坝上地区亚麻出苗及成苗的土壤水分响应指标研究

2014-12-22 11:51李淑文李友文宏达
湖北农业科学 2014年21期
关键词:成苗物质量亚麻

李淑文+李友+文宏达

摘要:以亚麻(Linum usitatissimum L.)“坝亚5号”品种为试验材料,采用人工控制试验方法,研究不同土壤水分梯度对亚麻出苗及成苗的影响。结果表明,土壤含水量(指质量含水量,下同)低于8%时,亚麻不出苗;随土壤水分含量增加,出苗率逐渐提高;土壤含水量达11%时,亚麻出苗率达最大值;之后随土壤水分增加,出苗率保持平稳且有所下降。苗期单株干物质量总体呈先升后降的趋势。土壤水分对亚麻出苗影响很大,因此应选择土壤含水量在11%左右时进行播种以保证安全成苗。

关键词:亚麻(Linum usitatissimum L.);土壤水分;出苗率;成苗

中图分类号:S152.7;S565.9        文献标识码:A        文章编号:0439-8114(2014)21-5135-04

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.21.020

The Response index of Flax Seedling Emergence and Formation to Soil Moisture

in Bashang Area of Hebei Province

LI Shu-wen1,2, LI You1, WEN Hong-da1,2

( 1 College of Resources and Environmental Science of Hebei Agricultural University, Baoding 071001, Hebei,China;

2. Key Laboratory for Farmland Eco-Environment, Baoding 071001,Hebei,China )

Abstract: The flax variety of Linum usitatissimum L. Baya-5 was used to study the effects of different soil moisture on flax seedlings emergence and formation with manual controlling test. The results showed that the flax did not emerge when the soil moisture was below 8%. The emergence rate of flax seedlings increased with the increase of soil moisture. When soil moisture was 11%, the emergence rate of flax seedlings reached a maximum value. With the increase of soil moisture, the emergence rate was stable or decreased. The dry matter quality of flax per plant at seedling stage increased first then decreased. Soil moisture greatly influenced the flax seedlings emergence. It is recommended that the soil moisture content should be about to 11% when flax is sowed in Bashang area.

Key words: flax(Linum usitatissimum L.); soil moisture; emergence rate of seedlings; seedlings formation

亚麻(Linum usitatissimum L.)为亚麻科亚麻属,是古老的纺织纤维作物和油料作物,适宜冷凉、湿润的气候,是我国干旱冷凉地区最主要的油料作物,其他油料作物不能替代。张家口坝上地区是河北省亚麻主要种植区,种植面积稳定在7万hm2以上,亚麻是本区主要的油料作物。近年来,由于播种时干旱缺雨,亚麻出苗及成苗情况不佳,导致播种面积和总产量有所下降[1]。植物种子萌发受土壤水分含量、温度等条件影响较大[2-5],土壤水分过低,种子不能萌发;土壤水分过多,则土壤通气不良,容易造成烂种现象[6]。王红梅等[7]以不同渗透势的PEG(6000)溶液模拟干旱胁迫研究亚麻种子萌发,得出亚麻种子萌发可以忍受的最大渗透势为-0.8 MPa。邢鹏等[8]研究发现,随着PEG质量分数的增加,亚麻种子的发芽势、发芽率下降。刘君馨等[9]研究表明,底墒较差年份播前进行限量供水,可明显促进亚麻的苗期生长。赵兴权等[10]认为高水分条件有利于亚麻的生长发育,促进干物质的积累,一定程度上能够提高亚麻的出麻率。吕彦彬等[11]研究表明,亚麻播前供水比生长期供水更能有效提高产量。综上所述,亚麻具有一定的抗旱能力,但是低水分条件会降低亚麻的发芽率,提高水分供应有利于亚麻的生长发育。

前人在土壤水分对亚麻影响的研究主要集中于对生长发育过程的影响方面,而水分条件对于亚麻出苗与成苗的系统研究较少。在坝上地区,草甸栗钙土农田亚麻种植面积占有一定比例,土壤墒情对亚麻出苗影响极大,“苗全、苗齐、苗壮”对于亚麻全生育期产量形成具有重要影响。因此本研究以草甸栗钙土为供试土壤,研究不同土壤水分对亚麻出苗及成苗的影响,探索亚麻出苗及成苗的最低土壤水分指标,以期为本区干旱年份亚麻播种与安全成苗提供技术指导。

