土壤含水量对南荻种子萌发及幼苗农艺性状的影响

王雪君等

摘要：探索土壤含水量对南荻种子萌发及幼苗农艺性状的影响。结果表明，土壤相对含水率为60%时，南荻种子发芽率、发芽速率以及幼苗株高、最长根长、叶面积指数、干物质积累量、出苗整齐度均优于其他处理，说明南荻种子萌发和苗期生长的土壤含水量应控制在土壤田间持水量的60%左右。

关键词：南荻；含水量；发芽率；农艺性状

中图分类号： Q945.17 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2014）04-0287-03

收稿日期：2013-11-07

基金项目：国家自然科学基金（编号：31272248）；国家国际科技合作项目（编号：2013DFG91190）；国家科技支撑计划（编号：2012BAC09B04）。

作者简介：王雪君（1988—），女，湖南娄底人，硕士研究生，主要从事水资源利用研究。E-mail：527403199@qq.com。

通信作者：姚帮松，教授，博士生导师，主要从事水资源利用研究。E-mail：yaobangsong@sohu.com。南荻（Triarrhena lutarioriparia L.Liu）是我国特有的禾本科植物，原产于我国长江流域，主要分布在河流、护坡、沿海滩涂水陆过渡地带，在洞庭湖区自然群落面积很大[1]。南荻是C4植物，具有高光效、生长快速、耐湿、耐旱的特性，大面积人工栽培时可成为工农业原料生产基地和旅游观光景点；在园林绿地或湿地可作为观赏植物少量种植，有助于治理湿地污染物、美化环境[2]。南荻是一种荻属植物，具有荻属植物的特性，如具有一定的耐盐碱性，可用于改良农业废弃土地和干旱地。因此，种植南荻具有很高的生态效益与经济价值。传统的南荻繁殖方法有种子繁殖、扦插繁殖等。扦插繁殖属于无性繁殖，具有发芽、生长迅速的特点；而种子繁殖发芽率高，能迅速定植发展成群落[3]。土壤含水量是南荻生长繁殖的限制性因素之一；但目前南荻种子发芽和幼苗生长与土壤水分关系的研究少有报道。本研究探讨了土壤含水量对南荻种子萌发以及幼苗生长的影响，旨在为南荻种子发芽及生长期土壤水分调控提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验地点与对象

试验于湖南农业大学耘园实验基地的玻璃大棚内进行，采用盆栽试验。供试土壤为大棚周围的大田土壤，为第四纪红土发育的红黄泥，肥力良好。试验对象为南荻。试验于2013年5月6日开始，6月4日结束。

1.2试验方法

设6个处理，每个处理3次重复，总计18盆，随机排列。不同水分处理下的土壤相对含水率分别为20%、30%、40%、50%、60%、70%。选取饱满、大小一致、无磨损的种子，均匀撒入200颗种子到每盆土壤中[3]。从播种之日开始观察，每天观察2次，观察时间分别为06：00、18：00。当3次重复中有1颗种子发芽时，为种子发芽始期，以后每天记录种子发芽情况。以连续3 d发芽种子数量不足供试种子数量的1%视为试验结束[3-4]。

1.3水分控制

采用烘烤法与称重法相结合严格控制土壤含水量。在观测种子发芽及幼苗生长过程中，适时测量土壤含水量并及时补水，做好记录。

1.4指标测定及方法

2结果与分析

2.1土壤含水量对南荻种子发芽率的影响

发芽率是指测试种子发芽数占测试种子总数的比例[6]。由图1可见，当土壤相对含水率低于30%时，南荻种子不能很好地发芽，主要是因为土壤水分含量低，不能满足南荻种子发芽的水分需求。当土壤相对含水率从30%上升至60%时，南荻种子发芽率逐渐升高，当土壤相对含水率为60%时，南荻种子发芽率超过85%，幼苗茁壮，该土壤含水量符合生产实际，具有一定的指导意义。当土壤相对含水率高于60%时，南荻种子发芽率随土壤含水量的增加而有所下降，在土壤相对含水率上升至70%时，南荻种子发芽率比土壤相对含水率为60%的处理低10百分点。综上，土壤含水量对南荻种子发芽率的影响很大，在一定范围内，南荻种子发芽率随着土壤含水量增加而升高。

