少花蒺藜草種子萌發與出苗特性

劉露萍， 倪漢文，謝亞瓊，唐靜月，秦琛琛

(中國農業大學雜草研究室，北京 100193)

少花蒺藜草為禾本科蒺藜草屬一年生草本植物，是我國重要的外來入侵植物。近幾年來在遼寧省西北部、內蒙古自治區東部、吉林省南部3省交會地區分布[1]。在入侵地已經能自然繁殖，極易集中成片分布，而且抑制當地其他植物生長，減弱當地植物群落多樣性，使草場退化，可利用牧草急劇減少，嚴重影響到牧民的經濟收入、日常生活[2]。另外，其刺苞非常堅硬，影響羊的采食、哺乳、配種、放牧、健康，降低羊的生產性能，影響農事操作[3]。本試驗探討少花蒺藜草萌發與出苗特性，旨在為科學有效防控及利用外來入侵植物少花蒺藜草提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

供試少花蒺藜草種子為2011年9月、2012年9月采集自遼寧省彰武縣的成熟種子。試驗用土壤分別為取自遼寧省彰武縣植保站試驗地的沙土及取自中國農業大學上莊試驗站的壤土。

1.2 方法

1.2.1 光照對少花蒺藜草種子萌發的影響 試驗采用2011年采集的已解除休眠的裸粒種子，用培養皿法進行試驗，設定2個光照水平為黑暗(用錫箔紙遮光)、光照，每處理20粒種子，重復4次，分別置于25 ℃(16 h∶8 h)培養箱培養，保持適量水分，每24 h觀察發芽率，累計計算萌發率，直到1周沒變化為止。用2013年新采收的未解除休眠的裸粒種子重復上述試驗。

1.2.2 少花蒺藜草種子萌發的臨界溫度 試驗采用培養皿法，設定9個溫度分別為5、10、15、20、25、30、35、40、45 ℃，每處理20粒種子，重復4次，分別放入對應溫度的培養箱(16 h∶8 h)中培養，每24 h觀察發芽率，累計計算萌發率，直到1周沒變化為止。

1.2.3 少花蒺藜草種子萌發與出苗的臨界含水量

1.2.3.1 少花蒺藜草種子萌發臨界水勢 采用培養皿法，設定5個水勢水平分別為-4、-6、-8、-10、-12 MPa，用PEG8000調節水勢[4]，每處理20粒種子，重復4次，封口置于25 ℃(16 h∶8 h)培養箱中培養，每24 h觀察發芽率，計算14 d萌發率，并測定根長、苗長。

1.2.3.2 少花蒺藜草種子萌發臨界土壤含水量的測定 采用玻璃水杯封口培養，設定土壤含水量分別為1%、2.5%、5%、10%、15%、20%、25%，每處理8粒刺苞(相當于16粒種子)，重復4次，每24 h觀察出苗率，計算14 d出苗率，并測定根長、苗高。

1.2.4 pH值對少花蒺藜草種子萌發的影響 采用培養皿法，設定pH值分別為2、4、6、8、10、12，配制相應pH值的TRIS 緩沖液，每處理20粒種子，4次重復，用培養皿封口培養，每24 h觀察發芽率，計算14 d萌發率，并測定胚根、苗長。

1.2.5 埋深對少花蒺藜草種子出苗的影響 設定8個埋深分別為0、1、3、5、7、9、11、13、15 cm，每處理20個刺苞，4次重復，試驗期間適量澆水，每24 h觀察出苗率，計算30 d萌發率，用沙土、壤土分別進行以上試驗。

1.3 數據處理

采用SPSS統計軟件進行方差分析，采用新復極差法進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 光照對少花蒺藜草種子萌發的影響

處于休眠期的種子在光照、黑暗條件下的萌發率分別為25%、47.5%，解除休眠的種子在光照、黑暗條件下的萌發率分別為71.25%、78.75%(圖1)。處于休眠期的種子在光照條件下的萌發率顯著低于黑暗條件，解除休眠的種子在光照、黑暗條件下的萌發率差異不顯著。光照對處于休眠期的少花蒺藜草種子萌發具有顯著抑制作用，對解除休眠的少花蒺藜草種子萌發抑制作用不顯著。

2.2 溫度對少花蒺藜草種子萌發的影響

少花蒺藜草種子萌發溫度范圍為15～40 ℃，且萌發率均在60%以上，最適萌發溫度為25 ℃，萌發率為92.5%(圖2)，萌發的臨界溫度為10～15 ℃。

2.3 土壤含水量對少花蒺藜草種子萌發與出苗的影響

2.3.1 少花蒺藜草種子萌發臨界水 隨著水勢的降低，少花蒺藜草種子萌發率呈降低趨勢，在水勢為-10 MPa下萌發率為18.75%，顯著低于-8 MPa下，水勢為-12 MPa時萌發率為0(圖3)，少花蒺藜草萌發后根長、苗長也隨著水勢降低而減小，在水勢為-10 MPa時顯著減小(圖4)。少花蒺藜草種子萌發臨界水勢在-10～-12 MPa之間，水勢在-4～-8 MPa的環境適宜少花蒺藜草生長。

