西藏嵩草种子萌发处理方法

摘要

本发明公开了一种西藏嵩草种子萌发处理方法，对西藏当年嵩草种子的蜡熟期至成熟期间，采收的种子含水量为35％～47％嵩草种子，经常温下存放、冷湿层化处理后擦破种皮，氯化汞中浸泡和氢氧化钠溶液处理种子进行4个重复，采用干净培养皿作为发芽床，将嵩草种子呈方阵形均匀摆入发芽床中，开始在5～10℃温度下冷冻保持7天，然后移入人工气候箱进行发芽培养，然后对种子发芽势进行测定，按照本发明的方法进行西藏嵩草种子萌发处理，嵩草种子平均发芽率可达到80％以上，对于西藏嵩草草地的植被恢复、生态建设和草地畜牧业生产中的广泛应用有积极的作用。

说明书

                        技术领域

本发明属于农业畜牧领域，特别涉及西藏嵩草种子萌发处理技术

                        背景技术

嵩草属(Kobresia Sp.)植物全世界共有70余种，在修订了的嵩草属植物的分类中，确认了西藏就有36种和1亚种(张树仁，2004)。嵩草属植物多为高寒草甸的建群种或优势种。它具有草质柔软、营养丰富等特点，为各类家畜所喜食。嵩草属寒冷、中生型多年生莎草科嵩草属草本植物，是青藏高原控制水土流失的重要植物种类(杨永昌，1976；周兴民，1982)。它的良好生长对维持青藏高原的生态平衡起着重要作用，是世界第三极高原畜牧业发展依赖的物质基础，是长江、黄河的发源地植被保护的重要物种。

在自然条件下，嵩草种了大多处于休眠状态，一般很难发芽。为了保护西藏日益恶化的天然草地生态环境和发展西藏草地畜牧业，解决西藏本地优势种嵩草牧草的繁殖问题，用嵩草属牧草恢复青藏高原严重退化草地植被，改善高寒草甸生态环境，发展草地畜牧业均具有重要意义。本发明关键解决了嵩草种子发芽率低的问题，克服了嵩草植物在青藏高原的繁殖困难。

很早就有人对青藏高原嵩草发芽问题作过研究，但都没有最终解决其发芽率低的关键问题。1992年乔有明做了线叶嵩草、窄果嵩草和高山嵩草的发芽试验。采取常规方法，当年采集种子发芽试验无效果，贮藏半年后发芽率突破了零，贮藏一年半后发芽率可达13％。如对海北站高寒草甸矮生嵩草种群繁殖对策的研究表明，矮生嵩草无性小株的平均寿命为4-5年；其种子野外萌发率仅为3％(邓自发等，2001a)；藏嵩草种子室内和野外萌发率分别为4％和2％(邓自发，等，2001b)。但是另有研究表明，藏嵩草种子经氢氧化钠溶液和赤霉素溶液处理后的室内和野外种子萌发率分别为1％和6.7％(邓自发，2001b)。小嵩草种子室内和野外萌发率分别仅有4％和1％，经氢氧化钠溶液和赤霉素溶液处理后的种子萌发率分别为1％和2％(邓自发，2002)。线叶嵩草种子在两种贮藏温度室温(15±8)℃和(25±1)℃条件下，随贮藏时间的延长，98％硫酸处理促进种子萌发效果上升，处理冰箱中贮藏的种子发芽率达47.5％。而20g/L NaOH的促进效果有所下降，适当增大处理浓度(40g/L)，效果较好(王得贤，2004)。以上对嵩草属牧草种子萌发的研究结果并不一致，处理技术不过关，总体上尚未解决嵩草种子萌发处理技术和发芽率低的问题。

                      发明内容

本发明的目的在于提供一种西藏嵩草种子萌发处理方法，该方法能够提高西藏嵩草种子发芽率。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

1.一种西藏嵩草种子萌发处理方法，其特征在于，包括下列步骤：

第一步，于当年8月中旬到9月上旬，在西藏自治区高寒嵩草草原到高寒嵩草草甸，≥0℃积温在800℃～1000℃，降水量在300mm～550mm地区采种，嵩草种子的蜡熟期至成熟期间，嵩草种子的颜色呈现淡粟色至粟色，即可采收嵩草种子，采收的种子含水量为35％～47％；