1  材料与方法

1.1  试验区概况

试验于2011年6月至8月在农业部张北农业资源与生态环境重点野外观测试验站进行,试验站位于河北省张家口市张北县小二台乡。试验区位于坝上高原地区,处于农牧交错带,海拔1 300~1 700 m,年降水量350~450 mm,时空分布不均,春夏旱情较严重,发生频率均为46.2%,降雨强度较小,蒸发量达1 710~1 980 mm,约为降水的4~7倍[9]。亚麻播期降水较少且年际间变化较大,亚麻出苗的土壤水分临界指标的确定有助于抗旱保苗措施的制定和实施。

1.2  试验材料

试验采用盆栽方式,在张北试验站防雨棚内进行。试验用盆规格为直径25 cm、高20 cm。供试亚麻品种为“坝亚5号”。

供试土壤为中壤质草甸栗钙土,取自张北县小二台乡的旱滩地农田,土样统一过2 mm筛,然后自然晾干。供试土壤的理化性质见表1[12]。

1.3  试验设计

试验设置8%~16% 9个水分梯度处理,步长为1个百分点。每个处理3次重复,共计27盆,随机排列。每盆装风干土5 kg,测得风干土的含水量为1.15%,通过计算得不同水分处理所需加水量。用喷壶按量向土壤加水,充分搅拌混匀后装入试验盆,覆膜后静置24 h,待土壤水分扩散均匀后进行播种。播种时,选择颗粒饱满且大小适中、均匀一致的种子30粒,人工开沟,播种深度2.5~3.0 cm,保证种子播在湿润土层上,上覆土层厚约3.0 cm。播种后,每日观察亚麻出苗情况。亚麻出苗后,每日记录亚麻出苗数。播种20 d时,取全部亚麻苗样,测定亚麻株高、干重及根冠比。

1.4  测定项目及方法

1.4.1  土壤水分的测定  取苗后,将试验盆内土壤按0~10 cm和10~20 cm分成两层,并将其混合均匀,分别测定盆内两层土壤的含水量(烘干法)。

1.4.2  发芽率的测定  恒温培养法测定。选取100粒亚麻种子,放入25 ℃恒温培养箱7 d。发芽试验以子叶露出为萌发标准。按国家种子检验标准,第7天计发芽率。

发芽率=第7天发芽的种子数/供试种子总数×100%

经测定,本次试验所选用的亚麻种子发芽率为95.0%。

1.4.3  出苗率及成苗率的测定  亚麻出苗以幼苗出土、两片子叶平展为出苗标准;成苗以亚麻生长至两叶一心以上为标准[13]。采用计数法每日观察亚麻的出苗情况,记录出苗数;播种后第20天取苗,记录成苗数。用出苗数、成苗数和播种数的比值分别计算出苗率和成苗率,并用发芽率校正。

1.4.4  单株干物质量和根冠比的测定  将所取亚麻植物样,放入烘箱中,在105 ℃下杀青0.5 h,在70 ℃烘干24 h。烘干后,用精密天平分别测定植物样品地上部分和地下部分的干重。将地上部分和地下部分的干重相加得干物质量。通过亚麻植物样地下部分与地上部分干重比,计算根冠比。

1.5  数据分析

采用DPS统计软件对所得数据进行方差分析和比较,图表采用Excel 2007绘制。

2  结果分析

2.1  不同土壤水分处理下亚麻的出苗率和成苗率

土壤水分显著影响了亚麻的出苗率。统计播种20 d后各水分处理下亚麻的出苗率、成苗率等指标结果如表2所示。由表2可知,在8%土壤水分处理条件下,由于土壤水分不能满足亚麻种子萌发破土所需要的水分条件,所以亚麻不出苗。土壤水分为8%~11%时,随水分含量的增加,亚麻出苗率出现了“跃迁式”提高,出苗率提高了22.3~51.5个百分点,说明土壤水分是限制亚麻出苗的主要因素,当土壤水分低于8%时,对亚麻种子的萌发和出苗造成干旱胁迫,亚麻未出苗;土壤含水量达到11%时,出苗率达到最大值92.4%。当土壤水分≥11%时,不同水分处理间出苗率差异不显著。