2.3.2 少花蒺藜草出苗臨界土壤含水量 少花蒺藜草在土壤含水量為1%的條件下不能出苗，在土壤含水量為2.5%～25%的條件下均可出苗，土壤含水量為15%條件下出苗率最高，達50%，土壤含水量2.5%時出苗率最低，為3.13%(圖5)。少花蒺藜草在土壤含水量為15%的條件下根長、苗長均最長，土壤含水量為2.5%的條件下根長、苗長均最小，不能支持植株生長(圖6)。少花蒺藜草出苗臨界土壤含水量在1%～2.5%之間，少花蒺藜草生長臨界土壤含水量在2.5%～5%之間。

2.4 pH值對少花蒺藜草種子萌發的影響

少花蒺藜草在pH值為2～12時均能萌發，pH值為2時萌發率最低，為57%，pH值為4～12時萌發率均在85%以上并且pH值為12時根長、苗長均顯著大于其他處理(表1)。結果顯示，少花蒺藜草在pH值為2～12時均可萌發生長，pH值為12最適合少花蒺藜草生長。

表1 pH值對少花蒺藜草種子萌發與生長的影響

2.5 土壤中少華蒺藜草種子出苗深度

在沙土中，少花蒺藜草種子埋深為1～9 cm時出苗率在40%以上，在土表時低于40%，埋深11～15 cm時出苗率低，為10%左右，埋深為9 cm出苗率最高，達75.63%。在壤土中，少花蒺藜草種子埋深在0～7 cm時所表現的趨勢跟在沙中基本一致，1 cm 埋深出苗率最高，達61.88%，7 cm埋深時出苗率為58.75%，11～15 cm埋深時出苗率幾乎為0。試驗結果顯示，少花蒺藜草種子在沙土中埋深 0～15 cm 均可出苗，且埋深1～9 cm出苗率最高，在壤土中超過11 cm不能出苗，埋深1～7 cm出苗率最高(圖7)。

3 結論與討論

無論需光、需暗還是光中性種子，其萌發或休眠均取決于種子內所建立起來的Pfr含量和Pfr/(Pr+Pfr )值[5-6]。本試驗結果表明，光照會抑制處于休眠期的少花蒺藜草種子的萌發，對解除休眠的少花蒺藜草種子萌發抑制不顯著，說明光照會促進少花蒺藜草種子的次生休眠。少花蒺藜草種子在15～40 ℃時均可萌發，最適萌發溫度為25 ℃，臨界萌發溫度在10～15 ℃，15℃時少花蒺藜草種子萌發率超過一半[7]。本試驗結果顯示，少花蒺藜草種子萌發臨界水勢為-12～-10 MPa，水勢在-8～-4 MPa的環境適宜少花蒺藜草生長。少花蒺藜草出苗臨界土壤含水量1%～2.5%，生長臨界含水量為2.5%～5%，這說明少花蒺藜草對水分脅迫具有很強的適應性。少花蒺藜草在pH值為2～12時均可萌發生長，pH值為12時萌發生長狀況最好，說明少花蒺藜草對pH值的適應范圍很寬。徐軍在科爾沁沙地中調查發現，固定沙地中，少花蒺藜草種子分布在埋深1～3 cm處，集中在0～1 cm處，在半流動沙地中，少花蒺藜草種子分布在埋深1～15 cm處，1～3 cm和7～8 cm處種子分布較多[2]。本試驗結果表明，少花蒺藜草種子在沙土中埋深0～15 cm處均可出苗，埋深1～9 cm出苗率最高，在壤土中超過11 cm不能出苗，埋深1～7 cm出苗率最高。說明沙土較壤土更適合少花蒺藜草的生長。研究表明，光只能通過幾毫米的土層[8]，這也許是少花蒺藜草種子在土壤表層萌發率較埋深1～9 cm處低的原因。本研究結果顯示，少花蒺藜草具有廣泛的適應性、極強的生命力，可在15～40 ℃、pH值為2～12以及很寬的水勢和土深范圍內萌發與生長。正因為這樣，少花蒺藜草才能在入侵地表現出很強的競爭力。

參考文獻：

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[3]郝陽春，張 瑩. 少花蒺藜草在阜新的分布、危害及防控措施[J]. 內蒙古林業調查設計，2012，35(1)：79-80.

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[7]杜廣明，曹鳳芹，劉文斌，等. 遼寧省草場的少花蒺藜草及其危害[J]. 中國草地，1995(3)：71-73.

[8]Egley G H. Stimulation of weed seed germinationin soil[J]. Weed Sci，1986，2：67-69.