2.2土壤含水量对南荻种子发芽速率的影响

由图2可见，在一定范围内，南荻种子发芽速率随着土壤含水量增加而升高。当土壤相对含水率从20%上升至30%时，南荻种子发芽速率变化不明显；当土壤相对含水率从40%上升至60%时，南荻种子发芽速率明显升高，并在相对含水率为60%时达到最大值，为21.5颗/d；当土壤相对含水率从60%上升至70%时，南荻种子发芽速率随土壤含水量增加而变小。

2.3土壤含水量对南荻幼苗株高的影响

由图3可知，不同土壤含水量下南荻幼苗株高有明显差异。土壤相对含水率为60%时，南荻幼苗株高最高，为 3.21 cm，与其他处理差异显著，并极显著高于土壤相对含水率为20%的处理。土壤相对含水率为30%、40%、50%处理的南荻幼苗株高之间差异不明显，但都高于土壤相对含水率为70%的处理。即当土壤相对含水率低于60%时，南荻幼苗株高平均值都低于3 cm，南荻幼苗生长受到阻碍。因此，土壤含水量应控制在田间持水量的60%左右。

2.4土壤含水量对南荻出苗整齐度的影响

由图4可知，土壤相对含水率为20%时，南荻幼苗株高标准差最大；当土壤相对含水率由20%上升至60%时，南荻幼苗株高标准差随含水率增加而下降，并在土壤相对含水率为60%时达到最小值，为0.48 cm；当土壤相对含水率为70%时，南荻幼苗株高标准差较土壤相对含水率为60%的处理有所增加，但小于土壤相对含水率为20%、30%、40%、50%的处理。综上，土壤含水量为田间持水量的60%时，南荻幼苗的株高标准差最小，出苗整齐度最好，出苗时间集中。

2.5土壤含水量对南荻幼苗最长根长的影响

由图5可见，在一定范围内，随着土壤相对含水率的增加，南荻幼苗最长根长逐渐增长。在土壤相对含水率为20%时，南荻幼苗的最长根长最短，为10.5 cm；当土壤相对含水率为20%～50%时，南荻幼苗最长根长增长不显著；土壤相对含水率为60%时，南荻幼苗最长根长增长显著，达 34.0 cm。与土壤相对含水率为60%的处理相比，土壤相对含水率为70%的处理下南荻幼苗最长根长有所缩短，但缩短幅度不显著。这说明土壤含水量低的处理对南荻幼苗根的生长有抑制作用，土壤含水量高的处理在一定程度上对南荻幼苗根的生长有促进作用，有利于根对水分的吸收。endprint

2.6土壤含水量对南荻幼苗叶面积的影响

由图6可见，在苗期南荻叶面积对不同土壤相对含水率处理的反应较明显，在一定范围内，南荻幼苗叶面积随着土壤含水量的增加也逐渐增大。土壤相对含水率为20%时，南荻幼苗叶面积小于1.5 cm2。土壤相对含水率为30%～50%时，南荻幼苗叶面积超过1.6 cm2，呈缓慢增加趋势。土壤相对含水率为60%～70%时，南荻幼苗叶面积超过1.7 cm2，并在土壤相对含水率为60%时达到最大值，为1.93 cm2。由此可知，不同土壤含水量处理对南荻幼苗叶面积的影响较显著。

2.7土壤含水量对南荻苗期干物质积累的影响

本研究中，对每个处理取长势一致的南荻植株25棵，先洗净泥土晾干，再在105 ℃下充分干燥至恒重，称其质量。由图7可见，在一定范围内，随着土壤相对含水率增加，南荻苗期植株干物质积累量逐渐增加。不同土壤相对含水率处理下的南荻幼苗干物质积累存在差异，其中土壤相对含水率为60%时干物质质量最高，达到1.21 g；土壤相对含水率为20%的处理最低，仅为0.36 g；土壤相对含水率为30%、40%、50%的处理下南荻幼苗干物质质量差异不明显；土壤相对含水率为70%的处理下南荻幼苗干物质质量低于土壤相对含水率为60%的处理，但远高于其他处理。综上，土壤相对含水率为60%的处理下南荻幼苗生长发育达到最佳水平。

