1.1.1 供试种子 于2015年6月~8月随机采集海南大学校园及其周边地区飞扬草成熟个体, 自然风干后, 在实验室内筛除杂质, 保存于通风干燥处。用0.1 mg天平测得该批飞扬草种子千粒重为0.089 6 g。

1.1.2 供试土壤 供试土壤情况见参考文献[12]。

挑选大小基本一致、颗粒饱满的飞扬草种子, 参考李雪枫等^[12]的试验方法:用10%的H₂O₂消毒5 min后用蒸馏水冲洗干净, 每皿40粒均匀排列于直径12 cm、铺有两层灭菌滤纸培养皿, 加蒸馏水5 mL后, 上盖置于湿度70%、光照强度15 000 lx的人工气候箱萌发。

1.2.1 温度条件 预试验表明, 在光/暗12 h/12 h条件下, 恒温18 ℃时飞扬草种子完全不萌发。设置光/暗12 h/12 h, 20、22、25、30、35、38和40 ℃共7个温度处理。试验共进行7 d, 每天计数已萌发种子数, 并补充适量蒸馏水。第7天时量测每皿每株幼苗的苗长和根长。每个处理4次重复。

1.2.2 光照条件 检测恒温和变温两种温度条件下, 不同时长光照对飞扬草种子萌发的影响。恒温光照试验:25 ℃条件下设置光/暗24 h/0 h(全光照)、16 h/8 h、12 h/12 h(光暗12 h交替)、8 h/16 h和0 h/24 h(全黑暗)共5个处理; 变温光照试验:光照时温度35 ℃、黑暗时温度25 ℃, 设置光/暗16 h/8 h, 12 h/12 h和8 h/16 h共3个处理。试验共进行7 d, 每天补充适量蒸馏水一次, 并检测每皿萌发数, 第7天时量测每皿每株幼苗的苗长和根长。每个处理4次重复。

1.2.3 水分条件 采用盆栽法进行测定。于每个花盆土壤表层均匀撒播40粒飞扬草种子后覆土0.1~0.2 cm。根据用环刀法测定的供试土壤的最大持水量^[21], 设置土壤最大持水量的40%、50%、60%、70%和80%共5个浇水处理, 每天浇水一次, 每隔24 h称量花盆和土壤的总重量, 测算失去的土壤水分, 再给每个花盆补浇散失的水分, 使花盆内的土壤水分含量在试验期内一直保持在设定水平。每个浇水量4个重复。花盆置于人工气候箱(25 ℃, 光/暗12 h/12 h, 湿度70%, 光照强度15 000 lx)萌发。第15天计数出苗数, 测量每盆所生长幼苗的苗长, 然后小心冲洗花盆内泥土, 抖出幼苗根系, 量测根长。

萌发率(Germination rate, GR)、萌发指数(germination index, GI)和出苗率的计算方法^[19]如下:

GR=(试验结束时已萌发种子数/供试种子总数)× 100%;

GI=∑ G_t/D_t.

式中:G_t指第t天的已萌发种子数, D_t为对应的天数。

出苗率=(试验结束时的出苗数/供试种子总数)× 100%。

用SPSS 18.0对萌发率、萌发指数、根长和苗长等各检测指标进行单因素方差分析, 并在置信水平P=0.05用Tukey法进行同一指标在不同处理间的差异显著性检验; 用Independent-Samples T Test法对不同处理下飞扬草幼苗的根长和苗长差异进行显著性检验。用Excel 2003作图。所有数值均表示平均值± 标准误差(Mean± SE)。

2.1.1 温度对飞扬草种子萌发的影响 飞扬草种子在20 ℃时萌发率是40 ℃时的4倍左右, 二者差异显著(P< 0.05)(表1), 但20 ℃时萌发指数虽大于40 ℃时的, 但二者差异不显著(P> 0.05)。随温度升高, 萌发率和萌发指数均呈先升高后降低的趋势, 25、30和35 ℃时的萌发率较高, 平均值达94%, 3个温度间无显著差异; 25与30 ℃时的萌发指数较高, 处理间无显著差异。40 ℃时, 种子萌发率和萌发指数分别仅为最大值的7%和4.50%(表1)。综上, 飞扬草种子萌发最适温度为30 ℃。

2.1.2 温度对飞扬草幼苗生长的影响 随着温度的升高, 飞扬草幼苗的生长长度均呈先升高后降低的变化趋势(图1)。25 ℃时的根长显著高于其它温度下的(P< 0.05), 20和22 ℃间、22和38 ℃间的根长均无显著差异(P> 0.05); 30 ℃时苗长显著高于其它温度时的, 20和22 ℃间、22和38 ℃间、35和38 ℃间的苗长均无显著差异。25 ℃时, 飞扬草幼苗的根长和苗长间差异不显著, 其它温度下均为苗长显著大于根长。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 温度对飞扬草种子萌发的影响 Table 1 Effect of temperature on the germination of E. hirta seed 温度 Temperature/℃ 萌发率 Germination rate/% 萌发指数 Germination index 20 28.00± 1.57d 8.21± 1.35e 22 63.00± 4.21b 39.76± 5.34c 25 96.00± 2.13a 88.05± 1.96a 30 95.00± 2.28a 95.53± 3.19a 35 91.00± 2.31a 70.03± 4.25b 38 43.00± 4.62c 23.44± 4.44d 40 7.00± 1.20e 4.26± 1.86e Note: Different lowercase letters within the same column indicate significant difference among different temperatures at the 0.05 level. 注:同列不同小写字母表示不同温度间差异显著(P< 0.05)。

表1 温度对飞扬草种子萌发的影响 Table 1 Effect of temperature on the germination of E. hirta seed

图1

Fig. 1

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图1 温度对飞扬草幼苗生长的影响 注:不同大写字母表示根长和苗长间差异显著(P< 0.05), 不同小写字母表示同一指标不同处理间差异显著(P< 0.05)。下图同。Fig. 1 Effect of temperature on the growth of E. hirta seedlings Note: Different capital letters indicate significant difference between root length and shoot length at the 0.05 level; different lowercase letters indicate significant difference of the same index under different treatments at the 0.05 level; similarly for the following figures.

