不同處理對中國沙棘種子萌發的影響試驗

摘 要 中國沙棘隸屬于胡頹子科沙棘屬，是一種集觀形、觀葉、觀果于一體的灌木。探明影響中國沙棘種子萌發的因素，有利于提高中國沙棘栽培成活率，降低栽培成本。通過對中國沙棘種植進行不同溫度、不同濃度聚乙二醇6000（PEG-6000）、不同濃度氯化鈉（NaCl）條件的模擬脅迫，探討來自甘肅省通渭縣、榆中縣的中國沙棘種子萌發的最適溫度及其對鹽、旱脅迫的耐受性。試驗結果表明，中國沙棘種子萌發的最適溫度為30 ℃；隨著PEG-6000溶液濃度的升高，中國沙棘種子萌發參數整體呈減小趨勢，且來自通渭縣種子的耐旱性強于榆中縣；隨著NaCl溶液濃度的升高，中國沙棘種子萌發參數整體呈減小趨勢，且來自榆中縣種子的耐鹽性強于通渭縣。

關鍵詞 中國沙棘；溫度；干旱脅迫；鹽脅迫；種子萌發

中圖分類號：S793.6 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.13.059

中國沙棘（Hippophae rhamnoides subsp.sinensis Rousi）為胡頹子科沙棘屬植物，耐干旱、瘠薄和嚴寒，具有良好的防風固沙能力，被廣泛用于水土保持[1]。中國沙棘是集藥用、食用、生態價值于一體的優良樹種，在生態環境建設和經濟發展中具有重要的作用，因此對中國沙棘的研究和開發利用備受國內外的重視[2]。

近年來，國內外學者在溫度、鹽、干旱脅迫對植物種子萌發的影響方面研究較多，但針對中國沙棘種子的研究尚不多見[3]。因此，筆者以甘肅省榆中縣、通渭縣廣泛分布的中國沙棘為試驗對象，研究不同溫度、鹽、干旱脅迫對沙棘種子萌發的影響，探明中國沙棘種子適宜的萌發條件，為中國沙棘在園林中的綜合應用及園林引種提供理論依據和參考。

1" 材料與方法

1.1" 試驗材料

試驗所用成熟的中國沙棘種子均采自甘肅省榆中縣和通渭縣，挑選形態大小基本一致、無病蟲害的種子備用。先用蒸餾水清洗種子，再用2%次氯酸鈉溶液浸泡30 min做消毒處理，消毒工作結束后用蒸餾水沖洗2～3遍，將種子放置濾紙上晾干備用。

1.2" 試驗設計

1.2.1" 溫度試驗設計

將種子置于2%次氯酸鈉溶液中浸泡10 min，撈出后用蒸餾水沖洗干凈。將處理好的種子隨機放入墊有2層濾紙的消毒培養皿中，加蒸餾水至完全浸濕濾紙。用錫箔紙將培養皿包住使種子置于全黑暗環境中，然后將培養皿分別放到對應溫度（15、20、25、30 ℃）的人工培養箱中，注意及時補充水分[4]。

1.2.2" 干旱脅迫試驗設計

利用1.2.1試驗得到的最適溫度萌發條件進行中國沙棘種子干旱脅迫試驗。在人工氣候箱的恒溫條件下，分別設置濃度為0（CK1）、5%、10%、15%、20%、25%、30%（對應0 、-0.05 、-0.19、 -0.30、-0.50、 -0.73、-1.00 MPa）的聚乙二醇6000（PEG-6000）溶液進行干旱處理，每個處理3次重復。將種子隨機均勻放置于培養皿中，將相應濃度的PEG-6000溶液注入培養皿至完全浸潤濾紙，將培養皿放到人工氣候箱置于全黑暗環境中進行萌發培養。為排除水分蒸發對PEG-6000溶液濃度的影響，每隔2 d更換1次濾紙和相應濃度的溶液[5]。

