辛慧慧，张云玲，孙 强，依甫拉音·玉苏甫，杜 来

（新疆维吾尔自治区草原总站，乌鲁木齐 830049）

羊茅属（Festuca ovina L.）植物均为优良牧草，本属约100种，我国有20多种，新疆产14种7个亚种[1]。本属植物作为天然草原重要牧草，有些种已作为人工牧草引入栽培，其中最重要的栽培种为紫羊茅和苇状羊茅[2]。苇状羊茅（Festuca arundinacea Schreb.）在新疆主要分布在河谷草甸，由于株丛高大，叶量丰富，草质柔软，饲用价值较高，属刈牧兼用的优等牧草，同时具有抗寒、抗旱、耐热、耐湿等特点,可作为退化河谷草甸人工补播修复的重要草种[3]。紫羊茅（Festuca rubra L.）主要分布在草甸、亚高山草甸及高寒草原，草质细软、耐寒、耐旱、适口性好、饲用价值较高、适应性强，既是优良的天然牧草也可作为退化草原人工补播修复的重要草种[4，5]。近年来，补播修复退化草原已成为国家实施草原生态保护建设项目的主要内容，但筛选出适宜补播的草种是生态修复成功与否的关键步骤，而紫羊茅和苇状羊茅是饲用和生态兼用型草种。目前对羊茅属植物的研究多集中于引种、旱作栽培、抗旱、抗盐、生物学特性以及生态适应性[6-11]等方面，而关于贮藏年限对这两种牧草种子寿命和活力的影响方面研究和报道较少。

种子从收获到播种一般都要经过一定时期的贮藏，种子会随着贮藏时间的延长和贮藏条件的变化而老化甚至失去活力，不利于种质资源的保护和利用。关于种子贮藏过程中发生的新陈代谢变化，生活力下降和寿命减退现象的研究和报道较多。陈小龙研究表明小麦种子在常规库存条件下,发芽势和发芽率随贮藏年限的增加逐年降低[12]。林兴娥等研究证明常温贮藏和低温（4℃）贮藏下红毛丹种子发芽率整体趋势随着贮藏天数增加逐渐降低[13]。殷换弟研究发现随着贮藏时间的延长,大葱种子和茄子种子发芽率均呈下降趋势,大葱种子的发芽率从86%下降至27%,茄子种子的发芽率从93%下降至75%[14]。本试验以不同贮藏年限的紫羊茅和苇状羊茅种子为材料，通过测定千粒重、水分含量、发芽率、发芽势、种子生活力、幼苗长、胚根长等指标，旨在揭示不同贮藏年限对紫羊茅和苇状羊茅种子萌发活力及幼苗生长的影响，探明羊茅属种子种用价值贮藏年限下限，为羊茅属种子的正确贮藏和进一步开发利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

紫羊茅（梦神）和苇状羊茅（护坡）种子由乌鲁木齐天博草业有限公司提供，种子由丹麦丹农种子公司在丹麦生产。选取2020年、2019年、2018年、2017年、2016年、2015年收获的种子，当年发芽率均在90%以上，水分含量在7.5%左右，室内常温条件下（室温变温15~30℃，湿度28%左右），黑暗无光条件贮藏0年、1年、2年、3年、4年、5年和6年的紫羊茅和苇状羊茅种子。

1.2 方法

1.2.1 种子发芽率测定实验

种子千粒重测定：随机数出三个一千粒种子，分别称重，求其平均值。

参照草种子检验规程国标GB/T2930.2-2017进行发芽实验，随机数不同贮藏年限的紫羊茅和苇状羊茅种子4份，每份100粒，将种子放入铺有2层湿润滤纸的培养皿中，硝酸钾溶液5℃预处理7 d，随后放置于光照培养箱中，在25℃恒温、光照8 h、黑暗16 h条件下培养。在第10 d统计发芽率，在第5 d时计算发芽势，并按以下公式计算发芽率和发芽势，最后求其平均值。