第二步，对采收的嵩草种子除杂，选洁净种子常温下存放一个月，以渡过种子休眠期；然后冷湿层化处理，即在温度为0～4℃的湿沙中埋藏14天；常温下日光晒干，并擦破种皮；

第三步，将擦破种皮的干净种子用无菌水冲洗3～5次，然后放入0.1％的氯化汞中浸泡3分钟～4分钟，取出用无菌水反复冲洗4～5次；再用浓度为20g/L～40g/L的氢氧化钠溶液处理种子3小时，取出后用无菌水反复冲洗6～9次；

第四步，取直径25cm的干净培养皿作为发芽床，培养皿内垫入双层圆形滤纸并用0.2％的硝酸钾溶液浸透，随机取氢氧化钠溶液处理后并清洗干净的嵩草种子呈方阵形均匀摆入发芽床中，每粒种子之间保持一定距离，以减少相邻种子对种苗发育的影响和病菌的相互感染，盖好培养皿上盖；

第五步，待置床后的种子湿润，开始在5～10℃温度下冷冻保持7天，然后移入人工气候箱进行发芽培养，发芽培养的光照条件设定为每日光照时段、黑暗时段交替进行：光照时间8～10小时，温度25℃，光强为2300～5500LX，；黑暗时间14～16小时，温度为15℃，光强为100～750LX；每天加入少许无菌水，加入量以保持滤纸湿润为准，注水要均匀一致，使种子吸水良好，共进行28天，即可大幅度提高嵩草种子的平均发芽率。

按照本发明的方法处理后的西藏嵩草种子，对其发芽势和发芽率进行测定，其方法分别是：

1)发芽势是在进行种子发芽率检测初期进行，嵩草种子在第4～6天开始萌发，以第7天初次记数正常发芽的种子数占供试种子的百分比，以％表示，精确到0.1％，计算公式如下：

$>>GE>=>{}_{}$>

式中：GE表示发芽势，％；N表示供试种子数；N₁表示规定天数内全部正常发芽的种子数；

2)芽率进行测定参照GB/T 2930.4-2001牧草种子检验规程进行发芽试验，以％表示，精确到0.1％；

在初次记数后，每隔1～2天记数一次，记录符合牧草种子检验规程标准的正常种苗，将明显死亡的或腐烂种子取出并记数；第28天作末次记数，分别记录所有正常种苗、不正常种苗、硬实种子、新鲜未发芽种子和死种子数，复粒种子单位产生一株以上的正常种苗，仅记录一株种苗；

结果计算：末次观察结束后，计算每一重复的正常种苗、不正常种苗、硬实种子、新鲜未发芽种子和死种子分别占供试种子的百分率，其中正常种苗的百分率为发芽率，然后计算4次重复的平均数，计算公式如下：

$>>GI>=>{}_{}$>

式中：GI表示发芽率，％；N表示供试种子数；N₁表示发芽终期全部正常发芽的种子数；

计算后的允许差为5％，如果4次重复的数值之间均未超出最大容许差距则结果是可靠的，4次重复的平均数即为该样品的发芽率；

如果4次重复的数值之间超出最大容许差距，则应进行再次试验；

如果两次试验结果未超出最大容许差距，则两次结果的平均数为该样品的发芽率；

如果两次结果超出最大容许差距，则应用同样的方法进行第三次试验。记录相符合的两次结果的平均数。

按照本发明的方法进行西藏嵩草种子萌发处理，嵩草种子平均发芽率可达到80％以上，对于西藏嵩草草地的植被恢复、生态建设和草地畜牧业生产中的广泛应用有积极的作用。

                   附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

以下结合附图和发明人给出的实施例对本发明作进一步的详细说明。

                   具体实施方式

本发明的西藏嵩草种子萌发方法，具体包括下列步骤：

1)种子采集时间的确定

在西藏自治区高寒嵩草草原到高寒嵩草草甸，≥0℃积温在800～1000℃，降水量在300-550mm地区，一般采种时间在8月中旬到9月上旬，嵩草种子在蜡熟期到成熟期进行采集，种子颜色呈现淡粟色至粟色，种子含水量在35～47％。

2)种子前处理

对当年采收的嵩草种子，选洁净种子200克，常温下(20℃-35℃)存放一个月，以渡过种子休眠期；然后冷湿层化(温度为0～4℃的湿沙埋藏)处理14天；常温下日光晒干，擦破种皮处理(一定要轻擦，因为其种子较小)。