3结论与讨论

不同土壤含水量处理对南荻种子萌发有明显影响，当土壤含水量较低时，南荻种子的发芽率和发芽速率也较低。在一定范围内，发芽率、发芽速率随着土壤含水量的增加而增大；并非土壤含水量越高，发芽率、发芽速率就越大。南荻幼苗株高、苗期干物质积累量、最大根长及叶面积与土壤含水量的关系跟南荻种子发芽率和发芽速率的变化规律类似。

本研究表明，土壤含水量过低不利于南荻幼苗的生长发育。土壤含水量过低会抑制根的生长，使根不能正常吸收水分和水中矿物质，植物体内生理活动减慢，导致植株较矮，叶面积较小，干物质积累较少，出现缺苗、幼苗弱小、出苗不集中等现象。因此，当土壤含水量较低时，应及时浇水，以满足南荻幼苗生长发育对水的需求，保证南荻幼苗齐、全、壮。

土壤含水量过高也不利于南荻幼苗的生长发育。水分过多造成种子内部一系列生理生化反应的延迟与破坏，直接影响种子萌发[9]，使发芽率降低。当土壤含水量过高时，土壤中空气含量降低，不利于根对营养物质的代谢，同样会使南荻幼苗生长受限，导致株高、叶面积、干物质积累量都略低于正常值。土壤含水量过高与节约水资源和提高水分利用率的目标也不符。

本研究表明，南荻种子发芽率以及幼苗株高、最大根长、叶面积、干物质积累量最高值的适宜土壤相对含水率是60%，该数值可供生产实践参考。

参考文献：

[1]刘亮. 中国植物志：荻属[M]. 北京：科学出版社，1997：19-26.

[2]柳建良，于新. 南荻资源的人工开发利用[J]. 仲恺农业技术学院学报，2004，17（2）：63-67.

[3]何淼，赵保成，李强，等. PEG胁迫对芒和荻种子萌发的影响[J]. 草业科学，2013，30（4）：577-582.

[4]郭夏宇，李合松，彭克勤，等. 南荻的组织培养与快速繁殖技术[J]. 植物生理学报，2011，47（10）：987-990.

[5]胡德勇，姚帮松，孙松林，等. 不同水分处理对巴西陆稻IAPAR9种子萌发的影响[J]. 江西农业大学学报，2005，27（6）：822-825.

[6]颜启传. 种子学[M]. 北京：中国农业出版社，2001：111-116.

[7]Bouslama M，Schapaughb W T. Stress tolerance in soybeans. Ⅰ. Evaluation of three screening techniques for heat and drought tolerance[J]. Crop Science，1984，24（5）：932-937.

[8]郑光华，史忠礼，赵同方，等. 实用种子生理学[M]. 北京：农业出版社，1990：91-135.

[9]侯玉虹，尹光华，刘作新，等. 土壤含水量对玉米出苗率及苗期生长的影响[J]. 安徽农学通报，2007，13（1）：70-73.

[10]张爱民，耿广东，杨红，等. 干旱胁迫对辣椒幼苗部分生理指标的影响[J]. 山地农业生物学报，2010，29（1）：35-38.

[11]张焕裕. 作物农艺性状整齐度的指标方法新论[J]. 湖南农业科学，2006（1）：24-26.

[12]徐炳成，山仑，黄瑾，等. 柳枝稷和白羊草苗期水分利用与根冠比的比较[J]. 草业学报，2003，12（4）：73-77.

[13]凌启鸿. 作物群体质量[M]. 上海：上海科学技术出版社，2000.

