提升披碱草或蒙古冰草耐旱能力及促进种子萌发的方法

1.本发明涉及植物干旱胁迫领域，具体而言，涉及提升披碱草或蒙古冰草耐旱能力及促进种子萌发的方法。


背景技术：

2.披碱草(elymus dahuricus)为禾本科多年生疏丛草本植物，主要分布在北半球温寒带，我国西北、华北、东北及西南是其主要分布区。披碱草具有抗旱、抗风沙、耐盐碱等特性，根系发达，可以更充分地吸收水分。披碱草产草量高，粗蛋白含量丰富，营养价值和饲用价值高。叶片具有特殊的旱生结构，可以在干旱环境下发生卷曲，有效减少水分流失，维持自身生长。披碱草不仅是草原草甸的主要组成植物，也能维持地区间生态平衡，在水土保持、生态恢复、草地建植及畜牧业发展等方面起到十分重要的作用。
3.蒙古冰草(agropyron mongolicum)，又称沙芦草，禾本科冰草属多年生草本植物，广泛分布于亚欧大陆温带地区。在我国主要分布在西北、华北地区干草原和荒漠草原的沙质生境，能够适应贫瘠沙质土壤环境，饲用适口性良好，是北方荒漠草原畜牧业及生态环境恢复与重建中用来改善草地、提高植被覆盖度和产草量十分重要的生态草种。
4.目前，虽然披碱草或蒙古冰草具有耐干旱、耐风沙的特性，然而在利用它开展草场补播、种植时常常受干旱环境胁迫的影响导致种子发芽率仍然较低。
5.鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种提升披碱草或蒙古冰草耐旱能力及促进种子萌发的方法从而提升种子的发芽率。
7.发明人发现导致种子发芽率低的原因在于：传统的撒播、飞播、补播种植以后常伴随浇水促进种子发芽，但干旱半干旱环境下气候干燥蒸发量大，水分蒸发快，种子尚未萌发水分便蒸发消耗殆尽，种子受干旱胁迫进而导致整体发芽率较低。
8.本发明是这样实现的：
9.第一方面，本发明提供了一种提升披碱草耐旱能力的方法，其包括如下步骤：将待处理的披碱草种子与带有植物激素或带有生长素类似物的多孔材料、包衣剂按照1-2:100:0.2的质量比混合，获得披碱草种子包；植物激素选自赤霉素，生长素类似物选自萘乙酸；
10.多孔材料选自玉米芯、椰棕丝或基质土；
11.带有植物激素的多孔材料通过如下方法制得：将多孔材料置于0.3-0.9mg/l的萘乙酸的溶液中浸泡；
12.带有生长素类似物的多孔材料通过如下方法制得：将多孔材料置于50-250mg/l的赤霉素的溶液中浸泡。
13.发明人经过长期的实验研究发现，即使施用植物激素或生长素类似物对种子进行浸种处理，也极易引发对种子萌发的抑制作用，起到相反的种子萌发率低的效果。为了彻底
改变高原耐旱植物种子的萌发率低的问题，发明人采用缓慢释放低浓度植物激素或生长素类似物的思路，将低浓度植物激素或生长素类似物提前设置在种子的包衣里。将种子包通过浅埋使用后，在环境中可吸收少量水分，吸水后种子包缓慢释放低浓度赤霉素，可帮助干旱环境中的披碱草种子萌发。将种子、多孔材料、包衣剂按照特定的质量比混合，获得披碱草种子包，可以使得披碱草具有更高的耐旱能力，尤其是在极度干旱环境下，与未包衣的相比，显著提升了披碱草的耐旱能力。此外，发明人种子包经团块后在环境中不易被风吹散，提高了播种的种子利用率。
14.在其他实施方式中，多孔材料还可以是其他的多孔木质疏松材料。
15.在本发明应用较佳的实施方式中，带有植物激素的多孔材料通过如下方法制得：将多孔材料置于0.3-0.9mg/l的萘乙酸的溶液中浸泡。在上述浓度下浸泡多孔材料，有助于种子包吸水后以低浓度的萘乙酸缓慢释放，促进披碱草种子的萌发。若浓度过高会导致披碱草种子的萌发收到一定程度的抑制。低于上述浓度范围，对于披碱草的耐旱能力提升效果有限。
16.萘乙酸的溶液的浓度包括不限于：0.6mg/l、0.8mg/l、0.9mg/l、1mg/l、1.1mg/l或1.2mg/l。