3)种子消毒

将擦破种皮的干净种子用无菌水冲洗3～5次，然后放入0.1％的氯化汞中浸泡3～4分钟，用无菌水反复冲洗4～5次。

4)氢氧化钠溶液处理

用浓度为20g/L～40g/L的氢氧化钠溶液处理种子3小时，用无菌水反复冲洗6～9次。

5)标准发芽试验

采取纸上发芽(TP)。随机取处理后清洗干净的嵩草种子，充分混匀，分取400粒，分4个重复，各100粒；取直径25cm的干净培养皿4个，培养皿内分别垫入双层圆形滤纸并用0.2％的硝酸钾溶液小心浸透，分别在每个培养皿内，呈方阵形均匀整齐摆入10×10粒种子，每粒种子应保持一定距离，以减少相邻种子对种苗发育的影响和病菌的相互感染，盖好培养皿上盖。共4个重复。

6)预先冷冻

待置床后的4个重复的种子湿润，开始在5℃～10℃温度下保持7天时间。

7)发芽光照条件

在置床嵩草种子的4个培养皿预先冷冻7天后，移入人工气候箱进行发芽培养，光照条件设定为每日交替光照8～10小时，光强为2300～5500LX；黑暗14～16小时，光强为100～750LX。

8)发芽温度条件

在人工气候箱，设定温度条件为每日交替光照时段温度25℃，黑暗时段温度为15℃，共进行30天发芽试验。每天需要加入少许无菌水，加入量以保持滤纸湿润为准，注水要均匀一致，使种子吸水良好。

9)发芽势测定

发芽势是在进行种子发芽率检测初期进行，嵩草种子在第4～6天开始萌发。以初次记数(第7天)记数正常发芽的种子数占供试种子的百分比。以％表示，精确到0.1％。计算公式如下：

$>>GE>=>{}_{}$>

式中：GE——发芽势，％；N——供试种子数；N₁——规定天数内全部正常发芽的种子数。

10)发芽率测定

在实验室控制及标准条件下对种子发芽率进行检测，参照GB/T 2930.4-2001牧草种子检验规程进行发芽试验。以％表示，精确到0.1％。

在初次记数后，应每隔1～2天记数一次，记录符合牧草种子检验规程标准的正常种苗。将明显死亡的或腐烂种子取出并记数。末次记数(第28天)时，分别记录所有正常种苗、不正常种苗、硬实种子、新鲜未发芽种子和死种子数。复粒种子单位产生一株以上的正常种苗，仅记录一株种苗。

结果计算：末次观察结束后，计算每一重复的正常种苗、不正常种苗、硬实种子、新鲜未发芽种子和死种子分别占供试种子的百分率。其中正常种苗的百分率为发芽率。然后计算4次重复的平均数。公式如下：

$>>GI>=>{}_{}$>

式中：GI——发芽率，％；N——供试种子数；N₁——发芽终期全部正常发芽的种子数。

允许差：5％。如果4次重复的数值之间均未超出最大容许差距则结果是可靠的，4次重复的平均数即为该样品的发芽率。如果4次重复的数值之间超出最大容许差距，则应进行再次试验。如果两次试验结果未超出最大容许差距，则两次结果的平均数为该样品的发芽率。如果两次结果超出最大容许差距，则应用同样的方法进行第三次试验。记录相符合的两次结果的平均数。

以下是发明人给出的实施例，从这些实施例中可以更进一步清楚的理解本发明的特点。

实施例1：西藏大花嵩草种子的萌发

在西藏山南浪卡子当年8月中旬到9月上旬采收的大花嵩草蜡熟期后期的种子，此时种子颜色呈现淡粟色，含水量39％～46％。常温下(20℃-35℃)在麻袋或布袋里中自然贮藏30天。取出后于0～4℃的湿沙埋藏14天，常温日光下晒干。把种子摊在水泥地上，用脚轻擦。用0.1％的氯化汞浸3～4分钟对种子消毒；再用氢氧化钠溶液处理(溶液浓度为：20g/L～40g/L)3小时，之后用无菌水反复冲洗干净。以0.2％的硝酸钾溶液处理发芽床后，呈方阵形均匀整齐摆入10×10粒大花嵩草种子，5～10℃温度下预冷7天；移入人工气候箱进行培养，培养条件为：光照10小时，光强为2300～5500LX，其间温度为25℃；黑暗12小时，光强为100～750LX，温度为15℃，共进行28天结束发芽。计算结果，平均发芽率可达到90.8％；而未经过任何处理(对照组)的种子发芽率0％。