[14]黄福珠. 甘蔗新品种种性研究[D]. 南宁：广西大学，2006：12-13.endprint

2.6土壤含水量对南荻幼苗叶面积的影响

由图6可见，在苗期南荻叶面积对不同土壤相对含水率处理的反应较明显，在一定范围内，南荻幼苗叶面积随着土壤含水量的增加也逐渐增大。土壤相对含水率为20%时，南荻幼苗叶面积小于1.5 cm2。土壤相对含水率为30%～50%时，南荻幼苗叶面积超过1.6 cm2，呈缓慢增加趋势。土壤相对含水率为60%～70%时，南荻幼苗叶面积超过1.7 cm2，并在土壤相对含水率为60%时达到最大值，为1.93 cm2。由此可知，不同土壤含水量处理对南荻幼苗叶面积的影响较显著。

2.7土壤含水量对南荻苗期干物质积累的影响

本研究中，对每个处理取长势一致的南荻植株25棵，先洗净泥土晾干，再在105 ℃下充分干燥至恒重，称其质量。由图7可见，在一定范围内，随着土壤相对含水率增加，南荻苗期植株干物质积累量逐渐增加。不同土壤相对含水率处理下的南荻幼苗干物质积累存在差异，其中土壤相对含水率为60%时干物质质量最高，达到1.21 g；土壤相对含水率为20%的处理最低，仅为0.36 g；土壤相对含水率为30%、40%、50%的处理下南荻幼苗干物质质量差异不明显；土壤相对含水率为70%的处理下南荻幼苗干物质质量低于土壤相对含水率为60%的处理，但远高于其他处理。综上，土壤相对含水率为60%的处理下南荻幼苗生长发育达到最佳水平。

3结论与讨论

不同土壤含水量处理对南荻种子萌发有明显影响，当土壤含水量较低时，南荻种子的发芽率和发芽速率也较低。在一定范围内，发芽率、发芽速率随着土壤含水量的增加而增大；并非土壤含水量越高，发芽率、发芽速率就越大。南荻幼苗株高、苗期干物质积累量、最大根长及叶面积与土壤含水量的关系跟南荻种子发芽率和发芽速率的变化规律类似。

本研究表明，土壤含水量过低不利于南荻幼苗的生长发育。土壤含水量过低会抑制根的生长，使根不能正常吸收水分和水中矿物质，植物体内生理活动减慢，导致植株较矮，叶面积较小，干物质积累较少，出现缺苗、幼苗弱小、出苗不集中等现象。因此，当土壤含水量较低时，应及时浇水，以满足南荻幼苗生长发育对水的需求，保证南荻幼苗齐、全、壮。

土壤含水量过高也不利于南荻幼苗的生长发育。水分过多造成种子内部一系列生理生化反应的延迟与破坏，直接影响种子萌发[9]，使发芽率降低。当土壤含水量过高时，土壤中空气含量降低，不利于根对营养物质的代谢，同样会使南荻幼苗生长受限，导致株高、叶面积、干物质积累量都略低于正常值。土壤含水量过高与节约水资源和提高水分利用率的目标也不符。

本研究表明，南荻种子发芽率以及幼苗株高、最大根长、叶面积、干物质积累量最高值的适宜土壤相对含水率是60%，该数值可供生产实践参考。

参考文献：

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[10]张爱民，耿广东，杨红，等. 干旱胁迫对辣椒幼苗部分生理指标的影响[J]. 山地农业生物学报，2010，29（1）：35-38.

[11]张焕裕. 作物农艺性状整齐度的指标方法新论[J]. 湖南农业科学，2006（1）：24-26.

[12]徐炳成，山仑，黄瑾，等. 柳枝稷和白羊草苗期水分利用与根冠比的比较[J]. 草业学报，2003，12（4）：73-77.

[13]凌启鸿. 作物群体质量[M]. 上海：上海科学技术出版社，2000.

[14]黄福珠. 甘蔗新品种种性研究[D]. 南宁：广西大学，2006：12-13.endprint

2.6土壤含水量对南荻幼苗叶面积的影响

由图6可见，在苗期南荻叶面积对不同土壤相对含水率处理的反应较明显，在一定范围内，南荻幼苗叶面积随着土壤含水量的增加也逐渐增大。土壤相对含水率为20%时，南荻幼苗叶面积小于1.5 cm2。土壤相对含水率为30%～50%时，南荻幼苗叶面积超过1.6 cm2，呈缓慢增加趋势。土壤相对含水率为60%～70%时，南荻幼苗叶面积超过1.7 cm2，并在土壤相对含水率为60%时达到最大值，为1.93 cm2。由此可知，不同土壤含水量处理对南荻幼苗叶面积的影响较显著。

