溫度對西藏3種野生披堿草屬牧草種子萌發的影響

王傳旗 梁 莎 扎西次仁 赤列催珍 德吉卓瑪 苗彥軍 徐雅梅

（西藏農牧學院 西藏林芝 860000）

溫度對西藏3種野生披堿草屬牧草種子萌發的影響

王傳旗 梁 莎 扎西次仁 赤列催珍 德吉卓瑪 苗彥軍 徐雅梅

（西藏農牧學院 西藏林芝 860000）

文章選取西藏野生老芒麥（Elymussibiricu s)、披堿草(Elymusdahuricus)和垂穗披堿草(Elymusnutans)牧草種子作為試驗材料，在4種溫度培養條件下進行了萌發試驗。探討了溫度對西藏披堿草屬牧草種子萌發的影響。結果表明，溫度對西藏3種野生牧草種子萌發影響很大；垂穗披堿草和披堿草種子發芽率隨晝夜溫度的升高而升高；15℃/25℃為西藏野生老芒麥種子發芽率由高到低的溫度拐點；披堿草種子最適宜萌發的溫度為20℃/30℃；垂穗披堿草和老芒麥種子最適宜萌發溫度為15℃/25℃。

溫度；披堿草屬；種子萌發；西藏

披堿草屬牧草(Elymus)是禾本科(Poaceae)小麥族(Triticeae)中重要的一種多年生旱生牧草[1]。該屬牧草垂直分布從海拔幾米的低地一直到海拔5200m以上的喜馬拉雅山區[2]，是草原和草甸的重要組成成分，也是維持高寒地區生態平衡的重要植物種群之一，具有較高的飼用價值。在防風固沙、水土保持等方面，披堿草屬牧草的一些種也能起到重要作用[3]。

種子萌發是植物生活史中的重要階段[4]。溫度的高低是影響種子發芽的重要因素[5-7]。不同植物的種子由于習性、生境和生理生態學等方面的差異，其最適的發芽溫度差異較大[8-10]。關于溫度對種子發芽的影響報道很多[11-13]，但溫度對披堿草屬牧草種子萌發的影響研究較少，尤其是溫度對西藏野生老芒麥、披堿草和垂穗披堿草等3種野生披堿草屬牧草的研究，尚未見報道。

本文以溫度為影響因子，探討了不同溫度對西藏3種野生披堿草屬牧草種子萌發的影響，為西藏披堿草屬牧草生態及經濟價值提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試的野生披堿草種子于2013年采集于西藏不同地區，見表1。

表1 供試的西藏野生牧草種子情況

1.2 試驗方法

分別選取籽粒飽滿、大小均等、成熟的種子各400粒，用2%的NaClO消毒15min，再用蒸餾水沖洗干凈，自然晾干備用。在光照∶黑暗=12h∶12h下，設晚上和白天的溫度分別為5℃/15℃、10℃/20℃、15℃/ 25℃、20℃/30℃共4個變溫處理。試驗采用紙上發芽法，取野生披堿草種子30粒置于墊有兩層濾紙直徑為9cm的培養皿中，每組重復3次，將其放入人工氣候箱中，每隔24 h觀察一次種子發芽情況，補充一次水分以防干燥。第5天統計發芽勢，第7天統計發芽率，第10天結束發芽試驗。

1.3 測定指標

種子發芽率（Gp）=（n/N)×100%，其中n為發芽的種子數，N為供試種子總數[14]；

發芽勢（Ge）=（種子發芽最高峰時的發芽總數/供試種子數）×100%[15]；

萌發指數（Gi）=∑（Gt/Dt)，式中，Gt為第t天的發芽粒數，Dt為相應的發芽天數[16]；

活力指數（Vi）=平均胚根長度×Gi[17]。

種子千粒重測定：從凈度分析后的純凈種子中隨機取100粒，稱重，重復8次，其平均值×10即為千粒重[18]。

1.4 數據處理與分析

所有數據均采用Excel2010和DPS6.0軟件進行統計處理和分析。

2 結果與分析

2.1 千粒重

依據種子千粒重測定指標，測得的披堿草、老芒麥和垂穗披堿草種子的千粒重分別為：2.08g、2.6g和3.6g。千粒重的大小與種子的萌發是否相關，目前尚無定論，需要做進一步研究。

