差巴嘎蒿種子萌發與出苗機制研究

邰憲武

(遼寧省沙地治理與利用研究所，遼寧 阜新 123000)

差巴嘎蒿(ArtemisiahalodendronTurcz.et Bess.)為菊科蒿屬的沙生植物，廣泛生長于科爾沁沙地的流動沙地和半固定沙地，耐風蝕能力強，是流動沙地向半固定沙地轉變的指示植物，也是該區主要固沙植物之一[1]。為了解其在流動沙地生根發芽的生理機制，在科爾沁沙地南緣的章古臺研究了不同溫度、不同沙埋深度條件下差巴嘎蒿種子萌發狀況。

種子萌發是植物生長發育的開端，是其整個生活史最重要的部分。種子萌發的條件決定了該植物群落的演替方式[2]。科爾沁沙地的流動沙丘處于演替的初始階段，土壤基本裸露在外，溫濕度變化劇烈。能夠在演替初始階段萌發的植物種子通過對外界環境條件的敏感感知能力來決定發芽時機，以保證其幼苗在較為適宜的條件下生長[3]。植物感知環境的主要因素以溫度和濕度為主，但在流動沙丘這一特殊環境下，沙埋深度也是幼苗是否能生長的決定因素之一，本研究在滿足濕度的條件下，進行了溫度與沙埋實驗。

1 研究區自然概況

研究地點在遼寧省彰武縣的章古臺，地處科爾沁的東南緣。該區屬大陸性季風氣候區，年均溫大約6 ℃，較為干旱，且風力較大，其風速可以達到每秒25 m，無霜期154 d左右。降水年際變化較明顯。最大的年降水量可以達到744 mm，最小的年降水量約為262 mm，總體年均降水量500 mm，大多集中在6-8月[4]。

2 研究方法

2.1 試驗材料采集與處理

試驗在遼寧省固沙造林研究所荒漠化實驗樓進行，于2017年10月末在實驗林場萬畝林實驗區的半流動沙地上選擇30株差巴嘎蒿采集種子，帶回實驗樓制種，在常溫下儲存過冬。

2.2 溫度試驗

試驗開始于2018年4月17日，設置3種溫度梯度，處理1是室溫條件下實驗，早晚溫度-5～15 ℃；處理2是在日光溫室中，早晚溫度10～35 ℃，與流動沙地5-6月份表層沙土的溫度相似；處理3是在培養箱中，溫度設置成20～45 ℃變溫，模擬7-8月份表層沙土溫度。每種溫度設5個重復，采用相同的培養皿，用蒸餾水充分濕潤濾紙后，每個培養皿放入100粒種子，使用自動噴淋設備保持種子濕潤，每天晚上記錄發芽種子數，并去除已萌發的種子。當連續3 d無發芽種子時，實驗結束。

2.3 沙埋試驗

采購高20 cm，直徑15 cm的塑料花盆，采集采種地的沙土，進行濾掉，保證沒有混入種子及其他雜質，只保留純沙土裝入花盆。試驗設置5個沙埋梯度，分別是0、0.5、1、2和5 cm。每個沙埋梯度取差巴嘎蒿種子100粒，放置于室外，每天澆水3次，保證土壤濕潤。每天晚上記錄出苗的數量，并拔除已出土的幼苗。當連續3 d無出土幼苗時，試驗結束。

2.4 分析方法

數據統計分析采用單因素方差分析法，由于發芽率為百分數，不符合方差分析的要求，所以對其進行反正弦轉換[5]。分析軟件采用Excel和SPPS19.0。

3 結果與分析

3.1 溫度對差巴嘎蒿種子萌發的影響

3種處理中，處理2的種子平均發芽率最高，但差異并不顯著。從圖1可以看出，處理2表現為單峰曲線，種子發芽最為整齊，發芽勢最好。說明在水分條件得以滿足的情況下，10～35 ℃最適宜差巴嘎蒿生根發芽。處理1與處理3均為多峰曲線，說明溫度過高或過低都會抑制差巴嘎蒿種子發芽。

圖1 種子日萌發率

3.2 沙埋深度對差巴嘎蒿出苗的影響

由圖2可以看出，5個處理中，0 cm沙埋在第2天即發現出苗，但總出苗量卻較少，這是由于室外環境中風將部分種子吹落，且裸露在外的種子也容易風干。0.5 cm和1 cm出苗率相差無幾，0.5 cm出苗較1 cm沙埋早1 d。當沙埋深度達到2 cm時，發芽率僅為28%，試驗結束后翻開表層土壤，發現大量已發芽卻沒能出苗的種子，這說明幼苗沒有足夠的能量破開土層。當沙埋達到5 cm時，僅有1%的種子出苗，可以認為這已經是小概率事件，5 cm的沙埋深度差巴嘎蒿已經不能出苗了。

圖2 沙埋試驗

4 小結

科爾沁沙地5-6月份的溫度最適宜差巴嘎蒿種子的萌發，且差巴嘎蒿在0.5～1 cm沙埋時出苗率最高，所以采用差巴嘎蒿進行固沙作業時應選擇在5-6月份時播撒種子，并在撒種后踩踏播種地使種子埋入沙土0.5～1 cm。播種后用噴壺澆水以幫助種子萌發。