王建刚,王仕勇,赵玉欣
(胶州市自然资源局,山东 胶州266300)
观赏草具有丰富的色彩,较强的抗逆性,其穗、果、枝、叶都极具观赏特色,且能满足较大范围园林景观的设计用途,逐渐成为景观植物选择的新宠,在园林绿地中得到广泛的应用。观赏草是近年来发展迅速的一类园林植物,以禾本科植物为主,因其种类繁多、抗逆性强,常被作为低维护型植物应用于环境绿化和美化,因此,观赏草兼有禾本科植物的资源基础和绿化植物的种苗保障,可应用于盐碱地的绿化和改良。
在我国耐盐植物中禾本科所包含的盐生植物占很大的比重,不少学者对此进行了大量的研究和探讨,但以往的工作多数是以种子发芽后的各个发育阶段为研究对象,较少涉及种子萌发阶段。种子能够在盐胁迫下萌发成苗,是植株在盐碱条件下生长发育的前提。因此,对观赏草种子进行耐盐性评价,分析不同观赏草品种耐盐能力的强弱,从中筛选出耐盐能力强的草种,对于研究地绿化和土壤改良有重要的借鉴价值。
供试验用的材料为购买于北京林业大学林业科技股份有限公司的6种观赏草种子,详细情况见表1。
表1 供试观赏草名录
设置不同浓度的氯化钠溶液处理观赏草种子,氯化钠溶液浓度分别为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%和1.6%,以去离子水处理种子为对照。
在带盖的培养皿内播种40 粒种子,每个处理3次重复,放置到24.5℃培养箱中,每24h 更换1 次相应浓度的氯化钠溶液,对照更换去离子水。每天记录发芽种子数,连续2 天种子发芽数为0 时调查结束,同时观测种子胚根长度;试验结束时测定幼苗鲜重。根据观测记录数据,统计观赏草种子的发芽率等各项指标,并进行方差分析。
发芽率(%)=种子发芽粒数/供试种子数×100
相对发芽率(%)=不同浓度氯化钠溶液处理的种子发芽率/相应对照的发芽率×100
胚根相对长度(%)=不同浓度氯化钠溶液处理种子的胚根长度/相应对照的胚根长度×100
简易活力指数= 发芽终期幼苗鲜重×发芽率
发芽率是检测种子质量最重要的指标之一,6种观赏草种子经不同浓度的氯化钠溶液处理后发芽率见表2。在试验过程中和观测结果表2 可以看出,不同盐浓度处理,6种观赏草种子发芽情况存在差异,从总的趋势看,随着盐浓度的提高而显著下降;从不同氯化钠浓度处理下6种观赏草的发芽情况看,在氯化钠浓度为1.2%时,丽色画眉草、小兔子狼尾草、芨芨草和花叶芒相对发芽率分别为55.6%、50.0%、44.4%、35.5%,而在此盐浓度胁迫下的野古草和拂子茅种子没有发芽,在氯化钠浓度为1.4%时,丽色画眉草的相对发芽率为33.3%,芨芨草相对发芽率为27.8%,两种观赏草仍能保持较高的发芽率,相对萌发数高于小兔子狼尾草(相对发芽率为22.2%)和花叶芒(相对发芽率为17.6%),在氯化钠浓度达到最高值1.6%时,只有丽色画眉草种子和芨芨草种子能够发芽。在所有的氯化钠溶液处理的观赏草种子发芽情况来看,野古草和拂子茅的种子发芽率始终低于其他4种观赏草。从发芽率上来看,6种观赏草耐盐性由强到弱的顺序为丽色画眉草>芨芨草>小兔子狼尾草>花叶芒>野古草>拂子茅。
表2 观测草种子在不同盐浓度胁迫下的萌发情况
不同盐浓度处理下6种观赏草种子胚根生长长度见表3。由表3 可以看出,盐分对胚根的生长有明显的抑制作用。表现较好的观赏草中,如芨芨草,在低盐浓度(0.2%)下,其胚根的生长与对照相比长,相对长度是100%。说明在此盐浓度胁迫下基本不受抑制;但当盐分浓度上升至0.6%时,胚根相对长度是65.1%,明显缩短,随着氯化钠浓度的增加,胚根的生长完全受到抑制。小兔子狼尾草、花叶芒、丽色画眉草与芨芨草表现一致。