2.2.1 恒温下光照时长对飞扬草种子萌发的影响 25 ℃时, 飞扬草种子萌发率随光照时间缩短呈逐渐降低趋势(表2), 但全光照和光暗交替条件下的萌发率间无显著差异(P> 0.05); 全黑暗时萌发率虽显著低于各光照条件时的, 但仍高达52%。萌发指数随光照时间缩短呈先增大后降低趋势(表2), 光/暗16 h/8 h时最大, 全黑暗时显著低于其它各个处理。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 不同温度条件下光照时长对飞扬草种子萌发的影响 Table 2 Effect of light length on the germination of E. hirta seed under different temperature conditions 温度 Temperature 光/暗 Light/dark 萌发率 Germination rate/% 萌发指数 Germination index 恒温(25 ℃) Constant temperature 24 h/0 h 97.00± 3.15a 77.97± 4.46b 16 h/8 h 96.00± 3.75a 93.93± 4.12a 12 h/12 h 94.00± 2.39a 86.63± 3.16ab 8 h/16 h 89.00± 4.27a 66.82± 5.95c 0 h/24 h 52.00± 4.04b 30.59± 1.46d 变温(35/25 ℃) Fluctuating temperature 16 h/8 h 91.00± 6.88a 90.99± 7.10a 1 h/12 h 95.00± 4.56a 84.40± 3.83a 8 h/16 h 92.00± 5.54a 68.71± 8.39b Note: Different lowercase letters indicate significant difference among different treatmeats at the 0.05 level. 注:同列不同小写字母表示不同处理间差异显著(P< 0.05)。

表2 不同温度条件下光照时长对飞扬草种子萌发的影响 Table 2 Effect of light length on the germination of E. hirta seed under different temperature conditions

2.2.2 恒温下光照时长对飞扬草幼苗生长的影响 25 ℃时, 5种光照条件下幼苗的苗长随光照时间缩短呈逐渐增长的趋势(图2), 其中全黑暗时的苗长是全光照时的2.98倍; 而根长呈逐渐缩短的趋势, 全黑暗时的根长比全光照时缩短54.84%。光照条件下的根长显著大于苗长, 全光照时根长是其苗长的2.30倍, 而全黑暗条件下苗长显著大于根长(P< 0.05), 是其根长的2.88倍。

2.3.1 变温下光照时长对飞扬草种子萌发的影响 光/暗35/25 ℃时, 在3种光照条件下飞扬草种子萌发率无显著差异(P> 0.05), 平均约93%(表2), 其萌发指数随光照时间缩短呈逐渐降低趋势, 但光/暗16 h/8 h与12 h/12 h条件下均无显著差异, 光/暗8 h/16 h时显著低于其它两个光照处理(P< 0.05)。

2.3.2 变温下光照时长对飞扬草幼苗生长的影响 光/暗35/25 ℃时, 飞扬草幼苗苗长在3种光照条件下无差异显著(P> 0.05), 均值1.07 cm; 根长随光照时间缩短逐渐缩短(图3), 光/暗8 h/16 h时的根长比16 h/8 h时短12.50%(P< 0.05)。光/暗16 h/8 h时的苗长显著短于根长, 但12 h/12 h与8 h/16 h时的苗长与根长之间均无显著差异。

图2

Fig. 2

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	图2 25 ℃恒温下光照时长对飞扬草幼苗生长的影响Fig. 2 Effect of light length on the growth of E. hirta seedlings under constant temperature of 25 ℃

图3

Fig. 3

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	图3 35 ℃/25 ℃变温下光照时长对飞扬草幼苗生长的影响Fig. 3 Effect of light length on the growth of E. hirta seedlings under fluctuating temperatureof 35 ℃/25 ℃

随土壤含水量增加, 盆栽条件下飞扬草种子出苗率呈先增大后降低的趋势(图4), 含水量增至60%时, 显著高于其它含水量处理(P< 0.05), 出苗率是含水量40%时的2.74倍; 含水量70%时的出苗率与50%时无显著差异(P> 0.05), 但含水量达80%时出苗率降为9%, 与含水量40%时无显著差异。

飞扬草幼苗的苗长随含水量增加而逐渐增大, 含水量80%时的苗长是40%时的2.83倍(P< 0.05)(图4); 幼苗根长呈先增大后下降的趋势, 含水量50%时的根长显著大于其它含水量时的根长。含水量为40%~60%时, 幼苗根长均显著大于苗长; 但含水量为70%~80%时, 幼苗苗长显著大于根长。

图4

Fig. 4

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	图4 水分对飞扬草种子出苗率和幼苗生长的影响 注:土壤含水量指土壤最大持水量的百分比。Fig. 4 Effect of water condition on the seedling emergence rate and seedling growth of E. hirta Note: Soil water content are percentage of the maximum water-holding capacity of the soil.