土壤含水量在8%~13%范围时,亚麻成苗率和出苗率基本保持一致,当土壤水分≥11%时,成苗率保持平稳并略有下降。当土壤含水量≥13%时,亚麻成苗率与出苗率相比呈下降趋势,这可能是由于过高的土壤水分在土体内形成一定的厌氧环境,对亚麻的稳定成苗产生不利影响。

2.2  不同土壤水分下亚麻苗期的干物质量和根冠比

亚麻的干物质量积累和根冠比与土壤水分密切相关[14]。由图1可知,随着土壤水分增加,亚麻总干物质量呈现“之字形”变化趋势。当土壤含水量低于10%时,亚麻随出苗差异干物质量产生显著差异。当土壤含水量为11%时,干物质量达最大值,为0.145 g/株。之后随含水量增加,干物质量呈缓慢下降的趋势。当土壤含水量≥10%,各处理间亚麻干物质总量差异不显著(含水量15%除外)。

除了出苗率不同导致干物质总量有明显差异外,亚麻单株干物质量也随土壤水分有较大变化(表2)。单株干物质量变化趋势与总量趋势相近,只是单株干物质量最高值出现较早,当土壤水分为10%时,亚麻苗的单株干物质量达到最大值为0.005 7 g/株。当土壤水分≤10%时,苗期单株干物质量随土壤水分增加而增加,这是由于随土壤水分增加,有利于亚麻进行光合作用,促进了单株干物质的积累;当土壤水分≥10%时,单株干物质量呈下降趋势,这可能是由于土壤水分较多时,土壤通气性不佳,影响亚麻壮苗的形成,干物质总量和单株重量均有下降。

随着土壤水分增加,亚麻根冠比呈先升高,再降低,再升高,最后降低的趋势。土壤水分为9%时,亚麻根冠比较高,为67.2%,此时由于水分干旱胁迫,根部优先利用从土壤中吸收的水分;此后随土壤水分升高根冠比下降,当土壤水分为12%时,根冠比出现最低值33.1%,在此水分区间内,由于土壤水分满足亚麻生长,水分向上运输,促进亚麻光合作用,干物质积累。当土壤水分≥12%时,根冠比在土壤水分为15%时出现最大值,为81.4%;此后,随土壤水分增加亚麻根冠比降低,高水分条件下,造成干物质量积累下降[15],导致根冠比增大。

2.3  不同土壤水分下亚麻的出苗速率

土壤水分显著影响了亚麻的出苗速率(图2)。亚麻播种后第4~6天时开始出苗,土壤水分≥11%的处理出苗较快,播种4 d后开始出苗;第9天,出苗数达到25株左右,此后出苗数基本保持稳定不再有明显变化;在土壤水分≥11%时,亚麻能在播种后4~9 d内完成出苗,且出苗速率基本一致,呈现跃迁式增长。由此说明当土壤水分≥11%时,土壤水分条件能够满足亚麻种子萌发破土所需的水分,种子能够快速出苗,11%的土壤水分含量是保证亚麻快速出苗的最低临界水分。

土壤水分为9%和10%的处理(图2),亚麻出苗速率相对缓慢,播种第6天开始出苗,此后出苗速率缓慢,出苗数随时间推移缓慢增加。到播种后20 d时,土壤水分为9%和10%处理的最终出苗数分别为11.7株和18.0株,说明随土壤含水量增大,亚麻出苗速率持续增长。这说明当土壤水分为8%~10%时,亚麻种子处于干旱胁迫的不同阶段,土壤水分条件明显影响亚麻的出苗速率。