1.2.3" 鹽脅迫試驗設計

利用1.2.1和1.2.2試驗得到的最適溫度萌發條件進行中國沙棘種子鹽脅迫試驗。采用氯化鈉（NaCl）溶液對來自通渭縣、榆中縣的中國沙棘種子進行處理，NaCl溶液的濃度分別為0（CK2）、50、100、150、200、250、300 mmol·L-1共7個處理，每個梯度重復3次。將所有的培養皿放到人工氣候培養箱置于全黑暗環境中進行萌發培養，試驗過程中注意及時更換污染發霉的濾紙。

1.3" 項目指標測定

中國沙棘種子萌發標準為胚根伸出種皮2 mm，每天在同一時間段對種子的萌發狀況進行觀察、記錄，記錄后將萌發的種子移植到穴盤中繼續培養。待連續觀察7 d不再有種子萌發，則萌發試驗結束。測定的指標有種子發芽率、發芽勢、萌發指數及萌發速率。

2" 結果與分析

2.1" 溫度對中國沙棘種子萌發的影響

試驗可知，在20～30 ℃的溫度條件下，通渭縣和榆中縣的中國沙棘種子萌發的速度及整齊度最高。由表1和表2可知，通渭縣和榆中縣的中國沙棘種子的發芽率在20、25、30 ℃溫度條件下均達到100%，顯著大于15 ℃時的發芽率（p＜0.05）。通渭縣的中國沙棘種子在30 ℃時的發芽勢（67%）、萌發指數（2.8）、萌發速率（5.9）顯著大于15、20、25 ℃時的發芽勢、萌發指數、萌發速率（p＜0.05）。榆中縣的中國沙棘種子在30 ℃時的發芽勢（60%）、萌發指數（2.7）、萌發速率（5.9）顯著大于15、20、25 ℃時的發芽勢、萌發指數、萌發速率（p＜0.05）。

綜上所述，溫度對中國沙棘種子的萌發具有顯著影響。當溫度在20～30 ℃時，中國沙棘種子的發芽率均達到100%，溫度低于15 ℃則會抑制種子的萌發。溫度的升高對種子的萌發有明顯的促進作用，綜合比較中國沙棘種子的發芽率、發芽勢、萌發指數及萌發速率，30 ℃為通渭縣和榆中縣的中國沙棘種子萌發最適溫度。

2.2" 干旱脅迫對中國沙棘種子萌發的影響

由表3、表4可知，在30 ℃干旱脅迫條件下，通渭縣的中國沙棘種子萌發參數（發芽率、發芽勢、萌發指數、萌發速率）隨著PEG-6000溶液濃度的升高呈現先增大后減小趨勢，而榆中縣的中國沙棘種子萌發參數總體呈減小趨勢。對于通渭縣的中國沙棘種子，當PEG-6000溶液濃度升高到20%時，種子萌發參數顯著低于其他濃度（p＜0.05），且PEG-6000溶液濃度升高到25%、30%時，種子發芽率為0。對于榆中縣的中國沙棘種子，當PEG-6000溶液濃度在5%～15%時，種子萌發參數均顯著低于CK1（p＜0.05）；當PEG-6000溶液濃度升高到20%、25%、30%時，種子發芽率為0。

在干旱脅迫條件下，當PEG-6000溶液濃度為15%時，通渭縣的中國沙棘種子發芽率為91.1%，而榆中縣的中國沙棘種子萌發率為80.0%。除CK1外，榆中縣的中國沙棘種子各項萌發參數均小于通渭縣。由此可見，PEG-6000溶液對榆中縣的中國沙棘種子萌發的抑制作用更大，通渭縣的中國沙棘種子耐旱性更強。

2.3" 鹽脅迫對中國沙棘種子萌發的影響

由表5、表6可知，在鹽脅迫條件下，通渭縣和榆中縣的中國沙棘種子萌發參數（發芽率、發芽勢、萌發指數、萌發速率）隨著NaCl溶液濃度的升高總體呈減小趨勢。

當NaCl溶液濃度為250 mmol·L-1時，榆中縣的中國沙棘種子發芽率為73.0%，而通渭縣的中國沙棘種子則停止萌發。相對比而言，通渭縣的中國沙棘種子各項萌發參數總體均小于榆中縣。由此可見，榆中縣的中國沙棘種子明顯對高濃度鹽溶液耐受性較強，更適合鹽漬地區引種種植。