17.0.6～1.2mgl浓度萘乙酸能够显著提升收到极端干旱胁迫时(-1.5mpa＜环境渗透势＜-1mpa)披碱草种子的萌发，披碱草种子的萌发率提高约14.3％。
18.在一种可选的实施方式中，浸泡6-24h，取出沥干。浸泡时间包括不限于：6h、10h，12h，20h或22h。
19.在本发明应用较佳的实施方式中，带有生长素类似物的多孔材料通过如下方法制得：将多孔材料置于450-250mg/l的赤霉素的溶液中浸泡。在上述浓度下可将环境渗透势-1.4mpa～-1程度(重度)干旱胁迫下披碱草种子的萌发率提高27％～67.5％，提升披碱草的耐干旱能力。
20.例如：多孔材料置于50-150mg/l、或者100-200mg/l、或者150-250mg/l的赤霉素的溶液中浸泡。
21.经发明人实验证明，50mg/l＜赤霉素浓度≤250mg/l时，可将环境渗透势-1.4～-1mpa程度(重度)干旱胁迫下披碱草种子的萌发率提高31.02％～80.51％。
22.在一种可选的实施方式中，浸泡6-24h，取出沥干；
23.在一种可选的实施方式中，浸泡12h。
24.在本发明应用较佳的实施方式中，将待处理的披碱草种子与带有植物激素或带有生长素类似物的多孔材料、包衣剂混合后，还包括搅拌。
25.在一种可选的实施方式中，搅拌温度为小于10℃；避免种子在适宜温度条件下遇水触发提前萌发，导致种子包播种后萌发率下降。
26.在一种可选的实施方式中，搅拌温度为5-8℃。例如5℃、6℃、7℃或8℃。
27.待处理的披碱草种子与带有植物激素或带有生长素类似物的多孔材料、包衣剂混合以及搅拌过程均为完全避光条件。使用完全黑暗的方式种子萌发效果更好。
28.在一种可选的实施方式中，包衣剂选自保水剂、防冻剂、渗透剂、成膜剂、粘合剂和填充剂中的至少一种；
29.在一种可选的实施方式中，保水剂为羧甲基纤维素；
30.在一种可选的实施方式中，防冻剂为丙三醇；
31.在一种可选的实施方式中，渗透剂为水溶性噻酮；
32.在一种可选的实施方式中，成膜剂为壳聚糖；
33.在一种可选的实施方式中，粘合剂选自苯丙乳液和羧甲基纤维素中的至少一种；
34.在一种可选的实施方式中，填充剂包括膨润土和滑石粉中的至少一种。
35.第二方面，本发明还提供了一种促进披碱草种子萌发的方法，将上述的提升披碱草耐旱能力的方法获得的披碱草种子包在如下条件下培养：完全黑暗，恒温15-30℃；或者光暗交替(12h光/12h暗)恒温15-20℃。
36.发明人发现，在上述条件下培养，披碱草的种子萌发效果更好。在一种实施方式中，可以将上述条件培养下的种子萌发后进行大田移栽。
37.第三方面，本发明还提供了一种促进极度干旱条件下披碱草种子萌发的方法，将上述的提升披碱草耐旱能力的方法获得的披碱草种子包埋入土壤表层，若实地测量的环境渗透势范围为：-1.5mpa＜环境渗透势＜-1mpa，选择带有赤霉素的披碱草种子包；
38.或若实地测量的环境渗透势范围为：-1.5mpa＜环境渗透势＜-1.1mpa，选择带有萘乙酸的披碱草种子包；
39.优选地，若实地测量的环境渗透势范围为：-1.2mpa＜环境渗透势＜-1mpa，选择带有赤霉素的披碱草种子包。
40.将上述种子包浅埋使用后，在极度干旱环境中仅吸收少量的水分，吸水后种子包缓慢释放低浓度赤霉素，可帮助干旱环境中的披碱草种子萌发，提升萌发率。在种植前，先实地测量环境渗透势，根据不同种植地的环境渗透势选择合适的披碱草种子包。经过筛选验证，发明人发现选择带有赤霉素的披碱草种子包具有更好的大幅提升披碱草种子萌发率的效果，提高27％～80.51％。
41.第四方面，本发明还提供了一种提升蒙古冰草耐旱能力的方法，其包括：将待处理的蒙古冰草种子与带有生长素类似物的多孔材料、包衣剂按照1-2:100:0.2的质量比混合，获得蒙古冰草种子包；生长素类似物选自萘乙酸。
