荒漠草原野生草木樨状黄芪种子发芽特性及繁种研究

彭文栋¹  马锋茂¹  胡凤巧¹  刘定鑫¹   冒秀凤¹   贺彦玲²

（1.盐池县农牧科学研究所,宁夏吴忠 751500;2.宁夏盐池县气象局,宁夏吴忠751500）

摘要：为了挖掘宁夏盐池荒漠草原野生草木樨状黄芪豆科牧草的种质资源，用于修复退化草地补播品种的本土化，提高修复成效，因此开展了对该品种种子发芽特性和人工繁种方面的研究。试验为了探讨种子发芽特性：一方面对种子不加任何处理（CK)进行发芽试验，另一方面采用温水、浓硫酸、机械碾压对种子进行处理。通过使用植物生长激素提高其发芽势。人工繁殖种子设计3种行距与3种株距9个处理组合的随机区组试验。结果表明：用电动碾米机对草木樨状黄芪种子进行处理对其发芽势和发芽率分别提高到17.3%、51.7%，相对（CK）种子分别提高了93.2%和34.3%。人工繁种在行距为100cm的前提下，以株距为自变量，以产量为因变量模拟回归方程式y= -241.08X²+995.42X+68.5，R²=0.99 达到极显著（P<0.01)。当株距为42.58cm产量最高为1096.05 kg/hm²。因此采取机械碾压处理种子方法能有效地降低硬实提高发芽率，说明该品种的种子能保证补播的效果达到最好，即人工繁种用于修复退化草地补播品种的本土化是可行且措施高效。

关键词：草木樨状黄芪   发芽特性   密度   产量 

草木樨状黄芪为广旱生植物，大多分布在森林草原、典型草原带到荒漠草原带。草木樨状黄芪常作为伴生种出现，在宁夏中部的短花针茅、戈壁针茅荒漠草原区，也见于黄土高原丘陵、低山坡地的长芒草、大针茅干草原群落内。在蒙古高原东部草甸草原地带，草木樨状黄芪散生在羊草、大针茅草原刈割草场中，也可见于碎石质、砾质轻砂或沙壤质的山坡、山麓、丘陵坡地及河谷冲击平原盐渍化的沙质土上或固定、半固定沙丘间的低地。在宁夏盐池荒漠草原以伴生种的形式分布，局部坡地也可以形成优势种但面积很小。一般情况下于5月返青，6月下旬7月上旬现蕾，7～8月开花，8月中旬10月上旬果实成熟。

草木樨状黄芪为中上等豆科牧草，春季幼嫩时是马、牛的喜食；山、绵羊喜食其茎上部和叶子，因为黄芪开花后茎秆粗老，适口性降低；骆驼四季均喜食。因此草木樨状黄芪是抓膘牧草，缺点是叶量较少，产草不高。通过引种人工改良，可发挥其植株高大，根深耐旱，容易采种的优点，并改善其茎叶比例，培育为适应半干旱地区的优良牧草。它可作为沙区及黄土丘陵地区水土保持草种，茎秆可做扫帚。草木樨状黄芪产于宁夏贺兰山及中卫、银川、贺兰、平罗、盐池等市（县），生长在山坡、沟旁、田边^[1]。它的开花期营养成分是粗蛋白含量为19.40%、粗脂肪3.12%、无氮浸出物28.41%、粗纤维30.53%、粗灰分5.80%、钙1.42%、磷0.03%,成熟结果后营养期粗蛋白含量为18.73%、粗脂肪2.78%、粗纤维31.58%、无氮浸出物28.93%、粗灰分6.12%、钙1.38%、磷0.04%,所以它的适口性良好是牲畜喜欢食用的饲草。草木樨状黄芪为早春发芽展叶早,又耐牧,冬季牲畜喜食其当年生枝梢及枯叶,花期更为牲畜所喜食^[2]。