亚麻出苗速率与土壤水分的关系表明,作物快速出苗不仅能够实现较高的出苗率,而且也是形成田间苗齐苗壮、群体整齐、生育一致的物质基础。土壤水分是限制亚麻出苗速率的重要影响因子,土壤水分条件高时,能够满足亚麻种子出苗所需要的水分,亚麻能快速萌发破土出苗;土壤水分低时,由于亚麻对水分竞争,优先得到足够多水分的亚麻先萌发,得不到足够水分的亚麻种子不萌发,因此降低了亚麻的出苗数,减缓了亚麻的出苗速率。

3  讨论

3.1  土壤水分对亚麻出苗及产量的影响

亚麻播种期的水分充足可以促进亚麻快速萌发并且出苗,为以后提高亚麻产量做准备,这与2008年吕彦斌等[11]在张家口坝上地区播前供水比开花期供水更能提高产量的结论一致。王萍等[16]在张北试验站的砂质栗钙土和草甸栗钙土上,利用盆栽和培养箱相结合的方法研究了亚麻对土壤水分胁迫的响应,提出了亚麻种子水分敏感域、土壤水分临界值,本试验所得结果与其结论基本一致。因为王萍等[16]在培养箱进行水分胁迫试验,所得结果较精细,但与室外气候有所差异。本试验在室外的盆栽试验所得亚麻种子出苗的水分临界值略高于室内结果,因此,需要进一步研究和验证土壤干旱程度对亚麻出苗和成苗的影响,最好在春季有效降水以后播种,使亚麻能够出苗整齐、成苗快速,苗全苗壮,为更好的形成产量打好基础,同时还可减少种子的浪费。

3.2  不同土壤水分对亚麻干物质量的影响

亚麻单株干物质量随水分增加呈现单峰曲线,此结果与沈淮东等[17]的研究结论一致,认为植株总干物质量随土壤水分的增加呈现单峰曲线。干物质的增加对植物产量的形成具有重要作用。通过控制水分实现干物质量的最大积累,使更多的光能被固定,有利于产量的更好形成。

3.3  不同土壤水分对亚麻出苗速率的影响

土壤水分≥11%时亚麻出苗速率明显快于土壤水分≤10%亚麻出苗速率。说明在草甸栗钙土上,10%的土壤含水量是抑制亚麻胚芽、胚根生长的水分胁迫临界值,当含水量继续增大到11%时,水分供应促进了胚根的生长,亚麻出苗较快,成苗较好。这与沈淮东等[17]研究结果一致。胚根的生长使亚麻能够得到较深的土壤水分,有利于亚麻得到足够的水分,为后期生长提供保障。

4  结论

土壤含水量对亚麻出苗影响很大。在草甸栗钙土上,当土壤含水量低于8%时,亚麻播种后不出苗。土壤含水量为8%~10%时,亚麻开始出苗,但出苗率较低。土壤含水量11%为亚麻出苗成苗的安全临界值,既可以保证亚麻有较高的出苗率,又可以保证有较高的成苗率。

当土壤含水量较高时呈现快速出苗特征的跃升类型,土壤含水量较低时为慢速出苗特征的渐升类型,出苗速率快的亚麻可以更好适应外界的环境,提高其成活率。较高的土壤水分含量可以提高亚麻的出苗速率。

参考文献:

[1] 米  君.张家口油纤兼用亚麻可持续发展[J].河北农业科学.2002,6(3):77-78.

[2] WELBAUM G E, BRADFORD K J. Water relations of seed development and germination in muskmelon (Cucumis melo L.): I. Water relations of seed and fruit development.[J] Plant Physiol. 1988,86(2):406-11.

[3] FEDDES R A. Effects of water and heat on seedling emergence[J]. Journal of Hydrology, 1972, 16: 341-359

[4] HUANG Z Y,GUTTERMAN Y. Influences of environmental factors on achene germination of Artemisia sphaerocephala,a dominant semi-shrub occurring in the sandy desert areas of Northwest China[J].South African Journal of Botany,1999,65:187-196.

[5] BRADBURY M. The effect of water stress on growth and dry matter distribution in Juvenile sesban and acacia wilotica[J]. Journal of Arid Environments, 1990, 18: 325-333

[6] 谢金兰,罗亚伟,朱秋珍,等.土壤水分对甘蔗萌发出苗的影响[J].中国糖料.2010,(3):29-34.