3" 結論與討論

溫度是調控種子萌發的重要環境變量，也是影響種子萌發的關鍵生態因子。在一定的耐受范圍內，種子的內部代謝循環會隨著溫度的升高而不斷加快，有利于種子萌發。當溫度超過一定范圍，會對種子萌發產生不利影響。孫坤等研究表明，中國沙棘種子可以萌發的溫度范圍較為廣泛，一般來說在15～20 ℃溫度條件下種子發芽率均較高，但當溫度高于30 ℃時，種子發芽會受到嚴重抑制[6]。

楊少輝等的研究表明，中國沙棘種子具有一定的抗鹽堿能力，低濃度NaCl溶液對種子的影響較小；但中高濃度NaCl溶液處理中，種子鹽脅迫癥狀較為嚴重，種子不能正常生長發育，與此次研究結果一致[7]。此次研究發現，榆中縣的中國沙棘種子對高濃度鹽濃度的耐受能力更強。在鹽漬環境下，相比于通渭縣的中國沙棘種子，榆中縣的中國沙棘種子更適合引種種植。

任志軍的研究表明，PEG-6000溶液濃度高于16%時，沙棘種子在萌發過程中會受到抑制，當PEG-6000溶液濃度達到20%時，沙棘種子萌發會顯著受到抑制，種子各項萌發參數顯著減小，與此次試驗結果一致[8]。

此次研究中，通渭縣和榆中縣的中國沙棘種子在15～30 ℃時，低溫限制了種子的萌發，而隨著溫度的升高種子萌發隨之加快，其種子萌發的最適溫度為30 ℃。此次試驗還發現，通渭縣的中國沙棘種子耐旱性高于榆中縣，而榆中縣的中國沙棘種子耐鹽堿性高于通渭縣。綜上所述，對于鹽旱情況較為嚴重的地區，應采用來自通渭縣的中國沙棘種苗；而對于鹽堿較為嚴重的地區，應采用來自榆中縣的中國沙棘種苗。由此可見，合理開發利用通渭縣和榆中縣的中國沙棘種質資源，有助于緩解鹽旱地區園林綠化中因水資源匱乏導致外來植物較難成活的壓力，使受鹽、干旱脅迫的地區也能營造良好美觀的園林綠化環境。

參考文獻：

[1] 中國科學院中國植物志編輯委員會編著.中國植物志：第52卷[M].北京：科學出版社，2016.

[2] 宋彬，胡安鴻，海利力·庫爾班.溫度及鹽脅迫對新疆兩種沙棘種子萌發的影響[J].江西農業大學學報，2017，39（6）：1196-1204.

[3] 于英，趙偉光，修荊昌，等.沙棘在園林中的綜合應用[J].吉林農業大學學報，1996（S1）：105-107.

[4] 塔依爾，呂新，宋于洋，等.不同溫度處理對沙棘種子萌發影響的研究[J].新疆農業科學，2006（6）：514-516.

[5] 程繼銘，于思敏，馬佳，等.溫度與PEG-6000模擬干旱對沙棘種子萌發的影響[J].種子，2020，39（10）：97-101.

[6] 孫坤，呂小旭，蘇雪，等.不同溫度下中國沙棘種子的萌發策略[J].西北師范大學學報（自然科學版），2012，48（3）：84-87.

[7] 楊少輝，季靜，王罡.鹽脅迫對植物的影響及植物的抗鹽機理[J].世界科技研究與發展，2006（4）：70-76.

[8] 任志軍.PEG脅迫對沙棘種子萌發的影響[J].農業科技通訊，2013（7）：101-103.

（責任編輯：張春雨）

收稿日期：2024-06-07

作者簡介：劉暾（1993—），碩士，助教，研究方向為風景園林規劃設計、景觀遺產地保護與區域生態規劃、城市園藝和微綠地空間營造。E-mail：724590772@qq.com。