2.7土壤含水量对南荻苗期干物质积累的影响

本研究中，对每个处理取长势一致的南荻植株25棵，先洗净泥土晾干，再在105 ℃下充分干燥至恒重，称其质量。由图7可见，在一定范围内，随着土壤相对含水率增加，南荻苗期植株干物质积累量逐渐增加。不同土壤相对含水率处理下的南荻幼苗干物质积累存在差异，其中土壤相对含水率为60%时干物质质量最高，达到1.21 g；土壤相对含水率为20%的处理最低，仅为0.36 g；土壤相对含水率为30%、40%、50%的处理下南荻幼苗干物质质量差异不明显；土壤相对含水率为70%的处理下南荻幼苗干物质质量低于土壤相对含水率为60%的处理，但远高于其他处理。综上，土壤相对含水率为60%的处理下南荻幼苗生长发育达到最佳水平。

3结论与讨论

不同土壤含水量处理对南荻种子萌发有明显影响，当土壤含水量较低时，南荻种子的发芽率和发芽速率也较低。在一定范围内，发芽率、发芽速率随着土壤含水量的增加而增大；并非土壤含水量越高，发芽率、发芽速率就越大。南荻幼苗株高、苗期干物质积累量、最大根长及叶面积与土壤含水量的关系跟南荻种子发芽率和发芽速率的变化规律类似。

本研究表明，土壤含水量过低不利于南荻幼苗的生长发育。土壤含水量过低会抑制根的生长，使根不能正常吸收水分和水中矿物质，植物体内生理活动减慢，导致植株较矮，叶面积较小，干物质积累较少，出现缺苗、幼苗弱小、出苗不集中等现象。因此，当土壤含水量较低时，应及时浇水，以满足南荻幼苗生长发育对水的需求，保证南荻幼苗齐、全、壮。

土壤含水量过高也不利于南荻幼苗的生长发育。水分过多造成种子内部一系列生理生化反应的延迟与破坏，直接影响种子萌发[9]，使发芽率降低。当土壤含水量过高时，土壤中空气含量降低，不利于根对营养物质的代谢，同样会使南荻幼苗生长受限，导致株高、叶面积、干物质积累量都略低于正常值。土壤含水量过高与节约水资源和提高水分利用率的目标也不符。

本研究表明，南荻种子发芽率以及幼苗株高、最大根长、叶面积、干物质积累量最高值的适宜土壤相对含水率是60%，该数值可供生产实践参考。

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[4]郭夏宇，李合松，彭克勤，等. 南荻的组织培养与快速繁殖技术[J]. 植物生理学报，2011，47（10）：987-990.

[5]胡德勇，姚帮松，孙松林，等. 不同水分处理对巴西陆稻IAPAR9种子萌发的影响[J]. 江西农业大学学报，2005，27（6）：822-825.

[6]颜启传. 种子学[M]. 北京：中国农业出版社，2001：111-116.

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[8]郑光华，史忠礼，赵同方，等. 实用种子生理学[M]. 北京：农业出版社，1990：91-135.

[9]侯玉虹，尹光华，刘作新，等. 土壤含水量对玉米出苗率及苗期生长的影响[J]. 安徽农学通报，2007，13（1）：70-73.

[10]张爱民，耿广东，杨红，等. 干旱胁迫对辣椒幼苗部分生理指标的影响[J]. 山地农业生物学报，2010，29（1）：35-38.

[11]张焕裕. 作物农艺性状整齐度的指标方法新论[J]. 湖南农业科学，2006（1）：24-26.

[12]徐炳成，山仑，黄瑾，等. 柳枝稷和白羊草苗期水分利用与根冠比的比较[J]. 草业学报，2003，12（4）：73-77.

[13]凌启鸿. 作物群体质量[M]. 上海：上海科学技术出版社，2000.

[14]黄福珠. 甘蔗新品种种性研究[D]. 南宁：广西大学，2006：12-13.endprint