[7] 王红梅,徐忠文,沙  伟,等.干旱胁迫对亚麻萌发的影响[J].防护林科学2006,74(5):27-29.

[8] 邢  鹏,杨玉玲,刘广辉,等.水分胁迫下亚麻种子萌发的生理响应[J].石河子大学学报,2011,29(1):79-82

[9] 刘君馨,黄文胜,崔金丽,等.限量供水对亚麻水分利用及产量的影响[J].张家口农专学报.2009,17(3):9-11.

[10] 赵兴全,吴春洪.土壤水分条件对亚麻生长发育的影响[J].黑龙江气象学报.2005(2):16-20.

[11] 吕彦彬,金亚征.水分供给对胡麻产量的影响[J].安徽农业科学.2009,37(13):5956.

[12] 王殿武,文宏达.冀西北高原雨养农田水分调控技术效应[J].河北农业大学学报.1994(17):25-33

[13] 曹卫星.作物栽培学总论(第二版)[M].北京:科学出版社, 2011.

[14] 李昌晓,魏  虹,吕  茜,等.不同水分处理对湿地松幼苗生长与根部次生代谢物含量的影响[J].生态学报.2010,30(22):6154-6162.

[15] 侯玉虹,尹光华,刘作新.土壤含水量对玉米出苗率及苗期生长的影响[J].安徽农学通报.2007,13(1):70-73.

[16] 王  萍,张立峰,李  明.亚麻种子出苗对土壤水分胁迫的响应[J].生态学杂志,2012,31(6):1373-1377.

[17] 沈淮东,柏彦超,薛巧云,等.水分胁迫对水稻种子成苗的影响[J].灌溉排水学报2008,27(6):61-63.

(责任编辑  韩  雪)

2.3  不同土壤水分下亚麻的出苗速率

土壤水分显著影响了亚麻的出苗速率(图2)。亚麻播种后第4~6天时开始出苗,土壤水分≥11%的处理出苗较快,播种4 d后开始出苗;第9天,出苗数达到25株左右,此后出苗数基本保持稳定不再有明显变化;在土壤水分≥11%时,亚麻能在播种后4~9 d内完成出苗,且出苗速率基本一致,呈现跃迁式增长。由此说明当土壤水分≥11%时,土壤水分条件能够满足亚麻种子萌发破土所需的水分,种子能够快速出苗,11%的土壤水分含量是保证亚麻快速出苗的最低临界水分。

土壤水分为9%和10%的处理(图2),亚麻出苗速率相对缓慢,播种第6天开始出苗,此后出苗速率缓慢,出苗数随时间推移缓慢增加。到播种后20 d时,土壤水分为9%和10%处理的最终出苗数分别为11.7株和18.0株,说明随土壤含水量增大,亚麻出苗速率持续增长。这说明当土壤水分为8%~10%时,亚麻种子处于干旱胁迫的不同阶段,土壤水分条件明显影响亚麻的出苗速率。

亚麻出苗速率与土壤水分的关系表明,作物快速出苗不仅能够实现较高的出苗率,而且也是形成田间苗齐苗壮、群体整齐、生育一致的物质基础。土壤水分是限制亚麻出苗速率的重要影响因子,土壤水分条件高时,能够满足亚麻种子出苗所需要的水分,亚麻能快速萌发破土出苗;土壤水分低时,由于亚麻对水分竞争,优先得到足够多水分的亚麻先萌发,得不到足够水分的亚麻种子不萌发,因此降低了亚麻的出苗数,减缓了亚麻的出苗速率。