2.2 溫度對西藏3種野生牧草種子發芽率的影響

圖1 溫度對西藏3種野生披堿草屬牧草種子發芽率的影響

圖2 溫度對西藏3種野生披堿草屬牧草種子發芽勢的影響

在4種波動溫度培養條件下，西藏3種野生披堿草屬牧草種子萌發狀況存在較大差異（見圖1）。野生披堿草和垂穗披堿草種子的發芽率隨晝夜溫度的升高而升高，在20℃/30℃時分別達到最高點（76.67%和 64.44%）；5℃/15℃～10℃/20℃之間，兩種野生牧草種子的發芽率上升幅度最大。老芒麥種子發芽率隨晝夜溫度的升高而升高，但在20℃/30℃時出現了下降現象，說明過高的溫度不利于其種子的萌發；在15℃/25℃時，老芒麥發芽率達到最高點，為36.67%。

2.3 溫度對西藏3種野生牧草種子發芽勢的影響

西藏3種野生披堿草種子在不同溫度處理下發芽勢存在顯著差異（P＜0.05）。披堿草和垂穗披堿草種子的發芽勢隨溫度的升高而升高（見圖2），在5℃/15℃時發芽勢最低；在20℃/30℃時發芽勢達到最高點，分別為76.67%和62.22%。其中，垂穗披堿草種子在5℃/15℃～10℃/20℃發芽勢上升幅度最大。老芒麥種子的發芽勢隨溫度的升高呈先上升后下降趨勢（見圖2），在15℃/25℃時發芽勢最高。總體而言，在不同溫度處理下發芽勢由高到低排序依次為：披堿草＞垂穗披堿草＞老芒麥。

2.4 溫度對西藏3種野生牧草種子萌發指數與活力指數的影響

西藏野生披堿草和垂穗披堿草的萌發指數差異不顯著（P＞0.05）（見圖3）。野生披堿草、老芒麥和垂穗披堿草種子的萌發指數分別在20℃/30℃、10℃/20℃和15℃/25℃時最高，為2.33、1.30和2.07。西藏3種野生牧草種子的活力指數在20℃/30℃時存在顯著差異（P＜0.05）（見圖4），其中披堿草的活力指數最高，為9.02。垂穗披堿草和老芒麥種子活力指數最高點在15℃/25℃，分別為5.38和2.47。

圖3 溫度對西藏3種野生披堿草屬牧草種子萌發指數的影響

圖4 溫度對西藏3種野生披堿草屬牧草種子活力指數的影響

3 結論與討論

發芽率、發芽勢和發芽指數等均可反映種子發芽的速度和整齊度，是衡量種子發芽質量的重要指標[19]。研究表明，種子的大小(質量)是每個后代物質與能量投資的指數，大種子可以貯藏更多的營養物質，為種子萌發提供充足的營養物質和能量，保證幼苗能夠有充足的資源用于生長，在種間競爭中處于優勢[20-23]。在各種影響種子萌發的因素中，溫度的波動與種子萌發的關系不僅體現了溫度對種子萌發的季節性反應，而且還與植物的區域分布有很大關系[24]。發芽試驗對草種生產和草地建設具有重要的意義，發芽試驗的目的是測定種子的最大發芽潛力，據此比較不同種批的質量，同時用來估測田間播種質量，確定播種量[25]。

在其它條件一致的前提下，溫度通過影響種子萌發過程中相關酶的活性而進一步影響呼吸作用、水分吸收和氣體交換等代謝活動，最終影響種子的發芽率和發芽勢[26]。過高的溫度不利于種子的萌發，本次試驗中老芒麥種子的發芽率在20℃/30℃時出現了下降趨勢，可能是高溫引起病菌蔓延，影響種子萌發過程中部分酶的活性，使部分種子不能正常萌發甚至死亡，導致發芽率、發芽勢和發芽指數均降低，這與劉小金[27]、丁佳紅[28]等人的研究結論一致。而過低的溫度也不利于種子的萌發，在5℃/15℃時，西藏3種野生披堿草屬牧草種子的發芽率、發芽勢、萌發指數和活力指數等均處于最低水平。

