王建剛,王仕勇,趙玉欣
(膠州市自然資源局,山東 膠州266300)
觀賞草具有豐富的色彩,較強(qiáng)的抗逆性,其穗、果、枝、葉都極具觀賞特色,且能滿足較大范圍園林景觀的設(shè)計用途,逐漸成為景觀植物選擇的新寵,在園林綠地中得到廣泛的應(yīng)用。觀賞草是近年來發(fā)展迅速的一類園林植物,以禾本科植物為主,因其種類繁多、抗逆性強(qiáng),常被作為低維護(hù)型植物應(yīng)用于環(huán)境綠化和美化,因此,觀賞草兼有禾本科植物的資源基礎(chǔ)和綠化植物的種苗保障,可應(yīng)用于鹽堿地的綠化和改良。
在我國耐鹽植物中禾本科所包含的鹽生植物占很大的比重,不少學(xué)者對此進(jìn)行了大量的研究和探討,但以往的工作多數(shù)是以種子發(fā)芽后的各個發(fā)育階段為研究對象,較少涉及種子萌發(fā)階段。種子能夠在鹽脅迫下萌發(fā)成苗,是植株在鹽堿條件下生長發(fā)育的前提。因此,對觀賞草種子進(jìn)行耐鹽性評價,分析不同觀賞草品種耐鹽能力的強(qiáng)弱,從中篩選出耐鹽能力強(qiáng)的草種,對于研究地綠化和土壤改良有重要的借鑒價值。
供試驗用的材料為購買于北京林業(yè)大學(xué)林業(yè)科技股份有限公司的6種觀賞草種子,詳細(xì)情況見表1。
表1 供試觀賞草名錄
設(shè)置不同濃度的氯化鈉溶液處理觀賞草種子,氯化鈉溶液濃度分別為0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%和1.6%,以去離子水處理種子為對照。
在帶蓋的培養(yǎng)皿內(nèi)播種40 粒種子,每個處理3次重復(fù),放置到24.5℃培養(yǎng)箱中,每24h 更換1 次相應(yīng)濃度的氯化鈉溶液,對照更換去離子水。每天記錄發(fā)芽種子數(shù),連續(xù)2 天種子發(fā)芽數(shù)為0 時調(diào)查結(jié)束,同時觀測種子胚根長度;試驗結(jié)束時測定幼苗鮮重。根據(jù)觀測記錄數(shù)據(jù),統(tǒng)計觀賞草種子的發(fā)芽率等各項指標(biāo),并進(jìn)行方差分析。
發(fā)芽率(%)=種子發(fā)芽粒數(shù)/供試種子數(shù)×100
相對發(fā)芽率(%)=不同濃度氯化鈉溶液處理的種子發(fā)芽率/相應(yīng)對照的發(fā)芽率×100
胚根相對長度(%)=不同濃度氯化鈉溶液處理種子的胚根長度/相應(yīng)對照的胚根長度×100
簡易活力指數(shù)= 發(fā)芽終期幼苗鮮重×發(fā)芽率
發(fā)芽率是檢測種子質(zhì)量最重要的指標(biāo)之一,6種觀賞草種子經(jīng)不同濃度的氯化鈉溶液處理后發(fā)芽率見表2。在試驗過程中和觀測結(jié)果表2 可以看出,不同鹽濃度處理,6種觀賞草種子發(fā)芽情況存在差異,從總的趨勢看,隨著鹽濃度的提高而顯著下降;從不同氯化鈉濃度處理下6種觀賞草的發(fā)芽情況看,在氯化鈉濃度為1.2%時,麗色畫眉草、小兔子狼尾草、芨芨草和花葉芒相對發(fā)芽率分別為55.6%、50.0%、44.4%、35.5%,而在此鹽濃度脅迫下的野古草和拂子茅種子沒有發(fā)芽,在氯化鈉濃度為1.4%時,麗色畫眉草的相對發(fā)芽率為33.3%,芨芨草相對發(fā)芽率為27.8%,兩種觀賞草仍能保持較高的發(fā)芽率,相對萌發(fā)數(shù)高于小兔子狼尾草(相對發(fā)芽率為22.2%)和花葉芒(相對發(fā)芽率為17.6%),在氯化鈉濃度達(dá)到最高值1.6%時,只有麗色畫眉草種子和芨芨草種子能夠發(fā)芽。在所有的氯化鈉溶液處理的觀賞草種子發(fā)芽情況來看,野古草和拂子茅的種子發(fā)芽率始終低于其他4種觀賞草。從發(fā)芽率上來看,6種觀賞草耐鹽性由強(qiáng)到弱的順序為麗色畫眉草>芨芨草>小兔子狼尾草>花葉芒>野古草>拂子茅。
表2 觀測草種子在不同鹽濃度脅迫下的萌發(fā)情況
不同鹽濃度處理下6種觀賞草種子胚根生長長度見表3。由表3 可以看出,鹽分對胚根的生長有明顯的抑制作用。表現(xiàn)較好的觀賞草中,如芨芨草,在低鹽濃度(0.2%)下,其胚根的生長與對照相比長,相對長度是100%。說明在此鹽濃度脅迫下基本不受抑制;但當(dāng)鹽分濃度上升至0.6%時,胚根相對長度是65.1%,明顯縮短,隨著氯化鈉濃度的增加,胚根的生長完全受到抑制。小兔子狼尾草、花葉芒、麗色畫眉草與芨芨草表現(xiàn)一致。