3  讨论

3.1  土壤水分对亚麻出苗及产量的影响

亚麻播种期的水分充足可以促进亚麻快速萌发并且出苗,为以后提高亚麻产量做准备,这与2008年吕彦斌等[11]在张家口坝上地区播前供水比开花期供水更能提高产量的结论一致。王萍等[16]在张北试验站的砂质栗钙土和草甸栗钙土上,利用盆栽和培养箱相结合的方法研究了亚麻对土壤水分胁迫的响应,提出了亚麻种子水分敏感域、土壤水分临界值,本试验所得结果与其结论基本一致。因为王萍等[16]在培养箱进行水分胁迫试验,所得结果较精细,但与室外气候有所差异。本试验在室外的盆栽试验所得亚麻种子出苗的水分临界值略高于室内结果,因此,需要进一步研究和验证土壤干旱程度对亚麻出苗和成苗的影响,最好在春季有效降水以后播种,使亚麻能够出苗整齐、成苗快速,苗全苗壮,为更好的形成产量打好基础,同时还可减少种子的浪费。

3.2  不同土壤水分对亚麻干物质量的影响

亚麻单株干物质量随水分增加呈现单峰曲线,此结果与沈淮东等[17]的研究结论一致,认为植株总干物质量随土壤水分的增加呈现单峰曲线。干物质的增加对植物产量的形成具有重要作用。通过控制水分实现干物质量的最大积累,使更多的光能被固定,有利于产量的更好形成。

3.3  不同土壤水分对亚麻出苗速率的影响

土壤水分≥11%时亚麻出苗速率明显快于土壤水分≤10%亚麻出苗速率。说明在草甸栗钙土上,10%的土壤含水量是抑制亚麻胚芽、胚根生长的水分胁迫临界值,当含水量继续增大到11%时,水分供应促进了胚根的生长,亚麻出苗较快,成苗较好。这与沈淮东等[17]研究结果一致。胚根的生长使亚麻能够得到较深的土壤水分,有利于亚麻得到足够的水分,为后期生长提供保障。

4  结论

土壤含水量对亚麻出苗影响很大。在草甸栗钙土上,当土壤含水量低于8%时,亚麻播种后不出苗。土壤含水量为8%~10%时,亚麻开始出苗,但出苗率较低。土壤含水量11%为亚麻出苗成苗的安全临界值,既可以保证亚麻有较高的出苗率,又可以保证有较高的成苗率。

当土壤含水量较高时呈现快速出苗特征的跃升类型,土壤含水量较低时为慢速出苗特征的渐升类型,出苗速率快的亚麻可以更好适应外界的环境,提高其成活率。较高的土壤水分含量可以提高亚麻的出苗速率。

参考文献:

[1] 米  君.张家口油纤兼用亚麻可持续发展[J].河北农业科学.2002,6(3):77-78.

[2] WELBAUM G E, BRADFORD K J. Water relations of seed development and germination in muskmelon (Cucumis melo L.): I. Water relations of seed and fruit development.[J] Plant Physiol. 1988,86(2):406-11.

[3] FEDDES R A. Effects of water and heat on seedling emergence[J]. Journal of Hydrology, 1972, 16: 341-359

[4] HUANG Z Y,GUTTERMAN Y. Influences of environmental factors on achene germination of Artemisia sphaerocephala,a dominant semi-shrub occurring in the sandy desert areas of Northwest China[J].South African Journal of Botany,1999,65:187-196.

[5] BRADBURY M. The effect of water stress on growth and dry matter distribution in Juvenile sesban and acacia wilotica[J]. Journal of Arid Environments, 1990, 18: 325-333

[6] 谢金兰,罗亚伟,朱秋珍,等.土壤水分对甘蔗萌发出苗的影响[J].中国糖料.2010,(3):29-34.

[7] 王红梅,徐忠文,沙  伟,等.干旱胁迫对亚麻萌发的影响[J].防护林科学2006,74(5):27-29.

[8] 邢  鹏,杨玉玲,刘广辉,等.水分胁迫下亚麻种子萌发的生理响应[J].石河子大学学报,2011,29(1):79-82

[9] 刘君馨,黄文胜,崔金丽,等.限量供水对亚麻水分利用及产量的影响[J].张家口农专学报.2009,17(3):9-11.

[10] 赵兴全,吴春洪.土壤水分条件对亚麻生长发育的影响[J].黑龙江气象学报.2005(2):16-20.

[11] 吕彦彬,金亚征.水分供给对胡麻产量的影响[J].安徽农业科学.2009,37(13):5956.