发芽率（%）＝规定的发芽天数内发芽种子数／供试种子总数×100%

种子发芽势（%）=发芽初期正常发芽种子数（本试验为5d）/供试种子粒数×100%

1.2.2 种子生活力测定实验随机取不同贮藏年限的紫羊茅和苇状羊茅种子4份，每份100粒，在20℃水中预湿4 h，然后取出放在1%的四唑溶液中30℃恒温箱中染色18 h，取出后纵切胚及3/4胚乳，数具有生活力种子的数量。

1.2.3 种子水分含量测定实验

先将样品盒放入130℃烘箱中烘干30 min，取出放在干燥器中冷却30 min，在1‰天平上先称样品盒的重量，再取5 g样品，后将装有样品的样品盒放入烘箱中烘干1 h，之后取出样品盒放于干燥器中冷却30 min，再称量烘干后样品盒和样品的重量，采用以下公式计算样品水分含量：

种子含水量（%）=（样品盒和样品烘前重量-样品盒和样品烘后重量）/（样品盒和样品的烘前重量-样品盒的重量）×100%

1.2.4 苗长和胚根长测定实验

在萌发10 d时测定幼苗苗长度和胚根长度，在每个培养皿里选10株幼苗，用游标卡尺测量其苗长和胚根长度，4个重复取其平均值。

2 结果与分析

2.1 不同贮藏年限对紫羊茅和苇状羊茅千粒重和含水量的影响

千粒重是检验种子质量、田间预测产量和作物考种的重要指标之一，种子的饱满程度与千粒重密切相关，千粒重越大种子越饱满。如图1所示，紫羊茅种子和苇状羊茅种子千粒重随贮藏年限的增加，呈现逐渐下降的趋势，紫羊茅种子千粒重从1.17 g下降到0.86 g，苇状羊茅种子千粒重从2.62 g下降到2.13 g。种子含水量对种子贮藏非常重要，含水量越大，种子的呼吸作用越强，种子越容易变质。本实验中紫羊茅和苇状羊茅种子贮藏时含水量都是7.5%左右，随贮藏年份的增加呈微弱下降趋势，各贮藏年份之间水分含量差异均不显著，按照国家牧草种子分级标准GB6142-2008，贮藏6年紫羊茅和苇状羊茅含水量单项均可以达到合格标准。

图1 不同贮藏年限紫羊茅和苇状羊茅千粒重和含水量变化

2.2 不同贮藏年限紫羊毛和苇状羊茅生活力、发芽率和发芽势比较

种子生活力代表着种子潜在的发芽能力和胚根具有的生命力。由图2可知，随着贮藏年限的延长，紫羊茅和苇状羊茅种子生活力整体呈下降趋势，贮藏3年内紫羊茅和苇状羊茅种子生活力各年份之间差异不显著，都可以达到90%以上，贮藏3年后种子活力下降趋势明显，各年份间种子生活力差异显著，贮藏6年紫羊茅和苇状羊茅种子活力分别下降到74%和82%。随着贮藏年限的延长紫羊茅和苇状羊茅种子发芽率均成下降趋势，贮藏前3年各年份间差异不显著，3年以上发芽率有明显的下降趋势，各年份间差异显著。紫羊茅和苇状羊茅种子发芽势随着贮藏年限的延长均成下降趋势，3年以上发芽势有明显的下降趋势，各年份间差异显著，实验中，随贮藏年限延长，种子发芽所需时间越长，长势减弱。

图2 不同贮藏年限紫羊毛和苇状羊茅生活力、发芽率和发芽势变化

2.3 贮藏年限对紫羊毛和苇状羊茅苗长和胚根长的影响

种子在贮藏期间由于呼吸作用会消耗体内的营养物质，羊茅属种子发芽时靠胚乳提供营养，种子的营养物质含量直接关系幼苗的发芽生长。如图3所示，随着贮藏年限的延长，紫羊茅和苇状羊茅苗长呈降低趋势，贮藏0年紫羊茅和苇状羊茅苗长分别为55.4 mm，62.6 mm，贮藏6年紫羊茅和苇状羊茅苗长分别为36.9 mm，50.4 mm。随着贮藏年限的延长，紫羊茅和苇状羊茅胚根长呈降低趋势，贮藏0年紫羊茅和苇状羊茅胚根长分别为41.5 mm，54.8 mm，贮藏6年紫羊茅和苇状羊茅苗长分别为26.5 mm，41.6 mm。说明贮藏年限的延长不利于紫羊茅和苇状羊茅幼苗的生长。