草木樨状黄芪为中上等豆科牧草,多种家畜均喜食^[3--7]可以通过改良栽培,发挥其适应性强、根深耐旱、容易采种的优点,通过飞播,可增加天然草场中豆科牧草数量,改善天然草场品质。草木樨状黄芪根可入药,属于补益类药物。将该品种培育为适应干旱半干旱地区的优良牧草之一，则可作为沙区及黄土丘陵地区的水土保持草种。因此对草木樨状黄芪的种子发芽特性及繁种技术很有必要进行试验研究。 

1.材料与方法

1.1研究区自然概况

盐池县位于宁夏回族自治区东部，地理坐标为37°04' ～ 38°10'N， 106°30' ～107°41'E；北接毛乌素沙地、南靠黄土高原,地理位置处于典型的过渡地带；自南向北地貌是黄土高原向鄂尔多斯台地过渡。盐池县气候是由半干旱向干旱区过渡;植被是由干草原向荒漠草原过渡；资源利用和农业类型是由农业区向牧业区过渡。因此，盐池县的自然条件具有多样性、复杂性和脆弱性的特点。盐池气候干燥，降水量少，年平均降水量仅296.5 mm，年际变化幅度高达30% 以上，降水多分布在7～9 月，占全年降水量的65% 以上; 蒸发量为降水量的5～7 倍; 无霜期124 d 左右，≥10 ℃的有效积温2945 ℃左右，年日照时长为2867.3 h，全年太阳辐射总量为140 kJ /cm²。盐池地区最主要的气候特点是风多而大，常出现沙尘暴，最大风力可达11 级，多集中在11 月和翌年4 月，主要风向为西北风，最常见风速为8～9 m/s( 2 m 高处) ，起沙风速为4.83 m/s( 2 m 高处)^[8] 。

1.2试验地概况

    试验地选在宁夏盐池县花马池镇四墩子农林牧综合试验基地。试验地土质为沙壤土，土层深厚，土壤肥力为中等。灌溉用水为地下深层水。

1.3供试材料

试验所用种子是在2016年11月中旬采用人工在宁夏盐池县荒漠化草原封育草场采集。然后经过机械去壳后用种子风选机对其进行筛选，保留一级种子以备来年做试验所用。

1.4试验方法与设计

1.4.1提高发芽率的试验设计

试验设计不加任何处理（CK）、温水浸种处理、用浓硫酸（98 %）分不同时长进行浸种处理、机械碾压处理。

温水浸种处理：用2份热开水兑1份凉水而成温水。凉水水温为19℃，开水为98℃，“两开一凉”所兑出的温水为64℃。然后对所要处理的种子浸种20分钟。

98%农硫酸处理：把待处理的种子分成6份，分别用浓硫酸拌种2、4、6、8、10、12分钟。处理后的种子，进行第一轮多遍冲洗直至冲洗液的颜色变为无色为准；等待10分钟后再进行第二轮多遍冲洗。

机械碾压处理：把要处理的种子用电动碾米机（内部芯子是沙石磙子）碾压，经3～4次碾压后即可。把每一个处理过的种子再随机各取3个平行样，每个平行样数100粒种子放入培养皿里加水，然后再放入恒温箱进行发芽试验。

1.4.2提高发芽势的试验设计

试验对浓硫酸处理（浸种4分钟）过的种子再用赤霉素“九二O”和吲乙·赤霉酸（1000倍液、1500倍液、2000倍液）进行5分钟的浸种处理，然后进行发芽试验。

1.4.3不同栽培密度的繁种试验设计

采用3因素（行距分别是60、80、100 cm）3水平（株距分别是30、40、50 cm）3重复9个处理组合，27个试验小区的随机区组试验设计。

1.5 测定项目

把处理好的种子进行发芽试验：培养皿底铺三层吸水纸, 使吸水纸始终保持湿润。待种子开始萌发后,每天定时把发芽的种子数,、腐烂种子、硬实不吸水种子、吸水不发芽种子做记录。从种子放入培养箱开始算起的第三天测发芽势, 第十天测定发芽率。

