差巴嘎蒿种子萌发与出苗机制研究

邰宪武

(辽宁省沙地治理与利用研究所，辽宁 阜新 123000)

差巴嘎蒿(ArtemisiahalodendronTurcz.et Bess.)为菊科蒿属的沙生植物，广泛生长于科尔沁沙地的流动沙地和半固定沙地，耐风蚀能力强，是流动沙地向半固定沙地转变的指示植物，也是该区主要固沙植物之一[1]。为了解其在流动沙地生根发芽的生理机制，在科尔沁沙地南缘的章古台研究了不同温度、不同沙埋深度条件下差巴嘎蒿种子萌发状况。

种子萌发是植物生长发育的开端，是其整个生活史最重要的部分。种子萌发的条件决定了该植物群落的演替方式[2]。科尔沁沙地的流动沙丘处于演替的初始阶段，土壤基本裸露在外，温湿度变化剧烈。能够在演替初始阶段萌发的植物种子通过对外界环境条件的敏感感知能力来决定发芽时机，以保证其幼苗在较为适宜的条件下生长[3]。植物感知环境的主要因素以温度和湿度为主，但在流动沙丘这一特殊环境下，沙埋深度也是幼苗是否能生长的决定因素之一，本研究在满足湿度的条件下，进行了温度与沙埋实验。

1 研究区自然概况

研究地点在辽宁省彰武县的章古台，地处科尔沁的东南缘。该区属大陆性季风气候区，年均温大约6 ℃，较为干旱，且风力较大，其风速可以达到每秒25 m，无霜期154 d左右。降水年际变化较明显。最大的年降水量可以达到744 mm，最小的年降水量约为262 mm，总体年均降水量500 mm，大多集中在6-8月[4]。

2 研究方法

2.1 试验材料采集与处理

试验在辽宁省固沙造林研究所荒漠化实验楼进行，于2017年10月末在实验林场万亩林实验区的半流动沙地上选择30株差巴嘎蒿采集种子，带回实验楼制种，在常温下储存过冬。

2.2 温度试验

试验开始于2018年4月17日，设置3种温度梯度，处理1是室温条件下实验，早晚温度-5～15 ℃；处理2是在日光温室中，早晚温度10～35 ℃，与流动沙地5-6月份表层沙土的温度相似；处理3是在培养箱中，温度设置成20～45 ℃变温，模拟7-8月份表层沙土温度。每种温度设5个重复，采用相同的培养皿，用蒸馏水充分湿润滤纸后，每个培养皿放入100粒种子，使用自动喷淋设备保持种子湿润，每天晚上记录发芽种子数，并去除已萌发的种子。当连续3 d无发芽种子时，实验结束。

2.3 沙埋试验

采购高20 cm，直径15 cm的塑料花盆，采集采种地的沙土，进行滤掉，保证没有混入种子及其他杂质，只保留纯沙土装入花盆。试验设置5个沙埋梯度，分别是0、0.5、1、2和5 cm。每个沙埋梯度取差巴嘎蒿种子100粒，放置于室外，每天浇水3次，保证土壤湿润。每天晚上记录出苗的数量，并拔除已出土的幼苗。当连续3 d无出土幼苗时，试验结束。

2.4 分析方法

数据统计分析采用单因素方差分析法，由于发芽率为百分数，不符合方差分析的要求，所以对其进行反正弦转换[5]。分析软件采用Excel和SPPS19.0。

3 结果与分析

3.1 温度对差巴嘎蒿种子萌发的影响

3种处理中，处理2的种子平均发芽率最高，但差异并不显著。从图1可以看出，处理2表现为单峰曲线，种子发芽最为整齐，发芽势最好。说明在水分条件得以满足的情况下，10～35 ℃最适宜差巴嘎蒿生根发芽。处理1与处理3均为多峰曲线，说明温度过高或过低都会抑制差巴嘎蒿种子发芽。

图1 种子日萌发率

3.2 沙埋深度对差巴嘎蒿出苗的影响

由图2可以看出，5个处理中，0 cm沙埋在第2天即发现出苗，但总出苗量却较少，这是由于室外环境中风将部分种子吹落，且裸露在外的种子也容易风干。0.5 cm和1 cm出苗率相差无几，0.5 cm出苗较1 cm沙埋早1 d。当沙埋深度达到2 cm时，发芽率仅为28%，试验结束后翻开表层土壤，发现大量已发芽却没能出苗的种子，这说明幼苗没有足够的能量破开土层。当沙埋达到5 cm时，仅有1%的种子出苗，可以认为这已经是小概率事件，5 cm的沙埋深度差巴嘎蒿已经不能出苗了。

图2 沙埋试验

4 小结

科尔沁沙地5-6月份的温度最适宜差巴嘎蒿种子的萌发，且差巴嘎蒿在0.5～1 cm沙埋时出苗率最高，所以采用差巴嘎蒿进行固沙作业时应选择在5-6月份时播撒种子，并在撒种后踩踏播种地使种子埋入沙土0.5～1 cm。播种后用喷壶浇水以帮助种子萌发。