對一般栽培草種而言，發芽率的測定均有一定的標準規程[29]。對于垂穗披堿草而言，常規的技術規程很難準確測出真實的發芽率，這是因為實驗室設定的條件不是其最佳的發芽條件，而野生環境條件可能更有利于其種子萌發條件[30]。本研究也證明，披堿草、垂穗披堿草和老芒麥種子萌發適宜的溫度條件更接近于其所處自然環境，這可能是由于其野生特性的存在，而不能等同于一般的栽培牧草。

本試驗以溫度為影響因子，在不同的變溫處理條件下，對西藏3種野生披堿草屬牧草種子萌發進行了研究。結果表明，不同變溫處理對西藏披堿草屬牧草種子的萌發有顯著影響。西藏野生披堿草種子的發芽率、發芽勢、萌發指數和活力指數等隨晝夜溫度的升高而升高，在20℃/30℃時均達到最高點，分別為76.67%、76.67%、2.33和9.03。垂穗披堿草種子的發芽率和發芽勢隨晝夜溫度的升高而升高；萌發指數與活力指數以15℃/25℃為拐點，呈先上升后下降趨勢，最高點分別為：2.07和5.38。老芒麥種子的發芽率、發芽勢和活力指數在15℃/25℃時均達到最高點分別為64.44%、62.22%和2.47；萌發指數在10℃/20℃時最高，為1.30。西藏3種野生披堿草屬牧草在10℃/20℃、15℃/25℃和20℃/30℃均有較高的發芽率，其中披堿草種子最適宜萌發的溫度為20℃/30℃；垂穗披堿草和老芒麥種子的最適宜萌發溫度為15℃/ 25℃。不同種類種子的最適萌發溫度差異較大，很可能是由于內部相關酶活性的最適溫度不同引起的。

種子在適宜溫度下發芽率高、長勢好且發芽整齊。在不同波動溫度培養條件下，綜合種子萌發相關指標，西藏野生披堿草表現較好，可作為推廣優良牧草的重要品種。

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Effectsof temperature on seed germination of threewild Elymus species in Tibet

Wang Chuan-qi Liang Sha ZhaxiCiren Chilie Cuizhen DejiZhuoma Miao Yan-jun Xu Ya-mei

(Departmentof PlantScience,AnimalHusbandry Collegeof TibetUniversity,Linzhi 860000,Tibet)

Elymussibiricus,Elymusdahuricus and Elymusnutans as the experimentalmaterials,the seed germinationtestwas conducted at four different temperature conditionsand the effectsof temperature on seed germination of four Elymus species was discussed.The results showed that the temperature has greatly affectedon the seed germination ofwild forage grass,the seed germination rates of Elymusdahuricus and E.nutansincrease with temperature increased atday and night,15℃/25℃was the temperature inflection pointofhigh seed germination rate to low of Elymussibiricus.20℃/30℃was the optimal temperature for seed germination of Elymusdahuricus, 15℃/25℃was theoptimal temperature for seed germination of Elymusnutans and E.sibiricus.

temperature;Elymus;seed germination;Tibet

10.16249/j.cnki.54-1034/c.2016.02.009

G652.4

A

1005-5738（2016）02-063-005

[責任編輯：張建偉]

2016-06-09

2016年度國家重點研發計劃項目“西藏野生優良牧草選育及生態恢復研究與示范”（項目號：2016YFC0502002）；2015年度西藏大學農牧學院雪域英才工程支持項目(項目號：2015XYB03)階段性成果。

王傳旗，男，漢族，河南焦作人，西藏農牧學院植物科學院碩士研究生，主要研究方向為西藏高原農業生態與農業可持續發展。

簡介：徐雅梅，女，漢族，內蒙古四子王旗人，西藏農牧學院植物科學院副教授，主要研究方向為牧草栽培及野生牧草種質資源。