田桂霞
(林口縣種子管理站,黑龍江林口157600)
植物種子若成熟后,通過各種方式進行傳播,最后散落在地面上,雖然有一部分會由于衰老和腐爛而失去活力,但大部分還是保持活力而進入到土壤中,從而使土壤種子庫形成。
種子在垂直方向和土壤水平上的分布都很不均勻,因此對土壤種子庫進行研究的主要問題就是隨機取樣的誤差和取樣精確性的提升。從目前來看,樣線法和隨機法以及小支撐多樣點法等是主要的野外取樣方法,其中最常用的是樣線法。隨機法是在研究樣地上,將一定量的土樣隨機取出的取樣方法。該法簡單易行,對于微地形一致的樣地比較適合;小支撐多樣點法是將大樣方的子樣方再分為小樣方,將多級樣方形成,土壤種子庫的取樣點設在一、二、三級的樣方中心,樣地上空的整個取樣點應該設為規則的網格結構。這個方法相對比較復雜,用的較少,不適合在野外實施;樣線法一般是將一條長樣線設置在研究的樣地上,將小樣在樣線上隔幾米就設置一個,樣方大小可用多種,例如,1米×1米、3米×3米等。由于該法能夠將取樣的全面性得以有效地保證,因此,在國內外研究土壤種子庫中都比較常用[1]。
在研究土壤種子庫中,至關重要的一個因素就是取樣的時間,取樣時間對于實驗結果具有直接的影響。結合研究者對長久土壤種子感興趣為研究目的,還是瞬時土壤種子庫感興趣為研究目的來確定取樣時間。長久土壤種庫的種子至少要在土壤中休眠一年,而瞬時土壤種子庫的種子存活在土壤中的時間不到一年。應該在種子完成萌發以后、種子成熟及散布以前,對長久種子庫的土樣進行判定。若要對長久種子庫和瞬時種子庫同時進行綜合性的判定,就需要在種子萌發以前進行判定,也就是冬天或者早春季節。
物理法主要有兩種,網篩分選法和漂浮濃縮法。網篩分選法是利用各種大小網孔篩子對土樣進行沖洗,通過網篩分選將土樣體積減小以后,利用顯微鏡對種子進行查找。漂浮濃縮法就是利用各種濃度的鹽溶液對土樣進行淘洗,運用密度的差異從機體和礦物質中將種子分離出來。兩種方法要想將種子從土壤中成功地分離出來都比較困難,即便將種子分離出來,也要將種子的活力進一步鑒定。四唑染色法和直接檢驗胚法以及種子萌發法是比較常用的鑒定種子活力的方法,四唑染色法是稱1克2、3、5-三苯四唑氯化物,加入100毫升的重蒸水,作為染色劑,沖洗干凈植物種子,再浸泡2小時,將種子表面的水分吸干,再放入到四唑溶液中,在溫箱35℃~40℃內染色2小時,將種子從四唑溶液中取出來,對著色和沒有著色的種子在放大鏡下進行區分,有生活力的種子就是著色的種子。
3.2.1 處理種子萌發前的土樣
國外許多實驗研究都是在處理土樣以前,要先在4℃~5℃的溫度下冷藏土樣1~2個月,將種子休眠打破。還有研究是進行實驗3~4個月以后,冷藏土樣大約2個月左右,再進行種子萌發的實驗。國內很少研究運用冷藏土樣的方法。
為了使種子迅速萌發,使種子萌發的數量增加,很多研究者采用濃縮處理土樣,也就是用網孔篩洗土樣,各種研究篩洗的方法不一樣,有1次篩洗的,也有2次篩洗的,結合土樣的土質來確定。
3.2.2 種子萌發條件
物種不同,萌發的條件也不一樣,從當前來看,國內外都是在溫室中研究種子萌發條件,因為溫室內能夠將光度和溫度進行控制。也有在恒溫狀態下進行研究的。但由于同一條件不一定滿足所有種子萌發的要求,因此并不是所有物種萌發都適合溫室的條件,這也是種子萌發法的一個缺點。所以使用種子萌發法,要對種子特性的研究和種子萌發的條件有所了解[2]。
做種子萌發實驗時,應該將土樣放在無菌沙子或者肥沃基質上,既能夠為種子的幼苗萌發提供一定的營養,又能夠起到透氣的作用。種子幼苗萌發以后,若不能盡快地進行鑒定,可以適當地將基質層鋪厚一些,以便為種子幼苗的生長提供營養。
3.2.3 種子所需萌發時間
各個實驗用的時間都不一樣,一般都是4~12個月。取樣生境和實驗的一些操作對種子萌發需要的時間都有直接的影響。
3.2.4 種子幼苗鑒定
對種子幼苗進行鑒定的難度比較大,以植物形態特征為主,將種子形態特征和幼苗顏色以及氣味和種子萌發的物點作為輔助。有些種子幼苗很難鑒定,這樣的幼苗應移栽到別的容器中,等到幼苗長大以后再鑒定。
種子萌發法是當前研究土壤種子庫最廣泛的方法。但是在應用時,應該注意將種子休眠打破,同時對于種子萌發需要的條件進行了解和研究。
[1]張園園,伊風艷,王曉娟,賽希雅拉.荒漠草原土壤種子庫研究方法、內容和展望[J].畜牧與飼料科學,2016,37(02):53-56.
[2]余蕊,趙文團,陳連芳,馬永清.鹽堿地土壤列當種子庫快速檢測方法[J].新疆農墾科技,2015,38(11):41-42.