不同处理对紫花苜蓿在干旱条件下种子萌发的影响

不同处理对紫花苜蓿在干旱条件下种子萌发的影响

作者：关旭 赵良瑞 樊凯 杨淑慎 来源：《价值工程》2013年第29期

摘要： [目的]为了寻找一种在干旱条件下，能提高紫花苜蓿种子活力，增强其幼苗抗旱机能的有效方法。[方法]采取CaCl2溶液浸泡、水浴加热及微波辐射等3种不同方法对紫花苜蓿种子进行预处理，在20%的PEG—6000溶液模拟干旱条件下，研究其发芽率，发芽势及种子活力指数的影响。[结论]CaCl2溶液浸泡及25～35℃之间水浴加热处理对紫花苜蓿种子的萌发有促进作用，高温水浴加热及微波辐射处理对紫花苜蓿种子的萌发有抑制作用。

Abstract： [purpose] In order to find out an effective method to enhance vigor of Medicago sativa seeds and drought function. [methods] Five different processing methods were used to treat alfalfa seeds， including immersion in CaCl2 solution， immersion in hot water and microwave heating. After treatment， germination energy， germination rate， root length， germination index and vitality index were discussed， which in drought conditions simulated by 20% PEG-6000 solution.[results] The results show that immersion in CaCl2 solution and 25～35℃ water improved germination， while microwave heating restrained germination. 关键词： 紫花苜蓿；抗旱；CaCl2；微波加热；水浴加热

Key words： medicago sativa；drought resistance；CaCl2；microwave heating；water bath heating

中图分类号：S551+.7 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）29-0317-02 0 引言

苜蓿是一种多年生豆科牧草，产量高，品质好，拥有“牧草之王”的美誉，目前苜蓿是中国种植面积最大的人工牧草，目前种植面积已经达到3330hm2，遍及中国北方14个省区。然而西北地区干旱、少雨的气候特点，对作物的正常生长发育非常不利，严重制约了农牧业的发展，已经成为制约苜蓿高产的主要限制性因素之一[1-2]。然而我国西北部地区是我国重要的畜牧业基地，在这类地区种植高产苜蓿是解决当地优质饲草缺乏，特别是蛋白质饲料缺乏的有效途径。因此，深入研究苜蓿的抗旱性，对于克服该地区干旱、风蚀等自然条件对苜蓿栽培的制约，扩大其种植范围，提高产量，具有举足轻重的意义。

植物种子的萌发和生长往往对其环境条件十分敏感。预处理是提高种子活力的一个重要途径[3-4]。外源钙能够减缓干旱胁迫的伤害，在提高植物抗旱性方面发挥重要作用，并在玉米和

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小麦等作物的应用上取得了很好的效果；热水处理使种皮在一定程度上软化，打破其硬实度，使得出苗较容易；微波与生物系统相互作用，能够产生多种生物学效应[5]。因此本文采用化学方法：CaCl2溶液浸泡及物理方法：水浴加热和微波辐射，对紫花苜蓿种子进行预处理，希望能寻找到一种在干旱条件下，能够提高紫花苜蓿的种子活力。 1 材料与方法

1.1 实验材料 维多利亚紫花苜蓿种子。 1.2 试验方法

1.2.1 材料的消毒和浸种 从材料中选取籽粒大小均匀，无病虫害的苜蓿种子置于培养皿中，用0.1%升汞溶液消毒5min。用蒸馏水将消毒后的苜蓿种子冲洗5次，然后用蒸馏水浸泡1h，使种子充分吸收水分。

1.2.2 材料的处理 将充分吸水的苜蓿种子每100粒置于9cm培养皿中，按照下表进行标号和处理，其中CK组为对照组。

1.2.3 聚乙醇（PEG）对种子进行干旱胁迫 将不同处理之后的种子进行催芽，采用纸上发芽法，按标号分别置于内垫有双层湿滤纸的培养皿中，用20%的PEG—6000培养液对幼苗渗透胁迫，于28℃的恒温培养室中催芽，全天光照，保持皿内湿润，待种子露白后，观察并记录种子的发芽情况，第三天时统计种子的发芽势，最终统计种子的发芽率、根长及种子活力指数等指标。

