11 cm的培养皿
中 , 加入 20 %PEG至种层厚度的一半以浸泡之 ,
另设蒸馏水浸种为对照。将各处理 (涵对照 )的种
子置于 28℃恒温培养箱中 , 每天检测种子的发芽
粒数 , 每次检测完毕后 , 加足 20 %PEG或蒸馏
水。检测至第 8天为止 。重复 3次 。计算各参试草
种的种子萌发胁迫指数 , 用胁迫指数衡量各草种的
抗旱性。其算式如下 , 种子萌发胁迫指数(GS I)
=水分胁迫下种子萌发指数 (PIS)对照种子萌发指数 (PIS) ×100;种子萌
发指数 (PIS) = (1.00) nd2 +(0.75) nd4 +
(0.50) nd6 +(0.25) nd8 , 其中 , nd2、 nd4 、 nd6、
nd8分别为第 2、 4、 6、 8天的种子萌发数。根据 3
次重复的平均种子萌发胁迫指数衡量此草种苗期的
抗旱性能 。种子的平均萌发胁迫指数越大 , 表明该
草种苗期的抗旱性越强 , 反之则弱。
1.3　统计分析方法
采用单因素方差分析及最小显著差数法对材料
进行分析及检验。
1.4　抗旱性综合评价方法
利用抗旱性分级评价法对上述 3项测定指标进
行综合评价。先将其分为 4个级别 , 根据统计分析
的结果评价某草种种子某指标的抗旱性 , 若某指标
在草种间的差异都达到显著或极显著的水平 , 则其
平均数最大者为最抗旱 , 其级别值为 1。依此 , 以
下其级别值分别为 2、 3、 4, 平均数最小者为最不
抗旱 , 其抗旱级别值在该指标中为 4;若某指标在
草种间的差异不显著 , 则其抗旱级别则为它们相应
的级别值的平均数 。最后再把同一草种的各指标级
别值相加 , 即得到该草种种子的抗旱总级别值 , 以
此来比较不同草种种子的抗旱性强弱。某草种种子
的抗旱总级别值越高 , 其抗旱性越弱;抗旱总级别
值越低 , 其抗旱性越强 。
2　结果与分析
2.1　20 %PEG处理种子 96 h胚芽伸长速度
试验结果表明 , 4个草种用 20 %PEG处理种
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　第 2期　　　　　　　　彭明俊等:4种禾本科牧草种子的抗旱性评价
子 96 h的胚芽伸长速度 (均值 )为 0.50 ～ 2.87
cm /96h (见表 1), 伸长速度最快者约为最慢者的
5.7倍 , 说明 4种牧草其种子的萌发初期在干旱胁
迫下胚芽伸长速度有较大差异 。
表 1　4个草种 20%PEG处理种子 96 h胚芽伸长速度的比较
Tab.1　P lantule e longa tion speed o f four kinds of forage
grasse s 96 hours after treating w ith 20% PEG
cm (96 h) -1
重复 1号 2号 3号 4号 平均
Ⅰ 0.45 0. 76 2. 85 0.70 4. 76
Ⅱ 0.55 0. 84 2. 95 0.60 4. 94
Ⅲ 0.50 0. 75 2. 80 0.65 4. 70
平均 0.50 0. 78 2. 87 1.95
将表 1数据进行统计分析 , 结果显示不同牧草
种间差异极显著 (见表 2)。 3号德梅特苇状羊茅
与其他 3草种间差异极显著;2号波特鸭茅与 3号
德梅特苇状羊茅差异不显著 , 与 1号狗牙根差异极
显著;4号黑籽雀稗与 1号狗牙根差异极显著 。因
此 , 用 20%PEG处理不同牧草种子 96 h的胚芽伸
长速度可以作为牧草种子的一个抗旱性指标 。 4种
禾本科牧草种子的抗旱性由强至弱的顺序为 3号德
梅特苇状羊茅 >2号波特鸭茅 =4号黑籽雀稗 >1
号狗牙根。
表 2　草种间的胚芽伸长速度统计分析结果
Tab.2　Analysis resu lts o f p lantule e longa tion speed of
differen t tested forage g rasses
草种 –xi –xi -–x1 –xi -–x4 –xi -–x2
3号 2.80 2. 30** 2. 15** 2. 05**
2号 0.75 0. 25** 0. 10
4号 0.65 0. 15*
1号 0.50
LSD0.05 =0. 108 LSD0.01 =0. 158
2.2　种子吸水速率
参试的 4个草种在种子吸水膨胀和萌发初期 ,
对水分的要求不同 , 其萌发吸水速率亦不相同
(如图 1所示 )。 2号波特鸭茅种子的吸水速率最
快 , 种子吸胀后 2 h其吸水率已达到 58.37 %, 已
接近该草种种子萌发所要求的临界水分;而 1号狗
牙根此时的吸水速率仅为 8.03 %。依种子吸水率
