18个苜蓿品系种子萌发期对温度的响应＊

2012-12-03彭运翔张力君陈立波

草原与草业 2012年2期

彭运翔，张力君＊，陈立波

（1.内蒙古农业大学农学院，内蒙古呼和浩特 010018；2.中国农业科学院草原研究所，内蒙古呼和浩特 010010）

苜蓿是“牧草之王”。我国引进和培育苜蓿品种很多，比较和了解常见苜蓿品种或品系的特性十分必要。温度是影响苜蓿生长和分布的重要生态因子之一，生产上常有因品种选择不当而减产乃至绝收的情况发生。种子的耐寒性是苜蓿耐寒性的重要指征之一，选育萌发期耐寒性强的苜蓿品系在苜蓿生产实践上具有一定意义。有关苜蓿的研究文献很多，而紫花苜蓿种子萌发与温度关系的研究却较少〔1－3〕。本文以18个品系的苜蓿种子为研究材料，对它们较低温度及拟自然变温处理下的萌发状况进行试验研究，以为18个育成或在育苜蓿品系的选育或应用提供依据。

1 材料和方法

18个苜蓿品系均来源于中国农业科学院草原研究所，其中8个育成品系是组合1、组合2、组合3、组合4、组合5、组合6、组合7、组合8，另外10个国内外常见品种为敖汉、肇东、皇后、润布勒、草原2号、新疆大叶、公农2号、YL－21、YL－22和WL323。

试验在内蒙古农业大学农学院牧草生理生态研究室进行。用于种子萌发试验的仪器设备为ZPG－280型温控培养箱，温控精度±0.5℃。

温度处理设置为：恒温8℃、10℃、12℃、14℃；变温6℃（夜间）／16℃（白昼），8℃（夜间）／18℃（白昼）。在24h日周期内，白昼8h、夜间12h，温度自动转换，无光照。

采用培养皿纸上发芽法，每品系每次重复各取50粒种子，4次重复。从3d起记录发芽粒数，7d计算发芽率和简化活力指数（GS）。每次记数完毕发芽皿随机换位。

简化活力指数（GS）＝S×发芽率式中：S－种苗生长量（长度或重量）

方差分析采用SPSS11.0软件进行，Dvecan测验，ρ＝0.05。

2 结果与讨论

2.1 不同温度处理下苜蓿18品系种子萌发率的差异

18品系在各温度处理下，萌发率终值范围在40.6（润布勒，14℃处理）至82.6%（YL－22，10℃处理）之间，不同品系之间萌发率差异较大，润布勒萌发率始终低于50%，其他品系高于50%。除润布勒外，肇东苜蓿萌发率表现最差，最低值出现在14℃处理下，终萌发率为51.6%。方差分析表明，“组合”系列苜蓿品系在各温度处理下表现出较高的萌发率，说明“组合”各品系具有较强的抗寒能力和广泛的适应能力。

温度较低时，萌发期较长，反之则短。达到最高萌发率的时间随着处理温度的降低而延长，14℃处理下约为5～6d，12℃处理下约为6～7d，10℃处理下约为7～8d，8℃处理下约为8～9d，可以看出，处理温度每降低2℃，达到最高萌发率的时间约延迟1d。

于俊杰等研究表明，呼伦贝尔草原野生黄花苜蓿种子萌发的适宜温度为15℃～25℃，最低温度15℃，最高温度30℃〔2〕。

从地域分布的原理推论，呼伦贝尔草原野生黄花苜蓿应比常见紫花苜蓿品系具有更强的耐寒性，而本试验中对紫花苜蓿的处理温度基本上都低于王俊杰等黄花苜蓿的最低温度〔2〕，因此可以认为，本试验的低温系列处理可以对18苜蓿品系的耐寒性进行有效考察。

2.2 温度对紫花苜蓿萌发变异系数的影响

由图1可知，品系间萌发初速度的差异很大。3d萌发率的差异远大于3d以后萌发率的差异，且随着萌发日期的延后，品系间萌发率的差异呈递降趋势；处理温度越低，上述差异越大，趋势越明显。因而，萌发初速度，即3d～4d的萌发率是体现苜蓿品系间种子萌发对低温响应差异的最佳值。

图1 温度对紫花苜蓿萌发率变异系数的影响

2.3 温度对苜蓿品系种子简化活力指数差异的影晌

简化活力指数是种子萌发率和胚根生长量的综合指标。由表1可知，在6～16℃变温处理下，组合4、组合5、组合6、公农2号和YL－22简化活力指数表现出最高值。与萌发率对比可知，组合4、组合6和公农2号3d萌发速率显著推迟，说明6℃的低温和10℃温差的变温显然对它们产生了不利影响，而组合5和YL－22则能够抵抗或适应这种不利影响，表现出超强的抗寒性。虽然组合4、组合6和公农2号3d萌发速率显著推迟，但4d萌发率快速上升至最高级别，表明该3品系苜蓿种子很快能够适应严酷变温环境，以独特方式适应不利低温对萌发进程的影响。

管博等研究指出，花苜蓿（Medicago rutheni－ca）种子发芽率和发芽速度对3个变温处理（10／20℃，15／25℃，20／30℃）的响应差异显著，最适发芽温度为15／25℃〔3〕。