牧草种子萌发对温度和水分胁迫的反应

论文摘要

本文报道了披碱草(Elymus dahuricus)等8种牧草种子的萌发特性和其对高温胁迫的反应。研究了内蒙古呼和浩特地区牧草种子播期的气温及土壤温度的变化节律,以及温度变化对披碱草、老芒麦(Elymu sibiricus)、蒙古冰草(Agropyron mongolicum)和缘毛雀麦(Bromus ciliatus)等4种牧草萌发成苗的影响。对种子的吸水和萌发特性进行了测定。利用水分预调法对种子进行了旨在促进萌发和提高种子抗高温能力的处理。探讨了水分预调处理对种子萌发的影响及水分预调的生理生化基础。研究旨在为确定内蒙古地区牧草适宜的播种时期,及种子播前处理方式提供理论依据。主要研究成果如下:1、对发芽率、死亡率、休眠率、畸形苗率、峰值、日平均发芽率、发芽值、发芽系数、发芽指数、胚芽干重和活力指数这10个种子活力测定指标进行筛选。研究结果表明,发芽率、发芽指数、活力指数、死亡率和休眠率这5个测定指标能够较真实、全面地反映种子活力水平。在不良的环境条件中,死亡率和休眠率是评价种子活力的较好指标。2、供试牧草种子的适宜萌发温度为15～35℃;披碱草、老芒麦、蒙古冰草和缘毛雀麦种子萌发的最适温度分别为25℃、25℃或20/30℃、20/40℃或20/30℃和20/30℃。豌豆种子的发芽能力在恒温15℃和变温20/30℃下较好。毛苕子的最适萌发温度为10/20℃的变温。沙打旺和敖汉苜蓿种子的最适萌发温度为20℃。供试牧草种子在变温环境条件下的萌发表现较好,发芽率、发芽指数和活力指数等各项萌发指标均较高,而休眠率和死亡率均较低。3、通过对内蒙古地区4至8月份的气温及土壤温度的测定和研究,指出牧草种子的适宜播种时期为:在内蒙古呼和浩特地区适宜在5月末到7月初进行播种;呼伦贝尔地区适宜在6月份播种;兴安盟的巴彦胡硕地区和通辽科尔沁地区在5月末播种较好;乌兰察布和鄂尔多斯地区牧草最好在秋季进行播种,但不宜晚于8月初。4、牧草种子在吸水的过程中,吸水速度先快后慢,最后达到吸胀状态,种子进入萌发准备阶段。四种供试牧草种子,蒙古冰草种子的吸水能力最强;披碱草和老芒麦种子相若,居第二;缘毛雀麦种子的吸水能力最弱。5、种子经吸湿未回干处理后,能够提高其发芽速度和发芽率,但对其成苗及幼苗的耐旱性有降低的影响。吸湿回干处理能够显著提高蒙古冰草和缘毛雀麦种子的发芽率;对披碱草、老芒麦种子没有显著影响。在吸湿程度较低的情况下,吸湿回干处理能够提高种子的活力指数,尤其是在吸湿达最大吸水率30%的处理,表现最为显著。种子在吸湿程度较高的情况下,对其发芽率和发芽指数有负面影响。吸湿回干处理能够在一定程度上,提高种子对高温逆境的耐性和抵抗能力。吸湿回干处理能够不同程度地提高种子的出苗率,其有随着吸胀程度的增加而提高的趋势;但处理降低了幼苗的耐旱性(披碱草种子吸湿达最大吸水率的30%处理除外)。湿干循环处理对披碱草、老芒麦、蒙古冰草和缘毛雀麦种子萌发的影响不同,蒙古冰草和缘毛雀麦的二次、三次回干对其种子萌发有降低的影响,其他处理均不显著。种子经过处理后,能够增强种子抵抗高温逆境的能力,披碱草、老芒麦和缘毛雀麦种子二次回干效果最好,蒙古冰草种子一次回干效果最好。6、吸湿回干处理对质膜完整性的恢复有一定的促进作用。能够提高种子脱氢酶和过氧化物酶活性。在吸湿程度较低的情况下,种子脱氢酶活性的提高较显著。披碱草和老芒麦种子在萌发48h种子过氧化物酶活性,各处理均比对照显著提高;蒙古冰草种子在萌发12h时,各处理均显著比对照增高;缘毛雀麦种子在萌发的48h、72h时,其种子吸湿达最大吸水率的30%处理酶活性显著比对照高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 草地的重要作用
• 1.1.2 草地退化
• 1.1.3 人工草地建植的作用和意义
• 1.1.4 牧草种子在人工草地建植中的作用