在整個實驗過程中,拂子茅和野古草胚根生長在不同鹽濃度脅迫下均受到較明顯抑制,在0.2%濃度時,胚根相對長度僅為90.0%和91.7%,明顯低于最高值(100%),在鹽濃度0.6%時,胚根相對長度降到40.0%和41.7%,明顯低于其他四種觀賞草的胚根長度,在1.2%及以上濃度脅迫下,胚根生長完全受到抑制。
總的看來,鹽濃度脅迫對幾種觀賞草胚根生長有一定的抑制作用,經(jīng)分析其抑制作用由弱到強(qiáng)的順序是:芨芨草、小兔子狼尾草、麗色畫眉草、花葉芒、拂子茅、野古草。這與發(fā)芽率的結(jié)果基本一致。
表3 觀測草種子在不同鹽濃度脅迫下的萌發(fā)情況
不同濃度氯化鈉溶液脅迫下,6種觀賞草種子簡易活力指數(shù)測定結(jié)果見表4。由表中結(jié)果可知,隨著氯化鈉溶液濃度的增加,6種觀賞草種子活力指數(shù)大幅度下降。其中,0.2%氯化鈉溶液濃度的活力指數(shù)與對照相比,6種觀賞草的種子簡易活力指數(shù)變化不大,當(dāng)鹽濃度達(dá)到0.6%時,觀賞草種子活力指數(shù)開始明顯下降,其中小兔子狼尾草和花葉芒下降明顯,分別是0.34 和0.30,當(dāng)鹽濃度達(dá)到1.2%時,拂子茅和野古草完全受到抑制。整個實驗過程中,小兔子狼尾草的種子活力指數(shù)明顯高于其它5種觀賞草,在鹽脅迫濃度0.2%時,其活力指數(shù)是0.74,是麗色畫眉草的2.4 倍,在鹽濃度1.4%時,其活力指數(shù)仍能達(dá)到0.20,表現(xiàn)出極強(qiáng)的耐鹽性。
總的看來,鹽濃度脅迫對幾種觀賞草種子簡易活力指數(shù)有一定的影響,經(jīng)分析6種觀賞草種子簡易活力指數(shù)由大到小,耐鹽性由強(qiáng)到弱的順序為:小兔子狼尾草、芨芨草、麗色畫眉草、花葉芒、拂子茅、野古草。
表4 觀測草種子在不同鹽濃度脅迫下的萌發(fā)情況
在植物受到不同濃度氯化鈉溶液脅迫時,本身可以通過多種途徑抵御或適應(yīng)這種逆境環(huán)境,而單一的指標(biāo)又很難反映出植物對該逆境的適應(yīng)能力,不同植物的同一指標(biāo)對氯化鈉溶液濃度的反應(yīng)也不同,因此,可以結(jié)合各種指標(biāo)綜合評價植物抵抗氯化鈉溶液脅迫的能力。
采用隸屬函數(shù)法,對6種觀賞草種子萌發(fā)時期的耐鹽性進(jìn)行綜合評價。實驗所測得相對發(fā)芽率、胚根長度和簡易活力指數(shù)用公式:X(μ)=(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)換算成隸屬函數(shù)值,根據(jù)累加求取平均數(shù),對6種觀賞草種子的耐鹽性進(jìn)行排序,結(jié)果見表5。
由表5 可知,6種觀賞草種子耐鹽性綜合評定由強(qiáng)到弱的順序為芨芨草、麗色畫眉草、小兔子狼尾草、花葉芒、野古草、拂子茅。
(1)種子的相對發(fā)芽率、胚根生長長度、簡易活力指數(shù)不僅與植物本身的生物學(xué)特性有關(guān),亦與種子所處的外界環(huán)境也密切相關(guān)。在不同濃度氯化鈉溶液脅迫下,各觀賞草種子的3 項觀測指標(biāo)隨著氯化鈉溶液濃度的升高均呈現(xiàn)降低趨勢,種子萌發(fā)受到抑制。芨芨草、麗色畫眉草、小兔子狼尾草的耐鹽性極強(qiáng),其種子在鹽濃度1.6%時仍能發(fā)芽,其次為花葉芒,能夠在1.4%濃度的鹽溶液下發(fā)芽,耐鹽性最弱的是野古草和拂子茅,在鹽濃度為1.2%時種子萌發(fā)已經(jīng)完全收到抑制。因此,在鹽濃度1.2%以下園林綠地中進(jìn)行觀賞草播種綠化,6種觀賞草均可選用,在1.2%鹽濃度以上時,首選芨芨草、麗色畫眉草、小兔子狼尾草,其次為花葉芒。
(2)采用隸屬函數(shù)法,綜合6種觀賞草種子萌發(fā)時期的相對發(fā)芽率、胚根相對長度、簡易活力指數(shù)3 項指標(biāo),對6種觀賞草的耐鹽性進(jìn)行綜合評價,結(jié)果顯示耐鹽性由強(qiáng)到弱的順序為:芨芨草>麗色畫眉草>小兔子狼尾草>花葉芒>野古草>拂子茅。本研究結(jié)果可為鹽堿地區(qū)綠化選擇觀賞草種子播種綠化提供理論依據(jù)。