在整个实验过程中,拂子茅和野古草胚根生长在不同盐浓度胁迫下均受到较明显抑制,在0.2%浓度时,胚根相对长度仅为90.0%和91.7%,明显低于最高值(100%),在盐浓度0.6%时,胚根相对长度降到40.0%和41.7%,明显低于其他四种观赏草的胚根长度,在1.2%及以上浓度胁迫下,胚根生长完全受到抑制。
总的看来,盐浓度胁迫对几种观赏草胚根生长有一定的抑制作用,经分析其抑制作用由弱到强的顺序是:芨芨草、小兔子狼尾草、丽色画眉草、花叶芒、拂子茅、野古草。这与发芽率的结果基本一致。
表3 观测草种子在不同盐浓度胁迫下的萌发情况
不同浓度氯化钠溶液胁迫下,6种观赏草种子简易活力指数测定结果见表4。由表中结果可知,随着氯化钠溶液浓度的增加,6种观赏草种子活力指数大幅度下降。其中,0.2%氯化钠溶液浓度的活力指数与对照相比,6种观赏草的种子简易活力指数变化不大,当盐浓度达到0.6%时,观赏草种子活力指数开始明显下降,其中小兔子狼尾草和花叶芒下降明显,分别是0.34 和0.30,当盐浓度达到1.2%时,拂子茅和野古草完全受到抑制。整个实验过程中,小兔子狼尾草的种子活力指数明显高于其它5种观赏草,在盐胁迫浓度0.2%时,其活力指数是0.74,是丽色画眉草的2.4 倍,在盐浓度1.4%时,其活力指数仍能达到0.20,表现出极强的耐盐性。
总的看来,盐浓度胁迫对几种观赏草种子简易活力指数有一定的影响,经分析6种观赏草种子简易活力指数由大到小,耐盐性由强到弱的顺序为:小兔子狼尾草、芨芨草、丽色画眉草、花叶芒、拂子茅、野古草。
表4 观测草种子在不同盐浓度胁迫下的萌发情况
在植物受到不同浓度氯化钠溶液胁迫时,本身可以通过多种途径抵御或适应这种逆境环境,而单一的指标又很难反映出植物对该逆境的适应能力,不同植物的同一指标对氯化钠溶液浓度的反应也不同,因此,可以结合各种指标综合评价植物抵抗氯化钠溶液胁迫的能力。
采用隶属函数法,对6种观赏草种子萌发时期的耐盐性进行综合评价。实验所测得相对发芽率、胚根长度和简易活力指数用公式:X(μ)=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)换算成隶属函数值,根据累加求取平均数,对6种观赏草种子的耐盐性进行排序,结果见表5。
由表5 可知,6种观赏草种子耐盐性综合评定由强到弱的顺序为芨芨草、丽色画眉草、小兔子狼尾草、花叶芒、野古草、拂子茅。
(1)种子的相对发芽率、胚根生长长度、简易活力指数不仅与植物本身的生物学特性有关,亦与种子所处的外界环境也密切相关。在不同浓度氯化钠溶液胁迫下,各观赏草种子的3 项观测指标随着氯化钠溶液浓度的升高均呈现降低趋势,种子萌发受到抑制。芨芨草、丽色画眉草、小兔子狼尾草的耐盐性极强,其种子在盐浓度1.6%时仍能发芽,其次为花叶芒,能够在1.4%浓度的盐溶液下发芽,耐盐性最弱的是野古草和拂子茅,在盐浓度为1.2%时种子萌发已经完全收到抑制。因此,在盐浓度1.2%以下园林绿地中进行观赏草播种绿化,6种观赏草均可选用,在1.2%盐浓度以上时,首选芨芨草、丽色画眉草、小兔子狼尾草,其次为花叶芒。
(2)采用隶属函数法,综合6种观赏草种子萌发时期的相对发芽率、胚根相对长度、简易活力指数3 项指标,对6种观赏草的耐盐性进行综合评价,结果显示耐盐性由强到弱的顺序为:芨芨草>丽色画眉草>小兔子狼尾草>花叶芒>野古草>拂子茅。本研究结果可为盐碱地区绿化选择观赏草种子播种绿化提供理论依据。