[12] 王殿武,文宏达.冀西北高原雨养农田水分调控技术效应[J].河北农业大学学报.1994(17):25-33

[13] 曹卫星.作物栽培学总论(第二版)[M].北京:科学出版社, 2011.

[14] 李昌晓,魏  虹,吕  茜,等.不同水分处理对湿地松幼苗生长与根部次生代谢物含量的影响[J].生态学报.2010,30(22):6154-6162.

[15] 侯玉虹,尹光华,刘作新.土壤含水量对玉米出苗率及苗期生长的影响[J].安徽农学通报.2007,13(1):70-73.

[16] 王  萍,张立峰,李  明.亚麻种子出苗对土壤水分胁迫的响应[J].生态学杂志,2012,31(6):1373-1377.

[17] 沈淮东,柏彦超,薛巧云,等.水分胁迫对水稻种子成苗的影响[J].灌溉排水学报2008,27(6):61-63.

(责任编辑  韩  雪)

2.3  不同土壤水分下亚麻的出苗速率

土壤水分显著影响了亚麻的出苗速率(图2)。亚麻播种后第4~6天时开始出苗,土壤水分≥11%的处理出苗较快,播种4 d后开始出苗;第9天,出苗数达到25株左右,此后出苗数基本保持稳定不再有明显变化;在土壤水分≥11%时,亚麻能在播种后4~9 d内完成出苗,且出苗速率基本一致,呈现跃迁式增长。由此说明当土壤水分≥11%时,土壤水分条件能够满足亚麻种子萌发破土所需的水分,种子能够快速出苗,11%的土壤水分含量是保证亚麻快速出苗的最低临界水分。

土壤水分为9%和10%的处理(图2),亚麻出苗速率相对缓慢,播种第6天开始出苗,此后出苗速率缓慢,出苗数随时间推移缓慢增加。到播种后20 d时,土壤水分为9%和10%处理的最终出苗数分别为11.7株和18.0株,说明随土壤含水量增大,亚麻出苗速率持续增长。这说明当土壤水分为8%~10%时,亚麻种子处于干旱胁迫的不同阶段,土壤水分条件明显影响亚麻的出苗速率。

亚麻出苗速率与土壤水分的关系表明,作物快速出苗不仅能够实现较高的出苗率,而且也是形成田间苗齐苗壮、群体整齐、生育一致的物质基础。土壤水分是限制亚麻出苗速率的重要影响因子,土壤水分条件高时,能够满足亚麻种子出苗所需要的水分,亚麻能快速萌发破土出苗;土壤水分低时,由于亚麻对水分竞争,优先得到足够多水分的亚麻先萌发,得不到足够水分的亚麻种子不萌发,因此降低了亚麻的出苗数,减缓了亚麻的出苗速率。

3  讨论

3.1  土壤水分对亚麻出苗及产量的影响

亚麻播种期的水分充足可以促进亚麻快速萌发并且出苗,为以后提高亚麻产量做准备,这与2008年吕彦斌等[11]在张家口坝上地区播前供水比开花期供水更能提高产量的结论一致。王萍等[16]在张北试验站的砂质栗钙土和草甸栗钙土上,利用盆栽和培养箱相结合的方法研究了亚麻对土壤水分胁迫的响应,提出了亚麻种子水分敏感域、土壤水分临界值,本试验所得结果与其结论基本一致。因为王萍等[16]在培养箱进行水分胁迫试验,所得结果较精细,但与室外气候有所差异。本试验在室外的盆栽试验所得亚麻种子出苗的水分临界值略高于室内结果,因此,需要进一步研究和验证土壤干旱程度对亚麻出苗和成苗的影响,最好在春季有效降水以后播种,使亚麻能够出苗整齐、成苗快速,苗全苗壮,为更好的形成产量打好基础,同时还可减少种子的浪费。

3.2  不同土壤水分对亚麻干物质量的影响

亚麻单株干物质量随水分增加呈现单峰曲线,此结果与沈淮东等[17]的研究结论一致,认为植株总干物质量随土壤水分的增加呈现单峰曲线。干物质的增加对植物产量的形成具有重要作用。通过控制水分实现干物质量的最大积累,使更多的光能被固定,有利于产量的更好形成。

