促进羊草种子萌发的几种方法

2019-07-08 03:27张杨
现代畜牧科技 2019年3期
关键词:发芽率

张杨

摘要:羊草的饲用和生态价值突出,近年来羊草种子的需求日益增加,但其种子产量低、发芽率低,严重制约了羊草的生产利用。本文在国内学者对羊草休眠发芽的研究基础上,总结了几种打破休眠,提高羊草发芽率的有效方法,为缓解人工种植中种子短缺的问题提供帮助。

关键词:发芽率;变温;外源激素;化学处理;聚乙二醇处理;冷层积处理

中图分类号:S543.9     文献标识码:B

文章编号:2095-9737(2019)03-0052-02

羊草又名碱草,禾本科赖草属,为广域性禾草,在北纬36°~62°、东经120°~130°区域内均有分布,我国主要分布在东北平原和内蒙古高原东部。羊草因其较高的经济价值和较好的生态价值备受关注,是畜牧业发展以及改良天然草地的优势草种。羊草因其株丛生殖枝条少、结实率低、落粒性强、采种困难等原因,种子产量较低,不仅如此,羊草发芽率较低、幼芽顶土力弱,种子供需矛盾突出。为此,本文综合國内近年来对羊草萌发的研究,为有效打破羊草种子休眠,提高发芽率,缓解种子供需不平衡提供参考。

1 清水浸种

羊草种子的休眠机制十分复杂,有学者指出羊草种子内可能含有抑制萌发的物质,适当的浸种可促使抑制物渗出,提高羊草的萌发[1]。清水浸种1天的羊草种子发芽率比对照组提高了5倍,但随浸种时间的延长萌发率呈下降的趋势[1]。清水浸种可显著提高羊草种子的发芽率,且浸种48 h比浸种24 h效果显著[2]。对吉生羊草和野生羊草设置不同的浸种时长发现,48 h浸种发芽率提高最多[3]。

2 变温处理

变温可提高羊草种子的萌发率已被众多学者研究证实。不同设置的恒温条件下3个不同品种羊草的萌发率均不足20%,处理间差异不显著;变温28℃(12 h)/16℃(12 h)处理显著提高了羊草种子的萌发率,且在萌发率随处理时长(4天内)增加而增大,增加最显著的为变温处理第1天,8~12 h处理的萌发率提高最多[4]。羊草种子在20℃/10℃、30℃/20℃、35℃/25℃(昼/夜)的变温处理下的发芽率分别是38.7%、73.0%、64.5%,发芽速率分别是14.9%、30.9%、28.0%,表明30℃/20℃(昼/夜)的变温处理可最大程度的提高羊草种子的发芽率[5]。

3 外源激素处理

种子萌发的过程中,各激素之间通过协同和拮抗作用,共同影响种子的萌发。对羊草种子采用3种外源激素和2种激素合成抑制剂处理,研究结果显示,外源脱落酸(ABA)处理羊草种子,高浓度抑制萌发,低浓度无影响,其生物合成抑制剂可逆向对萌发的抑制作用;外源赤霉素4+7处理可显著促进萌发,外源赤霉素3(GA3)处理无影响,赤霉素合成抑制剂可显著降低羊草种子萌发率,而赤霉素3可逆转该抑制作用[6]。外源2,4-表油菜素内酯浸泡羊草种子,可显著提高种子萌发率,且与GA3存在互作效应,综合配施效果更好,最适组合为0.1 μg/g 2,4-表油菜素内酯+200 μg/g GA3和0.01 μg/g 2,4-表油菜素内酯+200 μg/g GA3[7]。100~300 μg/g GA3和吲哚乙酸能促进羊草种子萌发,浓度超过400 μg/g时抑制,仅有25 μg/g 6-苄氨基嘌呤能促进羊草种子萌发,其他浓度抑制[8]。低浓度的GA3能促进吉生羊草和野生羊草的发芽指标,高浓度则不同程度的抑制[3]。羊草种子在300 mg/L赤霉素溶液中浸泡24 h,种子的发芽率比对照组增长57%,且发芽率和活力指数均不同程度的提高[9]。用不同浓度的噻苯隆(Thidiazuron)低温浸种羊草种子,结果表明,0.02 mg/L噻苯隆低温浸种羊草种子发芽率提高最多,是对照组的2.4倍[10]。

4 化学处理

50%、70%、98%的浓硫酸处理羊草种子10 min,可显著提高羊草种子的发芽率,高浓度处理发芽速率较高[2]。2%和4%的KNO3处理羊草种子24 h可有效提高发芽率,但浸种时间不宜过长[2]。30% NaOH浸泡羊草种子可显著提高其萌发率,浸种80 min的萌发率是对照组的10倍;用清水浸种1天后再用30% NaOH浸泡羊草种子60 min可极大的提高羊草种子的萌发率,种子的最终萌发率达84%[1]。

5 聚乙二醇(PEG)处理

PEG是重要的渗透调节剂,可通过调节种子内的渗透压打破休眠,促进萌发。不同PEG浓度(0~30%)处理羊草种子,其发芽率随PEG浓度的增加呈上升的趋势,30% PEG处理24 h,羊草发芽率最高,是对照组的5倍[11]。PEG处理能够显著提高羊草种子萌发的各项参数,且2%和5%浓度处理之间的差异不显著[2]。

6 冷层积处理

冷层积处理羊草种子10天、15天、20天均可显著提高种子的发芽率,且随着层积时间的延长发芽率和发芽速率不断提高[2]。氟啶酮溶液(ABA生物合成抑制剂)冷层积8周处理羊草种子可以完全打破休眠,种子萌发率高达96%[6]。

羊草是我国发展草原畜牧业、改良和治理退化草原的优势草种。但其种子生产供不应求,解决羊草种子发芽率低的技术难题是扩大羊草生产应用的关键。综上,清水浸种、变温、外源激素、PEG、冷层积和浓硫酸、KNO3、NaOH处理均可显著提高羊草种子的发芽率。生产实践中可视生产需求和操作水平合理选择适宜的方法提高发芽率。

参考文献:

[1] 何学青,胡小文,王彦荣.羊草种子休眠机制及破除方法研究[J].西北植物学报,2010, 30(1):120-125.

[2] 蔺吉祥,邵帅,隋丹,等.几种提高羊草种子发芽率方法的比较[J].中国草地学报,2014,36(3):47-51.

[3] 刘彩红,李成云.GA3浸种对羊草种子发芽和幼苗生长的影响[J].草业科学,2011,28(5):797-801.

[4] 杨伟光,刘盼盼,袁光孝,等.种质及变温对羊草种子萌发的影响[J].草业学报,2018,27(7):103-111.

[5] 蔺吉祥,李晓宇,张兆军,等.温度与盐碱胁迫交互作用对羊草种子萌发与幼苗生长的影响[J].草地学报,2011,19(6):1005-1009.

[6] 黄晓辉,胡小文,徐宗海,等.羊草种子休眠和萌发的激素调控研究[J].草业学报,2013,22(5):183-189.

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[8] 马红媛,梁正伟,黄立华,等.4种外源激素处理对羊草种子萌发和幼苗生长的影响[J].干旱地区农业研究,2008(2):69-73.

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