昆明常见的10种草坪草种子发芽实验

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(1.西南林业大学园林学院 国家林业局风景园林工程技术研究中心， 云南 昆明 650224； 2.西南绿色发展研究院， 云南 昆明 650224)

草坪草是构成草坪植被的草本植物，是建造草坪的基本材料[1]。根据草种的高矮，可将其分为高型草和矮型草。矮型草类植株高度一般在20 cm以下，如结缕草，细叶结缕草，狗牙根等；高型草类植株高度一般为30～100 cm，如早熟禾、黑麦草等。根据草坪对温度的适应性，可将其分为冷季型草坪和暖季性草坪[2]。本实验的研究对象为昆明地区常见草坪草。经过调查发现，昆明地区主要有细叶结缕草、沟叶结缕草、结缕草、匍匐翦股颖、细弱翦股颖、草地早熟禾、黑麦草、高羊茅、紫羊茅、狗牙根等多种草种，其中，属于暖季性的有狗牙根、结缕草、细叶结缕草、沟叶结缕草；属于冷季型的有匍匐翦股颖、细弱翦股颖、草地早熟禾、黑麦草、高羊茅、紫羊茅[3-5]。

近年来，昆明对草坪数量和质量要求越来越高[6]，适宜的温度和光照是提高草坪数量和质量的有效方法。目前，种子萌发实验趋向于采用变温处理，变温处理更契合种子萌发的生长环境，在玉米[7]、水稻[8]、刺槐[9]上已有报道。本实验采用恒温，快速变温，缓慢变温3种控温方式对昆明常见的10种草坪草种进行发芽实验研究，通过对草种在不同温度条件下的生长状况进行研究，分析10种昆明常见草坪草种最适生长的温度环境条件，以期为昆明草种遗传改良、种质保护以及核心种植的构建提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

实验材料为昆明常见的10种草坪草种子：细叶结缕草、沟叶结缕草、草地早熟禾、匍匐翦股颖、细弱翦股颖、结缕草、黑麦草、紫羊茅、高羊茅、狗牙根。

1.2 实验器材与用具

主要仪器：PQX型多短可编程人工气候箱[10]、种子发芽器、培养皿、滤纸、标签纸、镊子。

种子发芽器主要由培养皿、玻片和玻璃罩3个部分组成，在使用过程中，首先在培养皿中放入3/4的水；用纱布折成小条，一头放入培养皿中，另一头从玻片中伸出用以连接玻片上的滤纸和培养皿，以保障滤纸上的草种有充足的水分；最后在玻片上盖上玻璃罩，保湿保温，促进和保障种子的发芽。种子发芽器是种子发芽实验必不可少的器具，可提高实验的科学性和可信度。

所有器具均需预先消毒。

图1 草种排列方式

1.3 实验方法

1.3.1 草种排列

将种子均匀整齐地排列在发芽床上，粒与粒之间保持与种子大小相同的间距(图1)，然后放进发芽箱，等候发芽。

1.3.2变温条件

每种草种重复3组，分别放进恒温(25 ℃)，快速变温(光照2 h 20 ℃，8 h 30 ℃；暗12 h 20 ℃，2 h 30 ℃)，缓慢变温(光照10 h 30 ℃，黑暗14 h 20 ℃)条件的发芽箱培养。每个控温条件有3组重复，每组100粒，使用90个种子发芽器。每个发芽床上贴上标签，注明品种名称、编号。

1.3.3 发芽情况观测及数据记录

发芽床放进发芽箱后，每天记录其发芽种子数，并检查温度、水分是否合适。发芽床每天用滴管滴入或用小喷壶进行加水。高温条件下，如有发霉种子，应随时拣出并登记；如仅种皮发霉，可取出用干净水冲洗后再放回发芽床；如果在发芽床内有5%以上的种子发霉，则应进行消毒或更换发芽床。种子开始发芽后，每天定时观察，测量记录发芽后的胚根及胚芽长度，并记录发芽种子数，用以计算发芽势和发芽率。

发芽势(%)=发芽初期(规定日期内)正常种子发芽数/100×100%；

发芽率(%)=发芽终期(规定日期内)全部正常种子发芽数/100×100%。

本实验中，发芽势的计算日期为发芽器放入发芽箱的第20天，此时草种发芽达到最旺盛状态，观测的3组数据取其平均数可用于计算草种发芽势；发芽率的计算日期为发芽器放入发芽箱的第14天，此时发芽器内的草种均已发芽，达到相对平衡的状态，取3组数据的平均数计算草种发芽率。

2 结果与分析

2.1 种子千粒重

由表1可以看出，在10种草坪草种子中千粒重最大的是细叶结缕草和狗牙根，均为3.150 g，但狗牙根属于细小型的草种，且为包衣种，种子本身千粒重并没有这么大；匍匐翦股颖和结缕草的千粒重是10种草坪草种子中最小的，属于细小型的草种。种子千粒重的大小对于种子的活力和种子撒播有重要的意义。

2.2 控温条件下不同草种的发芽率

种子发芽率高，表明有生活力的种子多，播后出苗数多。种子发芽能力的高低，是种子播种质量好坏的重要指标。

表1 昆明常见10种草坪草种子千粒重

序号种名 重量(g)1细叶结缕草3.1502沟叶结缕草2.9983匍匐翦股颖0.1144细弱翦股颖0.120 5草地早熟禾0.2896结缕草0.1117黑麦草2.1318高羊茅2.5229紫羊茅1.07910狗牙根3.150