42.通过对蒙古冰草种子制备种子包衣，可以提升蒙古冰草的耐旱能力，蒙古冰草在干旱条件下的种子萌发率大幅提升。发明人研究发现，蒙古冰草种子所需要的萘乙酸浓度极低且难以控制，超出适宜范围便对种子萌发起抑制作用。发明人通过制备蒙古冰草的种子包衣可达到缓慢释放低浓度萘乙酸达到促进蒙古冰草种子萌发的效果。
43.种子包通过浅埋使用后，在环境中可吸收少量水分，吸水后种子包缓慢释放低浓度萘乙酸，可帮助干旱环境中的蒙古冰草种子萌发。
44.多孔材料具有材料易获取，提升蒙古冰草耐旱能力的方法简单易行，蒙古冰草种子包受环境影响较小。
45.在本发明应用较佳的实施方式中，带有生长素类似物的多孔材料通过如下方法制得：将多孔材料置于0.3-1.2mg/l的萘乙酸的溶液中浸泡。
46.0.3mg/l＜萘乙酸浓度≤0.6mg/l时，可将环境渗透势0～-0.5mpa程度(轻度)干旱胁迫下蒙古冰草种子的萌发率提高10％～27％；
47.0.6mg/l＜萘乙酸浓度≤1.2mg/l时，可将环境渗透势-0.5～-1.1mpa程度(重度)干旱胁迫下蒙古冰草种子的萌发率提高3～30％。
48.在一种可选的实施方式中，浸泡6-24h，取出沥干；
49.在一种可选的实施方式中，浸泡12h；
50.在一种可选的实施方式中，将待处理的蒙古冰草种子与带有生长素类似物的多孔材料、包衣剂混合后，还包括搅拌；
51.在一种可选的实施方式中，搅拌温度为小于10℃；避免种子在适宜温度条件下遇水触发提前萌发，导致种子包播种后萌发率下降。
52.在一种可选的实施方式中，搅拌温度为5-8℃。例如搅拌温度为5℃、6℃、7℃或8℃。
53.第五方面，本发明还提供了一种促进蒙古冰草种子萌发的方法，将上述的提升蒙古冰草耐旱能力的方法获得的蒙古冰草种子包在如下条件下培养：完全黑暗，恒温15-25℃；或者光暗交替(12h光/12h暗)恒温15-25℃。
54.发明人发现，将蒙古冰草的种子包使用光暗交替(12h光/12h暗)的方式，恒温15～25℃范围培养的种子萌发效果最好，胚根和胚芽的伸长长度更长。
55.恒温例如是在15℃、18℃、21℃、22℃、23℃、24℃或25℃。
56.第六方面，本发明还提供了一种促进干旱条件下蒙古冰草种子萌发的方法，将上述的提升蒙古冰草耐旱能力的方法获得的蒙古冰草种子包埋入土壤表层，若实地测量的环境渗透势范围为：-0.5mpa≤环境渗透势＜0mpa，则选择带有萘乙酸的蒙古冰草种子包；带有萘乙酸的多孔材料通过如下方法制得：将多孔材料置于0.3mg/l≤萘乙酸浓度≤0.6mg/l的萘乙酸的溶液中浸泡；然后将带有萘乙酸的多孔材料制备带有萘乙酸的蒙古冰草种子包。当-0.5mpa≤环境渗透势时≤-0.2mpa，使用0.6mg/l萘乙酸浓度可提高萌发率约13.4％；-0.2mpa＜环境渗透势时＜0mpa，使用0.3mg/l萘乙酸浓度可提高萌发率约18.3％。
57.若实地测量的环境渗透势范围为：-1.1mpa＜环境渗透势＜-0.5mpa，则选择带有萘乙酸的蒙古冰草种子包；带有萘乙酸的多孔材料通过如下方法制得：将多孔材料置于0.6mg/l＜萘乙酸浓度≤1.2mg/l的萘乙酸的溶液中浸泡；然后将带有萘乙酸的多孔材料制备带有萘乙酸的蒙古冰草种子包。
58.在实际播种时，先实地测量的环境渗透势，根据环境渗透势选择合适浓度的萘乙酸溶液对多孔材料进行浸泡，然后制备相应的种子包。
59.本发明具有以下有益效果：
60.(1)发明人采用缓慢释放低浓度植物激素或生长素类似物的思路，将低浓度植物激素或生长素类似物提前设置在种子的包衣里。将种子包通过浅埋使用后，在环境中可吸收少量水分，吸水后种子包缓慢释放低浓度的植物激素或生长素类似物，可帮助干旱环境中的披碱草种子萌发。将种子、多孔材料、包衣剂按照特定的质量比混合，获得披碱草种子包，可以使得披碱草具有更高的耐旱能力，尤其是在极度干旱环境下，与未包衣的相比，显著提升了披碱草的耐旱能力。
61.(2)发明人种子包经团块后在环境中不易被风吹散，提高了播种的种子利用率。