3.3  不同土壤水分对亚麻出苗速率的影响

土壤水分≥11%时亚麻出苗速率明显快于土壤水分≤10%亚麻出苗速率。说明在草甸栗钙土上,10%的土壤含水量是抑制亚麻胚芽、胚根生长的水分胁迫临界值,当含水量继续增大到11%时,水分供应促进了胚根的生长,亚麻出苗较快,成苗较好。这与沈淮东等[17]研究结果一致。胚根的生长使亚麻能够得到较深的土壤水分,有利于亚麻得到足够的水分,为后期生长提供保障。

4  结论

土壤含水量对亚麻出苗影响很大。在草甸栗钙土上,当土壤含水量低于8%时,亚麻播种后不出苗。土壤含水量为8%~10%时,亚麻开始出苗,但出苗率较低。土壤含水量11%为亚麻出苗成苗的安全临界值,既可以保证亚麻有较高的出苗率,又可以保证有较高的成苗率。

当土壤含水量较高时呈现快速出苗特征的跃升类型,土壤含水量较低时为慢速出苗特征的渐升类型,出苗速率快的亚麻可以更好适应外界的环境,提高其成活率。较高的土壤水分含量可以提高亚麻的出苗速率。

参考文献:

[1] 米  君.张家口油纤兼用亚麻可持续发展[J].河北农业科学.2002,6(3):77-78.

[2] WELBAUM G E, BRADFORD K J. Water relations of seed development and germination in muskmelon (Cucumis melo L.): I. Water relations of seed and fruit development.[J] Plant Physiol. 1988,86(2):406-11.

[3] FEDDES R A. Effects of water and heat on seedling emergence[J]. Journal of Hydrology, 1972, 16: 341-359

[4] HUANG Z Y,GUTTERMAN Y. Influences of environmental factors on achene germination of Artemisia sphaerocephala,a dominant semi-shrub occurring in the sandy desert areas of Northwest China[J].South African Journal of Botany,1999,65:187-196.

[5] BRADBURY M. The effect of water stress on growth and dry matter distribution in Juvenile sesban and acacia wilotica[J]. Journal of Arid Environments, 1990, 18: 325-333

[6] 谢金兰,罗亚伟,朱秋珍,等.土壤水分对甘蔗萌发出苗的影响[J].中国糖料.2010,(3):29-34.

[7] 王红梅,徐忠文,沙  伟,等.干旱胁迫对亚麻萌发的影响[J].防护林科学2006,74(5):27-29.

[8] 邢  鹏,杨玉玲,刘广辉,等.水分胁迫下亚麻种子萌发的生理响应[J].石河子大学学报,2011,29(1):79-82

[9] 刘君馨,黄文胜,崔金丽,等.限量供水对亚麻水分利用及产量的影响[J].张家口农专学报.2009,17(3):9-11.

[10] 赵兴全,吴春洪.土壤水分条件对亚麻生长发育的影响[J].黑龙江气象学报.2005(2):16-20.

[11] 吕彦彬,金亚征.水分供给对胡麻产量的影响[J].安徽农业科学.2009,37(13):5956.

[12] 王殿武,文宏达.冀西北高原雨养农田水分调控技术效应[J].河北农业大学学报.1994(17):25-33

[13] 曹卫星.作物栽培学总论(第二版)[M].北京:科学出版社, 2011.

[14] 李昌晓,魏  虹,吕  茜,等.不同水分处理对湿地松幼苗生长与根部次生代谢物含量的影响[J].生态学报.2010,30(22):6154-6162.

[15] 侯玉虹,尹光华,刘作新.土壤含水量对玉米出苗率及苗期生长的影响[J].安徽农学通报.2007,13(1):70-73.

[16] 王  萍,张立峰,李  明.亚麻种子出苗对土壤水分胁迫的响应[J].生态学杂志,2012,31(6):1373-1377.

[17] 沈淮东,柏彦超,薛巧云,等.水分胁迫对水稻种子成苗的影响[J].灌溉排水学报2008,27(6):61-63.

(责任编辑  韩  雪)

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