图2 控温条件下不同草种的发芽率

在快速变温(光照2 h 20 ℃，8 h 30 ℃；黑暗12 h 20 ℃，2 h 30 ℃)条件下，细叶结缕草、沟叶结缕草、黑麦草、高羊茅的发芽率均达到95%，发芽能力高，种子质量好；狗牙根、紫羊茅、结缕草和草地早熟禾的发芽率较低，在70%～80%之间；匍匐剪股颖的发芽率低于50%，播后种子萌发数量较少，发芽能力低，表明匍匐剪股颖不适合在快速变温条件下发芽。在缓慢变温(光照10 h 30 ℃，黑暗14 h 20 ℃)条件下，细叶结缕草、沟叶结缕草、细弱翦股颖、结缕草、高羊茅和黑麦草的发芽率均高于90%，发芽能力高，种子质量好；草地早熟禾的发芽率低于30%，有生活力的种子数少，发芽能力低，种子质量低。在恒温(25 ℃)条件下，细叶结缕草、沟叶结缕草、黑麦草、高羊茅和紫羊茅的发芽率高于90%，适合在恒温(25 ℃)条件下发芽；匍匐剪股颖的发芽率低于30%，有活力的种子数和萌发数少。

由图2可知，细叶结缕草、沟叶结缕草、黑麦草、高羊茅、紫羊茅等5个草种在这3种不同温度条件下的发芽率差异不显著；匍匐翦股颖、细弱翦股颖、结缕草、草地早熟禾、狗牙根在不同温度条件下的发芽率差异显著，表明3种温度条件对这5个草种发芽率影响大。

2.3 控温条件下不同草种的发芽势

在种子发芽实验中，发芽势是一个很重要的指标，发芽势高，说明种子发芽整齐、出苗迅速、活力高，增产潜力大。

由图3可知，在快速变温(光照2 h 20 ℃，8 h 30 ℃；黑暗12 h 20 ℃，2 h 30 ℃)条件下，细叶结缕草、沟叶结缕草、匍匐翦股颖、细弱翦股颖、黑麦草、高羊茅、紫羊茅的发芽势均高于93%，发芽势较高，差异不显著，种子发芽整齐，出苗迅速，在快速变温的条件下适合快速建坪；草地早熟禾、结缕草、狗牙根3个草种的发芽势低于90%，在该条件下不适合快速建坪；狗牙根发芽势低于80%，是10种草坪草种子发芽势最低的，表明种子活力低于其他草种，在该条件下不适合快速建坪。在缓慢变温(光照10 h 30 ℃，黑暗14 h 20 ℃)条件下，除了狗牙根，其他9个草种发芽势均高于90%，缓慢变温对于草种的发芽势影响较小。在恒温(25 ℃)条件下，10个草种的发芽势可达90%，恒温对草种的发芽势影响较小。

图3 控温条件下不同草种的发芽势

细叶结缕草、沟叶结缕草、黑麦草、高羊茅、紫羊茅在3个控温条件下发芽势变化较小，表明这5种草种发芽势高低受温度变化的影响较小；其中沟叶结缕草、黑麦草、紫羊茅在3个控温条件下发芽势均高于93%，高于其他草种，在3种温度条件下均适合快速建坪。匍匐翦股颖、细弱剪股颖、草地早熟禾、结缕草、狗牙根等5个草种在不同温度下发芽势有高低变化，说明3种温度条件对该5种草种发芽势的高低有影响，匍匐翦股颖、结缕草和狗牙根在恒温条件下发芽势高于其他2个温度条件下，适合在恒温条件下快速建坪；草地早熟禾在缓慢变温条件下发芽势高于其他2个温度，适合在缓慢变温条件下快速建坪；细弱剪股颖在快速变温条件下发芽势高于其他2个温度，适合在快速变温条件下快速建坪。

2.4 10种草坪草叶片高度变化

以恒温条件为例，测量10种草坪草叶片高度变化。由图4可知，细叶结缕草、沟叶结缕草2个草种发芽速度最快，细叶结缕草第1天开始萌发，沟叶结缕草第2天开始萌发，且在第10天时叶片高度最高，可达到12 cm，适合快速建坪；狗牙根的萌发速度最慢，第6天开始发芽，第10天高度仅为2.2 cm；其他7个草种从第3天开始萌发，第10天时，黑麦草、紫羊茅和高羊茅的叶片高度可达到6 cm，而草地早熟禾、细弱剪股颖、匍匐剪股颖、结缕草未达到6 cm。

图4 恒温条件下10种草坪草叶片高度变化

3 结论与讨论

本实验采用昆明常见的10种草坪草为材料，采用恒温(25 ℃)，快速变温(光照2 h 20 ℃，8 h 30 ℃；黑暗12 h 20 ℃，2 h 30 ℃)，缓慢变温(光照10 h 30 ℃，黑暗14 h 20 ℃)3种控温方式对草种进行试验研究。结果表明：匍匐翦股颖、细弱翦股颖、狗牙根和结缕草适合在缓慢变温(光照10 h 30 ℃，黑暗14 h 20 ℃)条件下发芽，以提高种子发芽率；草地早熟禾适宜在快速变温(光照2 h 20 ℃，8 h 30 ℃；黑暗12 h 20 ℃，2 h 30 ℃)条件下发芽，以提高种子的发芽能力；紫羊茅适宜在恒温(25 ℃)条件和缓慢变温条件下发芽，在2种温度条件下，草种发芽率和发芽势较高，适合草种的生长；细叶结缕草、沟叶结缕草、黑麦草、高羊茅在3种控温条件下均有高发芽率与发芽势，3种控温条件对草种发芽影响小，均适合草种生长。研究结果表明，不同草种在不同控温条件下的发芽率和发芽势不相同。实验结果可为各草种选择相应的环境及温度条件提供参考。