发芽势(%)=(规定时间内种子发芽数/供试种子数)* 100%

发芽率(%)=(种子总发芽数/供试种子数)* 100 %

不同处理的种子产量（kg/hm²）=[重复1小区产量（g）+重复2小区产量（g）+重复3小区产量（g）]/3小区面积（㎡）*666.7*15/1000

1.6 数据统计分析和计算方法

试验数据采用SPSS软件进行方差分析，表采用Excel软件绘制。

2.结果分析

2.1草木樨状黄芪发芽特性研究

2.1.1草木樨状黄芪种子硬实与发芽特性研究

在不加任何处理的情况下做荒漠草原野生草木樨状黄芪发芽试验数据见表1。可以得出发芽势很低只有9.00%；10天的发芽率也只有38.50%；硬实率达34.50%；吸水不发芽种子占27.00%。上述这几个数据说明如果对荒漠草原野生草木樨状黄芪不加任何处理进行天然草原补播，补播效果显而易见是很差的。出现这种结果的原因有两点，第一在荒漠草原进行补播3天过后发芽种子容易因干旱而死亡；第二补播后种子再次得到天然降水而发芽很难保证其能够越冬。因其没有足够的时间进行生长来积累越冬所需的养份和根生长的较浅而越不了冬，也是造成补播效果不理想的主要原因。因此，解决此问题的突破口是首先破除种皮降低硬实率，其次要提高发芽势。

2.1.2提高草木樨状黄芪发芽率和发芽势研究

a.破除种皮降低硬实率提高发芽率

第一种用强酸碱的强腐蚀使种皮少部分灼伤后让水分进入种子内部来促进种子萌发。用浓硫酸分别对种子进行2、4、6、8、10、12分钟的处理，做发芽试验观测其发芽势发芽率等。

第一用浓硫酸对草木樨状黄芪种子进行不同时长的处理，其结果如图和表2。经模拟方程的建立，通过计算当时间值X=3.057分钟，发芽率值最大Y=68.835%。这个结果说明在生产实践中用纯硫酸对野生草木樨状黄芪种子进行3分钟处理效果最佳。发芽潜力（15天的发芽率）可以达到68.835%。从表2可以得出6分钟的发芽势最高为27.17%，但发芽率有所降低。通过此试验说明破除种皮能够提高草木樨状黄芪种子的发芽势与发芽率，但生产实践中要开辟其他破除种皮的途径，因浓硫酸的购买受国家控制，其次因其是强酸可操作性差。

第二用温水和机械处理。用温水可以使种子的种皮软化后进水；其次用电动碾米机轻微碾3-4遍，这样不会导致种皮腊质层不均匀或严重破裂，碾至种子发热达到微弱烫手即可。

经试验研究用两份热开水兑一份凉水后对草木樨状黄芪种子进行浸种效果不佳。原因有二：一是因为用64℃温水处理后虽然种子吸水了不但发芽而且发霉了，发霉种子达到30%以上；二是因为用温水处理的种子的发芽势和发芽率与不加任何处理的种子（见表1）在这两方面差异不显著。所以通过试验数据对比发现用机械碾压破除种皮腊质层效果更好（见表3）。