判别其草种种子的抗草性能 , 4个草种种子抗旱性
由强至弱的顺序为 2号波特鸭茅 、 4号黑籽雀稗 、
3号德梅特苇状羊茅 、 1号狗牙根 。
图 1　4种牧草种子不同时间的吸水率
F ig. 1　W ater abso rption rate of four kinds o f
forag e g ra sses at differen t tim e
表 3　4种牧草种子的萌发胁迫指数
Tab.3　W ate r stress indexes o f seed germ ination o f
fou r kinds o f tested forage g rasses
重复 1号 2号 3号 4号 平均
Ⅰ 65. 42 43. 47 90.00 46. 55 61.36
Ⅱ 57. 35 38. 55 86.53 48. 31 57.69
Ⅲ 52. 56 46. 21 89.21 36. 52 56.13
平均 58. 44 42. 74 88.58 43. 79
2.3　种子萌发胁迫指数
4种牧草的种子萌发胁迫指数 (平均值 )为
42.74 ～ 88.58 (见表 3)。表明在 20%PEG处理的
干旱胁迫下 , 4个草种的种子发芽率在观察时间内
其变化各不相同 , 因而显现出种子萌发胁迫指数不
同 , 以此表现出草种种子间抗旱性的差别。统计结
果表明 , 不同牧草种子间差异明显 (见表 4)。由
表 4可以看出 , 其种子抗旱性由强至弱的草种顺序
为 3号德梅特苇状羊茅 >1号狗牙根 >4号黑籽雀
稗 =2号波特鸭茅 。
表 4　4种牧草种子的胁迫指数的统计分析结果
Tab. 4　Ana lysis re su lts o f seed germ ina tion w a te r stress
indexes of d iffe rent te sted forage g ra sses
草种 –xi –xi -–x2 –xi -–x4 –xi -–x1
3号 88. 58 45.84** 44. 79** 30. 14**
1号 58. 44 15. 7** 14. 65**
4号 43. 79 1. 05
2号 42. 74
LSD0.05 =9.464 1 LSD0.01 =13. 769 3
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西　部　林　业　科　学 　　　　　　　　　　　　　2006年　
表 5　4个牧草种子的抗旱性指标综合评价值
Tab. 5　Com prehensive eva lua tion o f four kinds o f fo rage g rasses
抗旱性指标 草种号
1 2 3 4
胚芽伸长速度(级别值) 4 2. 5 1 2.5
种子吸水速率(级别值) 4 1 3 2
种子萌发胁迫指数(级别值) 2 3. 5 1 3.5
综合评价总分 10 7 5 8
2.4　抗旱性综合评价
用 20%PEG处理种子 96 h的胚芽伸长速度 、
种子吸水速率 、 种子萌发胁迫指数 3项指标对参试
的 4种牧草种子进行苗期抗旱性的综合评价。综合
评价总分越低 , 表明该草种种子的抗旱性越强 , 反
之抗旱性较弱 , 4个草种种子的抗旱性综合评价分
值如表 5。由表 5可以看出 , 综合评价总分最低的
是 3号 , 只有 5分 , 其下依次为 2号 、 4号 、 1号 。
因此 , 4个牧草种子的抗旱性由强至弱的结果为 3
号德梅特苇状羊茅 、 2号波特鸭茅 、 4号黑籽雀稗 、
1号狗牙根。
3　结语
(1)本项研究选用 20 %PEG处理种子 96 h的
胚芽伸长速度 , 一定时间内种子的吸水率 (即种
子吸水速率 ), 种子萌发胁迫指数等 3项指标对 4
种禾本科牧草进行了种子抗旱性试验 , 综合评价了
各参试草种种子的抗旱性能 , 为干旱 、 半干旱地区
种植牧草选用草种提供了科学依据。
(2)本项研究采用 3项指标综合评价不同牧
草种子的抗旱性能 , 与用其中单一指标评价的结果
有出入。表明用单一指标评价种子的抗旱性存在着
片面性 , 故用多指标综合分析 , 才能提高牧草种子
抗旱性鉴定结果的准确性。
(3)本项目仅研究了 4种牧草种子的抗旱性
能 , 且仅为初步结果。由于植物的抗旱机理十分复
杂 , 为了更准确地鉴定不同牧草种子 、 苗期及成龄
株的抗旱性 , 尚需进行与苗期抗旱性及成龄株抗旱
性有关的许多研究工作 。
参考文献:
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　第 2期　　　　　　　　彭明俊等:4种禾本科牧草种子的抗旱性评价