• 1.1.5 牧草种子萌发和成苗存在的问题
• 1.2 种子处理的国内外研究进展
• 1.2.1 种子吸湿回干处理的影响因素
• 1.2.2 种子吸湿回干处理的机理
• 1.2.3 吸湿回干处理对种子抗逆性的影响
• 1.3 研究目的、内容和技术路线
• 1.3.1 研究的目的
• 1.3.2 主要研究内容
• 1.3.3 技术路线
• 2 牧草种子的萌发特性及对温度胁迫的反应
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 研究方法
• 2.1.3 数据处理
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 萌发可靠性指标的筛选
• 2.2.2 牧草种子萌发特性
• 2.2.3 种子萌发对高温胁迫的反应
• 2.3 讨论
• 2.3.1 种子萌发所需的温度条件
• 2.3.2 种子萌发对高温胁迫的反应
• 2.4 小结
• 2.4.1 种子萌发可靠性测定指标的筛选
• 2.4.2 种子萌发特性及对高温胁迫的反应
• 3 种子播期土壤温度条件的研究
• 3.1 研究方法
• 3.1.1 试验地基本概况
• 3.1.2 试验方法
• 3.1.3 数据处理
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 不同月份间温度变化情况
• 3.2.2 气温及不同土层土壤温度的日变化情况
• 3.2.3 不同土层温度与气温关系的回归模型
• 3.2.4 内蒙古其他地区牧草播期的温度情况
• 3.3 讨论
• 3.3.1 牧草种子播期气温及播层土壤温度月变化
• 3.3.2 牧草种子播期温度日变化
• 3.4 小结
• 4 水分预调对牧草种子萌发的影响
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 种子吸水特性试验
• 4.1.2 种子吸湿未回干试验
• 4.1.3 种子吸湿回干试验
• 4.1.4 湿干循环
• 4.1.5 出苗率和耐旱性测定
• 4.1.6 数据处理
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 种子吸水特性
• 4.2.2 吸湿未回干处理对种子萌发、成苗及幼苗耐旱性影响
• 4.2.3 吸湿回干处理对种子萌发的影响
• 4.2.4 吸湿回干处理对种子出苗率和幼苗耐旱性的影响
• 4.2.5 湿干循环对种子萌发的影响
• 4.3 讨论
• 4.3.1 牧草种子吸水特性
• 4.3.2 水分预调的效果
• 4.3.3 吸湿未回干处理对牧草种子萌发、成苗及幼苗耐旱性影响
• 4.3.4 吸湿回干处理对牧草种子萌发的影响
• 4.3.5 种子吸湿回干处理对出苗率及幼苗耐旱性的影响
• 4.3.6 湿干循环处理对种子耐高温能力的影响
• 4.3.7 可行性分析
• 4.4 小结
• 5 吸湿回干处理的生理生化基础
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 试验材料
• 5.1.2 研究方法
• 5.1.3 数据处理
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 吸湿回干处理对膜修复作用的影响
• 5.2.2 吸湿回干处理对酶活性的影响
• 5.3 讨论
• 5.4 小结
• 6 结论
• 6.1 牧草种子萌发测定指标的筛选
• 6.2 牧草种子的萌发特性及对温度胁迫的反应
• 6.3 内蒙古地区牧草适宜的播种时期
• 6.4 吸湿回干处理对种子萌发的影响
• 6.5 吸湿回干处理后,对种子生理生化的影响
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介