图3 贮藏年限对紫羊毛和苇状羊茅苗长和胚根长的影响

3 讨 论

3.1 贮藏年限对羊茅属种子萌发活力的影响

种子寿命可分为三类,短寿种子（在3年内能萌发生长），中寿种子（在3~15年内能萌发生长）及长寿种子（15年以上能萌发生长）[15]。植物种子的寿命主要因物种的不同而表现出差异，不同的科、属、种之间种子的寿命有明显的差异，种子寿命主要由自身结构和寿命相关基因调控[16]。本实验中贮藏3年的紫羊茅和苇状羊茅的发芽率分别为85%和95%，生活力分别为95%和96%，生活力和发芽率都维持在较高的水平。说明紫羊茅和苇状羊茅种子属于中长寿命种子。除过遗传因素外，不同的采收处理和贮藏环境对种子的寿命影响也很大。谭俊研究表明随着贮藏时间的延长，杉木、马尾松种子的发芽率均逐渐降低[17]。李吟平研究表明室温（变温15~30℃）贮藏的黄精种子发芽率降为42.3%[18]。金小雯实验发现，燕麦种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、幼苗芽长和根长均随贮藏年限的延长而下降，种子浸提液电导率则明显上升，膜透性增大[19]。石凤玲等（2015）研究了3种牧草种子在不同老化时间处理下的发芽率变化，均随着老化时间延长不断下降[20]。本试验得出的结果与前人研究结果相似，紫羊茅和苇状羊茅种子在3年的贮藏期内具有较高的生活力、发芽率和发芽势，4~6年的贮藏期生活力、发芽率和发芽势逐渐降低，而且降低趋势明显，贮藏时间的延长会降低种子的生活力、发芽率和发芽势。

3.2 贮藏年限对羊茅属种子内含物质及幼苗生长的影响

贮藏过程中种子劣变的根本原因是自由基引起的脂质过氧化作用，MDA等有害物质的产生与积累进一步引起膜脂过氧化的发生，破坏种子的膜系统，导致种子活力下降[21，22]。廖文燕和邢丽伟等研究发现随着贮藏时间的延长，种子内含物质可溶性糖含量、淀粉含量、可溶性蛋白质含量均呈下降趋势，胚乳细胞超微结构被破坏[23，24]。本实验中紫羊茅和苇状羊茅的水分含量在5.5年的贮藏期内均在7.5左右，变化不大，而千粒重随贮藏年限的延长呈现降低趋势，从侧面也反映出种子内含物质含量随贮藏年限的延长逐渐降低。张熙颖研究表明贮藏年限的延长会降低甜瓜幼苗整齐度，较弱小的苗或小老苗比例增加，导致幼苗生长时期的延迟或迟缓[25]。本实验也得出了相似的结论，贮藏年限的延长延缓了紫羊茅和苇状羊茅萌发，同时由于内含物的降低，贮藏时间延长明显降低了紫羊茅和苇状羊茅幼苗长度和胚根长度，表明贮藏时间越长会减慢紫羊茅和苇状羊茅的萌发速度，影响幼苗的质量。

4 结 论

紫羊茅和苇状羊茅种子在3年的贮藏期内种子能保持较高的发芽率和种子生活力，4~6年的贮藏期内生活力和发芽率有明显的降低趋势。6年贮藏期内，种子含水量变化不大，均在7.5左右，千粒重、苗长和胚根长随年限的延长呈减低趋势。随着种子贮藏年限的延长，紫羊茅和苇状羊茅种子的发芽进程和幼苗质量逐年降低，贮藏3年内紫羊茅和苇状羊茅种子的种用价值较高，贮藏4~6年种用价值降低。