从表3可得。从科技技术服务生产的角度来综合分析各处理的利弊。硫酸处理虽然发芽率高达69.9%，但可操作性差，不可取。不加任何措施种子7天的发芽率只有38.5%，发芽率低种子浪费严重也不可取。用温水与机械碾两种种子处理方法来分析，可取的是机械碾，不但发芽率提高到51.7%与不处理和温水处理的发芽率相比分别提高了34.3%和135%效果达到显著差异的水平。另一方面从吸水不发芽所占比例来分析，机械碾还有21.4%的种子发芽潜力。而且从发芽势来分析机械碾发芽势在四种处理中最高为17.3%。所以通过对上述三个方面和生产实践可操作性考虑得到对草木樨黄芪种子最合适的处理方法是机械碾压。

b.提高发芽势技术研究

在荒漠草原退化草地进行补播改良，补播种子的发芽势是决定成败的关键因素之一。而从表3可以得知草木樨状黄芪的发芽势水准很低只有百分之十几，因此研究提高其发芽势的方法至关重要。目前常规的方法利用激素类药浸种来提高其发芽势，试验用赤霉素“九二O”处理草木樨状黄芪种子发芽势与不处理差异很微小；但用吲乙·赤霉酸1000倍液、1500倍液、2000倍液处理草木樨状黄芪种子其发芽势分别是12.32%、15.57%、21.67%，说明1000倍液与2000倍液处理种子发芽势有显著差异（P<0.05)，然而2000倍液与机械碾种子发芽势17.3%没有明显性的突破。所以在提高草木樨状黄芪发芽势方面需要进一步研究探讨，否则补播效果没有质的提高。

2.2草木樨状黄芪常见病虫害防控

2.2.1虫害对草木樨状黄芪的破害

蚜虫群集在草木樨状黄芪分枝期幼嫩的枝条的茎叶上，尤其以植株上部幼嫩茎叶为主，利用刺吸式口器刺入植物组织，吸食汁液，使叶脉和叶片失绿，呈发黄或发白，叶片死亡并脱落，从而使幼苗死亡、植株生长停滞或矮化；严重时田间植株成片死亡，对草木樨状黄芪的产量有严重的影响，一般会造成减产25%左右^[9～11]。蚜虫在吸食汁液的同时，还会将分泌的唾液溶入叶片，唾液中的有毒有害物质常刺激草木樨状黄芪的茎和叶，使其茎叶出现斑点、缩叶、卷叶、虫等多种畸形害状^[12]。

2.2.2草木樨状黄芪病虫害防控方法

a.草木樨状黄芪根腐病及其防治

土壤温度和水分是影响根腐病的两个主要环境因素，其不但影响真菌和其他微生物的自身生长,亦可显著改变寄主与真菌的相互作用。需要指出的是,实践中温度、水分及其他环境因素相互影响很难彼此分开^[13]。草木樨状黄芪繁种地如果不平整，灌后形成积水容易导致草木樨状黄芪得根腐病，在覆膜种植中如果造成积水，80%以上的苗子会得此病而死去。采用覆膜的方式进行草木樨状黄芪种子繁殖特别要重视这一点。一旦发生立即灌药防控，用甲霜·恶霉灵、恶霉福美双、新生等农药进行防治。

b.草木樨状黄芪白粉病及其防治

豆科牧草受到白粉病菌侵染后，其共同特征是：在叶片上形成白色粉层，菌丝体生于叶背，初为白色粉状，后扩展成灰白色的毡状斑片，使叶片卷曲枯死，病部出现由黄到黑的小点，小黑点多聚生于叶背，少叶面生。受害叶片较健康叶片重降低10%(兴安黄耆)和19.51%一31.2%(黄花草木樨)。白粉病一般在气温20~24℃、相对湿度50%~75%以上适宜发病^[14]。草木樨状黄芪与豆科牧草发病后特征相同或相近。如果草木樨状黄芪发生白粉病用肟菌·戊唑醇、百菌清、苦参·蛇床素等农药进行防治，最好连续进行两次防治效果最好。

2.3草木樨状黄芪繁种研究

2.3.1草木樨状黄芪野外采种基地产种量与效益分析

表  4 草木樨状黄芪野生采种基地测产（2017年9月四墩子南滩）
取样地				株高											产量                        （kg/hm²）	密度      （株/hm²）
样方	面积    （㎡）	取样地密度（株）	取样地产籽量（g）	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	平均
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