提高酸鋁脅迫下紫花苜蓿種子萌發的方法
【專利摘要】本發明公開了一種提高酸鋁脅迫下紫花苜蓿種子萌發的方法，涉及牧草生產與管理技術領域。本方法是：①對紫花苜蓿種子消毒，在室溫條件下，將紫花苜蓿種子浸泡于0.15%的高錳酸鉀溶液中消毒5min；②用褪黑素溶液浸種，在室溫避光條件下將紫花苜蓿種子浸泡8h；③促使種子萌發，置于25±1℃、10h光照/14h黑暗中培養10天促使種子萌發。本發明使用的褪黑素為一種胺類激素，無毒無害，處理種子時用量少、經濟，簡單易行、見效快、可操作性強，短期內可提高苜蓿種子的萌發質量；能有效解決紫花苜蓿種子在酸性土壤中萌發率低的問題；為紫花苜蓿在南方酸性土壤中的推廣種植提供技術支撐。
【專利說明】
提高酸鋁脅迫下紫花苜蓿種子萌發的方法
技術領域
[0001] 本發明涉及牧草生產與管理技術領域，尤其涉及一種提高酸鋁脅迫下紫花苜蓿種 子萌發的方法。
【背景技術】
[0002] 酸性土壤是指pH值低于7的土壤，而對于農業生產來說，耕作層土壤pH值低于6.6 即為酸性土壤。酸性土壤占全球可耕作土地的40%，在我國約占土地面積的21%，廣泛分布于 南方紅黃壤區，且隨著環境的惡化酸性土壤的面積在不斷的增加。鋁是地殼中含量最豐富 的金屬元素，占地殼質量的7%左右。在自然條件下，它主要以鋁硅酸鹽形式存在，生物可利 用性很小。近年來由于農業化肥的使用及酸雨影響而使土壤酸化，酸性土壤中大量難溶狀 態的鋁以離子態溶出，呈現活性狀態，可溶性鋁濃度上升，破壞了農作物體內的生理生化過 程，抑制了作物的生長，降低了作物產量。因此，土壤酸化引起的作物鋁毒已成為全球生物 學和環境科學關注的熱點。
[0003] 紫花苜蓿是一種豆科苜蓿屬多年生優質牧草，根系發達，主根粗大，有較強的耐 寒、抗旱和再生能力，營養價值高，且適口性好，各種牲畜都較喜食，被譽為"牧草之王"。據 測定紫花苜蓿干物質中含粗蛋白質15-25 %和賴氨酸含量1.05-1.38%，分別比玉米高1-1.5倍和4-5倍。紫花苜蓿既是改良土壤的作物，也是保持水土的重要植物。紫花苜蓿的根系 入土深廣，其根瘤菌能固定空氣中的氮素，顯著增加土壤含氮量;此外，還能在土壤中留大 量根茬，為土壤增加大量有機質，改土培肥，提高后茬作物的產量。紫花苜蓿具有很長的花 期，也是一種重要的蜜源植物。
[0004] 由于國內畜牧業的發展，近年來我國苜蓿的種植面積不斷擴大，但主要集中在北 方地區，而南方地區種植面積相對較少。究其原因，主要由于紫花苜蓿對酸較敏感，在pH為 6.5-7.5之間的土壤生長較適宜，當土壤pH低于6.0時，紫花苜蓿的長勢受到影響，并且 導致大量根瘤菌不能正常繁殖和存活。當土壤pH低于4.5時，紫花苜蓿正常生長受到嚴重抑 制，甚至導致植株死亡，因此難以在酸性土壤上大面積推廣種植。近年來隨著南方地區畜牧 業的快速發展，尤其是奶牛業的快速發展，對高蛋白優質牧草紫花苜蓿的需求也逐漸增加， 但苜蓿對酸性土壤敏感，嚴重影響了紫花苜蓿在南方地區的種植。種子萌發是植物生活史 中的關鍵過渡階段(從種子到幼苗），它決定著植物萌發后所面臨的生存環境和自然選擇壓 力。酸性土壤較低的pH水平和較高的活性鋁對苜蓿的影響最初反應是抑制了苜蓿種子的 萌發和幼苗的生長發育，進而抑制苜蓿根系的生長，并因而抑制水分、養分的吸收，長時間 的鋁脅迫會引起地上部分生長受阻。
[0005] 采用育種手段提高苜蓿的耐酸鋁能力所需要的周期長，短期內難以適應苜蓿在南 方酸性土壤推廣種植和畜牧業發展的需要。通過合理使用外源物質，結合栽培管理等管理 措施來提高苜蓿的耐酸鋁能力，具有易操作，見效快等特點，易被大眾接受，具有廣闊的應 用前景。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是針對酸鋁脅迫對紫花苜蓿種子萌發的影響，提供一種提高酸鋁脅 迫下紫花苜蓿種子萌發的方法。
[0007] 本發明的目的是這樣實現的： 利用褪黑素溶液浸種短期內有效提高紫花苜蓿種子的萌發能力，以期能充分發揮我國 酸性土壤地區具備充沛的水熱條件來進行豆科牧草生產，對于我國酸性土壤地區規模化發 展牧草及畜牧業產業都具有很高的現實意義。
[0008] 具體地說，提高酸鋁脅迫下紫花苜蓿種子萌發的方法(簡稱方法)包括以下步聚： ① 對紫花苜蓿種子消毒 在室溫條件下，將紫花苜蓿種子浸泡于0.15%的高錳酸鉀溶液中消毒5min，然后將種子 撈出濾干水分后用蒸餾水沖洗3次，晾干； ② 用褪黑素溶液浸種 將褪黑素配成20wii〇l/L的最佳濃度，在室溫避光條件下將紫花苜蓿種子浸泡8h，然后 撈出濾干； ③ 苜蓿種子的萌發 將兩層濾紙鋪設于培養皿中，用pH值為4.5且含100 ymol/L鋁離子的溶液將濾紙浸濕， 然后將褪黑素浸泡后濾干的紫花苜蓿種子均勻播于濾紙上，置于25土 l°C、10h光照/14h黑 暗中培養10天促使種子萌發。
