秦宝
摘 要:选择4种常见的冷季型草坪草作为研究对象,从种子的发芽率、发芽势、发芽指数等方面进行研究,通过分析对比在不同盐溶液环境中4种草坪草萌发的影响。试验结果表明,当盐浓度达到0.15%时,高羊茅种子发芽率保持较高水准,早熟禾发芽率大约为6成,同时高羊茅和早熟禾的发芽势、发芽指数、活力指数等指标表明了其萌发期耐盐性强于多年生黑麦草与剪股颖。
关键词:冷季型草坪草;盐胁迫;种子萌发
土壤盐渍化是人类目前面临的重要环境问题,我国的盐渍化土地超过了1亿 hm2,尤其在北方的干旱半干旱地区,其土壤的盐渍化挑战尤为明显。常规的改良方法主要集中在改良土壤环境的范畴内,最为常见的方法是客土法,但是客土法在一定程度上会产生较高的经济成本。近些年的研究成果表明,盐碱地生长的草地可以有效控制土壤中水分的蒸发,压盐效果明显,草类植物的根系具有脱盐功效,能够对土壤结构及微生物的生境进行改善[1]。研究培育具有抗盐的草类品种,提升草类植物的耐盐性能,可达到有效利用盐碱的实际效果。
1 材料与方法
1.1 试验材料
根据实际情况,选择4种最为常见的冷季型草坪草作为试验材料,分别为多年生黑麦草(Lolium Perenne L.)、高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)、早熟禾(Pop compressa L.)、剪股颖(Agrostis matsumurae Hack. ex Honda)。
1.2 试验方法
此次对草坪草进行盐胁迫试验,采用的处理盐溶液浓度分别为0%、0.05%、0.1%、0.15%、0.25%的NaCl溶液,对照为清水。
将种子均匀置于铺双层滤纸垫底的培养皿中,每个培养皿放入100粒,不同的培养皿中加入不同浓度的盐溶液,每个处理设3次重复。发芽试验在培养箱内开展,促使种子萌发温度环境是:白天设定温度为25 ℃,日光照射10 h;夜晚设置温度为20 ℃,时间为14 h。为了保持环境中的盐分平衡,每天往培养皿中补充适量水分,使得盐浓度保持基本稳定。7 d后开始计算发芽势指标,14 d 后开始计算总发芽率指标[2]。
1.2.1 发芽率、发芽势计算
发芽率(%)=发芽种子数/试验种子总数×100%。
发芽势=n/N×100%,n表示前7 d内发芽的种子总数,N表示试验的种子总数。
1.2.2 发芽指数与活力指数计算
种子的发芽指数可对草坪草的盐适应度进行评价,发芽指数的数值越大,表明种子的发芽速度越快。其计算公式表示为:发芽指数=∑Gi/Di,其中Gi表示第i天种子的发芽总数,Di表示是试验天数。
活力指数与种子的田间出苗率相关性较密切,其计算公式表示为:活力指数=发芽指数×苗长。
2 结果与分析
2.1 盐胁迫对种子发芽率的影响
草坪草种子的发芽率很大程度上反映了其对所处环境的耐受级别。一般而言,发芽率高的草坪草具有较高的耐盐性。本试验表明,由不同浓度盐溶液处理后的4种草坪草,其发芽时间均有所后推,但总体差异不明显。种子所处环境的盐浓度越高,4种草坪草的发芽率整体均出现了下降的趋势(图1)。草坪草因品种的差异,在不同盐溶液胁迫下的发芽率有所不同,高羊茅在浓度为0.05%和0.10%的盐胁迫下,其发芽率有升高趋势。在0.05%的盐浓度的胁迫下,多年生黑麦草与早熟禾种子的发芽率高于对照组,证明盐浓度较小可以促进上述3种草坪草种子的萌发。当盐浓度由0.10%增加时,本试验中的4种草坪草种子发芽率都出现下降;盐浓度为0.15%时,早熟禾和剪股颖种子发芽率小于60%。盐浓度由0.20%开始,发芽率的下降幅度出现平缓;当培养皿的盐溶液浓度为0.25%时,多年生黑麦草、早熟禾、剪股颖的发芽率接近0值。
2.2 盐胁迫对种子发芽势的影响
由图2可知,使用浓度不同的盐溶液对4种草坪草种子进行处理后,种子的发芽势随着盐浓度的升高而呈现降低趋势,同时都低于對照在浓度为0.15%时,其种子的发芽势下降趋势明显变大,说明盐胁迫在一定程度上对种子的萌发过程具有抑制作用。总体来看,高羊茅种子的发芽势最佳,早熟禾和剪股颖的发芽势居中,多年生黑麦草发芽势则最低。
2.3 盐胁迫对种子发芽指数的影响
在盐胁迫影响下,盐分浓度不断升高,4种草坪草种子的发芽指数均出现降低。无盐度条件下高羊茅的发芽指数为32.41,当盐浓度为0.25%时,其发芽指数降低为8.61,前后差距为4倍左右。无盐度条件下多年生黑麦草的发芽指数是13.27,当盐浓度为0.25%时,其发芽指数降低为3.09,降低的幅度接近5倍。另外两种草坪草种子的发芽指数由于盐胁迫也降低了4~5倍。
3 讨论与结论
3.1 盐胁迫对草坪草发芽率的影响
盐胁迫对草坪草种子的萌发具有明显影响,其推后了种子萌发时间,同时使得种子发芽时间变长,带来了发芽高峰期较正常推后明显的效果,减缓了发芽过程。当盐浓度为0%~0.05%,有益于种子萌发;如果盐浓度大于0.05%,种子的发芽率与盐浓度呈相反趋势。
3.2 盐胁迫对草坪草发芽势的影响
如果盐浓度处在0%~0.20%时,草坪草种子对盐胁迫反馈十分明显,如果盐浓度不断上升,则种子发芽势明显降低。当盐浓度超过0.20%时,种子发芽势走势呈现平缓特征。高浓度盐分的环境下,种子的萌发位于临界态,发芽势接近0。当盐的浓度不断增加,4种草坪草的发芽指数逐渐变小;当盐浓度增加时,草坪草种子发芽能力逐渐降低。
3.3 4种草坪草耐盐性比较
此试验的4种草坪草种子,高羊茅的抗盐性最高,当环境中的盐浓度为0.15%时,对种子的发芽率影响不大。因此高羊茅适合于土壤盐分浓度较高区域生长,早熟禾和剪股颖适合在土壤盐分不高的区域栽植,多年生黑麦草则适合在一般的城市绿化中栽种。
参考文献:
[ 1 ] 沈禹颖,王锁民.盐胁迫对牧草种子萌发及其恢复的影响[J].草业学报,1999(03):54-60.
[ 2 ] 张川红,沈应柏,尹伟伦,等.盐胁迫对几种苗木生长及光合作用的影响[J].林业科学,2002, 38(02):27-31.