测定指标公式计算如下： 发芽势=■×100% 发芽率=■×100%

发芽指数GI=∑（DG/DT）（注：DG为逐日内的发芽 数，DT为相应的发芽天数）

活力指数VI=GI×S（注：S为根的平均长度） 2 结果与分析

不同处理对紫花苜蓿在干旱条件下种子萌发的影响 2.1 CaCl2浸泡处理对苜蓿种子萌发的影响

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由表2可以看出，A1～A4较对照组CK相比，发芽率和发芽势均有不同程度的提高；平均根长分别增加了70%、83.8%、100%、94.6%；发芽指数和活力指数分别提高了21.8%～80.6%，1.91～2.31倍，说明对苜蓿种子进行CaCl2浸泡处理，能大幅增强苜蓿种子在干旱条件下的种子活力，提高其萌发效果。CaCl2浸泡处理对苜蓿种子萌发的影响呈现出先增强后减弱的趋势，A2组增强效果最佳，说明提高紫花苜蓿萌发效果的最适浓度应为10mmol/L 左右。

2.2 不同温度处理对苜蓿种子萌发的影响

由表3可以看出，B1组与对照组CK组相比，发芽率与发芽势基本相同，平均根长、发芽指数及活力指数分别增加了10.8%、22.9%及36.2%，说明水浴加热处理水温在25℃左右，虽然不能提高苜蓿种子在干旱条件下的发芽数，但能小幅提高维多利亚紫花苜蓿种子的活力；B2组的发芽率低于对照组CK组，其余指标无显著差异，而B3和B4组均有不同程度的降低。说明水浴加热处理水温超过35℃就会抑制种子的萌发，而且抑制作用与水温成正 相关。

2.3 微波辐射处理对苜蓿种子萌发的影响

由表4可以看出，C1～C4组较对照组CK组相比，发芽数、平均根长、发芽指数及活力指数等各项指标均有不同程度的降低，发芽指数分别降低了53.2%、71.7%、89.6%及95.3%，活力指数分别降低了44.3%、69%、89.3%及95.3%。说明微波加热处理不但不能提高维多利亚紫花苜蓿的萌发效果，而且有一定程度的抑制作用，抑制程度与微波辐射强度成正相关。 2.4 各种处理方法最高发芽率之间的比较

由图1可以明显看出，3种预处理方法对维多利亚紫花苜蓿种子萌发的促进效果为：10mmol/L CaCl2溶液浸泡处理>25℃水浴浸泡处理>中火加热40s处理。说明相比之下，提高紫花苜蓿种子在干旱条件下萌发率最有效的办法是10mmol/L CaCl2溶液浸泡处理。 3 结论与讨论

综合对CaCl2溶液浸泡、水浴加热及微波辐射等3种不同预处理方法的实验分析，得出如下结论：

①外源Ca2+能够提高紫花苜蓿种子在干旱条件下的萌发效果。

②提高维多利亚紫花苜蓿在干旱条件下的种子萌发率的Ca2+最适浓度为10mmol/L。

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③水浴加热的关键在于确定利于植物抗旱的最适水温，本实验得出水温应控制在25～35℃之间，水温不宜过高，最高不能超过45℃。

④微波辐射处理并不适合维多利亚紫花苜蓿，对种子的萌发率表现出了一定的抑制效果。 参考文献：

[1]徐向南，易津，于林清，张宇.紫花苜蓿抗旱性研究进展[J].中国农业学报，2009，25（21）：180-184.

[2]伏兵哲，兰剑，李小伟，高雪芹.PEG—6000干旱胁迫对16个苜蓿品种种子萌发的影响[J].种子，2012，31（4）：11-14.

[3]胡承莲，张云兰.种子干燥问题的研究[J].作物品种资源，1991（4）：42-44. [4]李小安.不同处理方法对和田苜蓿种子发芽率的影响[J]. 2011，39（20）：12253-12258.

[5]李巧玲，李琳，郭祀远.微波生物效应研究的现状及应用[J].生命科学学报，2001，13（3）：126-128.