[0009] 本發明具有下列優點和積極效果： ① 褪黑素為一種胺類激素，無毒無害，處理種子時用量少、經濟，簡單易行、見效快、可 操作性強，短期內可提高苜蓿種子的萌發質量； ② 能有效解決紫花苜蓿種子在酸性土壤中萌發率低的問題； ③ 為紫花苜蓿在南方酸性土壤中的推廣種植提供技術支撐。
【附圖說明】
[0010] 圖1是褪黑素對酸鋁脅迫下紫花苜蓿種子發芽率的影響坐標圖； 圖2是褪黑素對酸鋁脅迫下紫花苜蓿種子發芽勢的影響坐標圖。
【具體實施方式】
[0011] 下面結合實施例和附圖詳細說明： 一、實施例1 人工控制環境下褪黑素處理提高酸鋁脅迫下紫花苜蓿種子萌發試驗，主要步驟如下： 1、對紫花苜蓿種子消毒 選用商用紫花苜蓿品種'巨能995'種子為材料。將紫花苜蓿種子浸泡于裝有0.15%高錳 酸鉀溶液的燒杯中消毒5min，然后將種子撈出濾干，用蒸餾水沖洗3次后晾干。
[0012 ] 2、最佳使用濃度和浸泡時間的確定 為確定褪黑素溶液的最佳濃度和最佳浸泡時間，將褪黑素溶液設置0、5、10、20和40y mol/L五個濃度梯度，將浸泡時間設置0、4、8和12h四個浸泡時間梯度，種子浸泡后撈出濾 干;將兩層濾紙鋪設于培養皿中，用pH值為4.5且含100ym〇l/L鋁離子的溶液將濾紙浸濕，然 后將褪黑素浸泡后濾干的紫花苜蓿種子均勻播于濾紙上，置于25±rC、10h光照/14h黑暗 中培養10天促使種子萌發，每天統計苜蓿種子的發芽情況;結果表明，酸鋁脅迫下苜蓿種子 的發芽率和發芽勢受到顯著影響，如表1，表2。
經褪黑素溶液浸泡過的苜蓿種子在酸鋁脅迫下比未浸泡的種子發芽率顯著提高，并且 不同的浸種時間，其促進種子萌發的效果也不一樣，其中以20 wnol/L的溶液濃度下浸種8h 的種子發芽率和發芽勢最高，表明20 wnol/L的褪黑素溶液浸種8h對提高紫花苜蓿種子在 酸鋁脅迫下的萌發效果最好。
[0014] 二、實施例2 大田自然環境下褪黑素處理提高酸鋁脅迫下紫花苜蓿種子萌發試驗，操作步驟如下： 1、對紫花苜蓿種子消毒 選用商用紫花苜蓿品種'巨能995'種子為材料。將紫花苜蓿種子浸泡于裝有0.15%高錳 酸鉀溶液的燒杯中消毒5min，然后將種子撈出濾干，用蒸餾水沖洗3次后晾干。
[0015] 2、用褪黑素溶液浸種 將褪黑素配成20wii〇l/L的最佳溶液濃度，在室溫避光條件下將紫花苜蓿種子浸種8h， 然后撈出濾干； 3、播種： 試驗地為黃壤，pH值為5.5~6.0。播種前將地深翻，施入過磷酸媽35kg/畝和碳酸氫銨 45 kg/畝作為基肥，然后用機械旋耕，并用3%呋喃丹3kg/畝、75%敵克松可濕性粉劑 1.5kg/畝均勻撒施到土壤中進行消毒，然后將地平整同時噴施芽前除草劑;在秋季9月份播 種，選用紫花苜蓿商用品種'巨能995'種子撒播，每平方米l.Og，播種后覆細土約0.5cm。播 種初期，勤澆水，保持地面濕潤以利發芽;播種后的10天內，每天調查種子發芽情況，統計發 芽率和發芽勢;結果表明：如圖1、圖2,在pH為5.5~6.0左右的酸性黃壤中，紫花苜蓿種子的 發芽受到顯著影響，表現為發芽率和發芽勢下降；但是經20wii〇l/L的褪黑素溶液在室溫避 光條件下將紫花苜蓿種子浸種8 h，顯著提高了其發芽率和發芽勢。
【主權項】
1. 一種提高酸鋁脅迫下紫花苜蓿種子萌發的方法，其特征在于： ① 對紫花苜蓿種子消毒 在室溫條件下，將紫花苜蓿種子浸泡于0.15%的高錳酸鉀溶液中消毒5min，然后將種子 撈出濾干水分后用蒸餾水沖洗3次，晾干； ② 用褪黑素溶液浸種 將褪黑素配成20ymol/L的最佳濃度，在室溫避光條件下將紫花苜蓿種子浸泡8h，然后 撈出濾干； ③ 促使種子萌發 將兩層濾紙鋪設于培養皿中，用pH值為4.5且含100 μ mol/L鋁離子的溶液將濾紙浸濕， 然后將褪黑素浸泡后濾干的紫花苜蓿種子均勻播于濾紙上，置于25土 l°C、10h光照/14h黑 暗中培養10天促使種子萌發。
【文檔編號】A01C1/00GK105850267SQ201610221593
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月11日
【發明人】胡龍興, 蔡璐, 楊知建, 向佐湘
【申請人】湖南農業大學