水杨酸浸种对黑麦草在干旱胁迫下种子萌发特性的影响

刘薇

(辽宁省林业种苗管理总站,辽宁 沈阳110036)

近年来,城市发展正朝着逐步向“宜居城市”的目标转型,盲目追求经济发展的高速度已经不能满足现代人们的需求。草坪在生态环境中的地位举足轻重,草坪的营建具有降低城市噪音,缓解城市热岛效应,增加城市空气湿度等重要作用。黑麦草是一种优质的草坪草,黑麦草的次生根形成相对于其他植物提前很多。成熟之前根系深度、根幅的水平分布以及在土壤表层的数量都达到了一个相当的水平[1]。根系有固持土壤的作用,水土流失现象由此得到了明显的缓解[2]。黑麦草在富营养化水体中生长情况良好,同时水体中的富营养化元素磷的含量有所下降,在净化污水方面效果显著[3]。

1　材料和方法

1.1　材料

实验选用3种黑麦草：欧必克、多福、凤凰。实验材料选择饱满,大小均匀且适中的黑麦草种子。

1.2　方法

种子用1%的次氯酸溶液浸泡20 min,后用蒸馏水冲洗干净。用浓度分别为0.15、0.25、0.5、1.0、2.0、3.0 mol L-1水杨酸溶液浸种为24 h,用蒸馏水进行冲洗干净,放入放有滤纸的培养皿,滤纸用10%的PEG溶液浸湿。每组浓度设置3次重复,每个处理种子100粒,以蒸馏水浸种处理为对照(CK)。从第7天统计发芽率,第14天测定幼根、胚芽的长度,对所得数据进行方差分析。

2　结果与分析

2.1　水杨酸对黑麦草萌发特性的影响

在PEG模拟干旱的条件下,欧必克品种在水杨酸浓度为0.25 mol L-1的处理下种子的发芽率和发芽指数达到最好,分别比对照组提高了288.5%、57.9%;凤凰在水杨酸浓度为0.5 mol L-1的条件下表现最好,与对照组相比均具有显著性(P＜0.05),发芽指数和发芽率分别比对照组提高了25.2%、26.4%;多福则在水杨酸浓度为0.15～2.0 mol L-1的处理下表现出强于对照组,其在水杨酸浓度为0.5 mol L-1的条件下表现最好,与对照组相比均具有显著性(P＜0.05),发芽指数和发芽率分别比对照组提高了68.7%、21.6%。从表1中可以明显看出,在适宜的水杨酸浓度范围内3种草坪种子的一系列实验测定的相关指标都比对照组有一定的提高。这正说明了适宜浓度的水杨酸有提高种子发芽率的作用。这与已有相关研究的结果类似。但是3.0 mol L-1的水杨酸溶液对3种黑麦草的萌发产生了阻碍的效果。通过对数据的分析与对比可以看出,以凤凰作为实例来说明,在3.0 mol L-1水杨酸溶液处理下,其发芽指数和发芽率与对照组相比分别降低了10.2%、14.7%。随着水杨酸的浓度的逐渐升高,即便是促进种子萌发的浓度,也不如最适浓度明显,种子的萌发情况在达到峰值之后,呈现了逐渐下降的趋势。3种黑麦草的最适浓度均在1.0 mol L-1以下。由此得出,在干旱胁迫条件下,水杨酸的促进作用呈现逐渐上升达到峰值后逐渐下降的趋势。最后在一定程度上表现出抑制作用。

表1　不同浓度的水杨酸溶液对黑麦草在干旱胁迫条件下的种子萌发的影响

2.2　水杨酸对胚根、胚芽长度的影响

根据图1～图3可知,黑麦草的胚芽在6种不同浓度的水杨酸处理下均长于胚根。但在水杨酸浓度逐渐升高的情况下,在一定的浓度范围内,3种黑麦草的胚根和胚芽的长度随着水杨酸浓度的升高而不断增加。然而,超过这一浓度,其胚根胚芽的长度缩短。在水杨酸0.15～1.00 mol L-1的浓度范围内,欧必克和凤凰2种黑麦草的胚芽和胚根的长度均与浓度成正比。

图1　不同浓度水杨酸处理下欧必克胚根、胚芽长度

其中有利于欧必克胚根与胚芽生长的最适浓度为0.25 mol L-1,在这个浓度其长度达到最大值。而凤凰的最适浓度为1.5 mol L-1。在水杨酸浓度为2.0 mol L-1的情况下,3种试验种子的胚根胚芽伸长长度呈逐渐减小的状态,然而仍旧比未经水杨酸处理的种子要长。此时,水杨酸依旧处于促进的状态但是强度下降。但是当浓度进一步增加到3.0 mol L-1的情况下,3种黑麦草的胚根与胚芽的长度甚至短于未经水杨酸浸种处理的种子。这在一定程度上反映了在干旱的环境下,一定浓度区间内的水杨酸对黑麦草的胚根与胚芽的生长与伸长有促进作用。然而超过这一浓度后,不利于胚根与胚芽的正常生长。在本试验中得到了详细的验证。

图2　不同浓度水杨酸处理下凤凰胚根、胚芽长度

图3　不同浓度水杨酸处理下多福胚根、胚芽长度

3　小结

3.1在模拟干旱的情况下,凤凰和欧必克在0.15～1.0 mol L-1的范围内生长情况最好,这个浓度区间的水杨酸浸种处理有利于种子生长。

3.2在模拟干旱的情况下,多福在0.15～2.0 mol L-1的范围内生长情况最好,这个浓度区间的水杨酸浸种处理有利于种子生长。

3.3黑麦草欧必克和凤凰在0.5 mol L-1的水杨酸浸种下生长情况达到最好,其中发芽率以及胚根胚芽的长度达到了最大值,且提高幅度显著。

3.4黑麦草、多福在0.25 mol L-1的水杨酸浸种下生长情况达到最好,其中发芽率以及胚根胚芽的长度达到了最大值,且提高幅度显著。

参考文献：

[1]王宇涛,辛国荣,陈三有,等.意大利黑麦草饲喂奶牛效果[J].草业科学,2008,25(10)：118-123

[2]孙杰.黑麦草保持水土效益的初步分析[J].中国水土保持,1988(10)：28-29

[3]郭沛涌,朱荫湄,宋祥甫,等.陆生植物黑麦草对富营养化水体修复的围隔实验研究——总磷的净化效应及其动态过程[J].浙江大学学报,2007,34(5)：560-563