          西藏大花嵩草种子萌发结果表

  重复  放入日期  初次记数  日期    初次记数    正常  末次记数  日期    末次记数    正常    末次记数    异常    末次记数    未发    发芽率  1  12月16日  12月22日    88  1月14日    93    1    6    93％  2  12月16日  12月22日    84  1月14日    89    2    9    89％  3  12月16日  12月22日    85  1月14日    91    1    8    91％  4  12月16日  12月22日    85  1月14日    90    2    8    90％  平均    85.5    90.75    1.5    7.75    90.75％  对照    0    0    0    0    0

实施例2：西藏矮生嵩草种子的萌发

在西藏当雄当年8月中旬到9月上旬采收的矮生嵩草成熟期的种子，此时种子颜色呈现淡粟色，含水量36～45％。常温下(20℃-35℃)在麻袋或布袋里中自然贮藏30天。取出后于0～4℃的湿沙埋藏14天，常温日光下晒干。把种子摊在水泥地上，用脚轻擦。用0.1％的氯化汞浸3～4分钟对种子消毒；再用氢氧化钠溶液处理(溶液浓度为：20g/L～40g/L)3小时，之后用无菌水反复冲洗干净。以0.2％的硝酸钾溶液处理发芽床后，呈方阵形均匀整齐摆入10×10粒大花嵩草种子，5～10℃温度下预冷7天；移入人工气候箱进行培养，培养条件为：光照10小时，光强为2300～5500LX，其间温度为25℃；黑暗12小时，光强为100～750LX，温度为15℃，共进行28天结束发芽。计算结果，平均发芽率可达到61.0％；而未经过任何处理(对照组)的种子发芽率10％。

        西藏矮生嵩草种子萌发结果表

    重复  放入日期 初次记数 日期    初次记数    正常  末次记数  日期    末次记数    正常    末次记数    异常    末次记数    未发    发芽率    1  12月23日 12月29日    36  1月21日    62    3    35    62％    2  12月23日 12月29日    34  1月21日    61    2    37    61％    3  12月23日 12月29日    31  1月21日    62    4    34    62％    4  12月23日 12月29日    32  1月21日    59    0    41    59％    平均    33.25    61    2.25    36.75    61％    对照    6    10    0    90    10％

实施例3：西藏高山嵩草种子的萌发

在西藏那曲当年8月中旬到9月上旬采收的高山嵩草成熟期的种子，此时种子颜色呈现粟色，含水量35～44％。常温下(20℃-35℃)在麻袋或布袋里中自然贮藏30天。取出后于0～4℃的湿沙埋藏14天，常温日光下晒干。把种子摊在水泥地上，用脚轻擦。用0.1％的氯化汞浸3～4分钟对种子消毒；再用氢氧化钠溶液处理(溶液浓度为：20g/L～40g/L)3小时，之后用无菌水反复冲洗干净。以0.2％的硝酸钾溶液处理发芽床后，呈方阵形均匀整齐摆入10×10粒大花嵩草种子，5～10℃温度下预冷7天；移入人工气候箱进行培养，培养条件为：光照10小时，光强为2300～5500LX，其间温度为25℃；黑暗12小时，光强为100～750LX，温度为15℃，共进行28天结束发芽。计算结果，平均发芽率可达到49.3％；而未经过任何处理(对照组)的种子发芽率0％。

           西藏高山嵩草种子萌发结果表

    重复  放入日期  初次记数  日期    初次记数    正常  末次记数  日期    末次记数    正常    末次记数    异常    末次记数    未发    发芽率    1  12月16日  12月22日    14  1月14日    50    0    50    50％    2  12月16日  12月22日    12  1月14日    51    1    48    51％    3  12月16日  12月22日    10  1月14日    47    1    52    47％    4  12月16日  12月22日    13  1月14日    49    0    51    49％    平均    12.25    49.25    0.5    50.25    49.25％    对照    0    0    0    0    0