62.(3)还提供了一种促进披碱草种子萌发以及极度干旱条件下披碱草种子萌发的方法。该方法可以根据播种地的环境渗透势选择合适的披碱草种子包，因地制策。
63.(4)发明人还提供了一种提升蒙古冰草耐旱能力的方法，采用适宜范围的萘乙酸与种子包衣剂共混，制得蒙古冰草种子包。将种子包通过浅埋使用后，在环境中可吸收少量
水分，吸水后种子包缓慢释放低浓度的生长素类似物，可帮助干旱环境中的蒙古冰草种子萌发。
64.(5)还提供了一种促进蒙古冰草种子萌发的方法以及促进干旱条件下蒙古冰草种子萌发的方法，该方法有助于显著提升蒙古冰草种子的萌发率，尤其是在干旱条件下的种子萌发率。
附图说明
65.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
66.图1为不同温度和光照条件下披碱草种子的发芽率；
67.图2为添加赤霉素对干旱环境下披碱草种子萌发影响的实验结果图；
68.图3为添加不同浓度的萘乙酸对于干旱环境下披碱草种子萌发影响的实验结果图；
69.图4为不同温度和光照条件下蒙古冰草种子的发芽率；
70.图5为添加不同浓度的萘乙酸对干旱环境下蒙古冰草种子萌发影响的实验结果图；
71.图6为添加不同浓度的赤霉素对干旱环境下蒙古冰草种子萌发影响的实验结果图；
72.图7为不同环境降水量条件下，不同浓度的萘乙酸或赤霉素制备的种子包播种后的披碱草种子萌发率实验结果图；
73.图8为不同环境降水量条件下，不同浓度的萘乙酸或赤霉素制备的种子包播种后的蒙古冰草种子萌发率实验结果图。
具体实施方式
74.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
75.以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
76.(一)
77.实施例1
78.本实施例提供了一种提升披碱草耐旱能力的方法，具体步骤如下：
79.1、将玉米芯制成粉末，粉末颗粒单块颗粒大小直径约2～3mm的方块或球型颗粒均可；
80.2、将粉碎后的玉米芯颗粒喷淋0.5％(w/v)次氯酸钠溶液或者75％(w/v)酒精进行消毒灭菌处理；
81.3、将灭菌后的玉米芯颗粒进行喷淋无菌蒸馏水冲洗，冲净消毒残液，冲洗流程视
消毒情况重复进行约3～5遍；
82.4、将灭菌冲洗干净的玉米芯颗粒置入烘箱烘干；
83.5、将烘干的玉米芯颗粒置入浓度为：0.6mg/l萘乙酸溶液中浸泡，浸泡24h取出沥干水分；
84.6、挑选大小均一、籽粒饱满披碱草种子，使用0.05％次氯酸钠溶液喷洒消毒，次氯酸钠溶液喷洒接触2～3秒后用温度为5～8℃的蒸馏水冲洗干净；
85.7、将消毒后的披碱草种子、步骤5处理后的玉米芯颗粒、羧甲基纤维素进行搅拌混合，混合质量比例1:100:0.2，控制搅拌温度为8℃；
86.8、将7混合后的物料压制成块状，长、宽、高分别约为10～15cm的立方体、长方体均可，即为披碱草种子包。
87.此外，本实施例还提供了一种促进披碱草种子萌发的方法：
88.将披碱草种子包在完全黑暗，恒温20℃下培养至发芽，用于移栽至大田培养。
89.实施例2
90.本实施例提供了一种提升披碱草耐旱能力的方法，与实施例1相比，区别仅在于：步骤5不同，其余步骤相同。
91.5、将烘干的玉米芯颗粒置入浓度为：0.9mg/l萘乙酸溶液中浸泡，浸泡24h取出沥干水分。
92.实施例3
93.与实施例1相比，区别仅在于：步骤5不同，其余步骤相同。
94.5、将烘干的玉米芯颗粒置入浓度为：1.2mg/l萘乙酸溶液中浸泡，浸泡24h取出沥干水分。
95.实施例4
96.本实施例提供了一种提升披碱草耐旱能力的方法，采用赤霉素与玉米芯颗粒共混，具体步骤如下：
97.1、将玉米芯制成粉末，粉末颗粒单块颗粒大小直径约2～3mm的方块或球型颗粒均可；
98.2、将粉碎后的玉米芯颗粒喷淋0.5％(w/v)次氯酸钠溶液或者75％(w/v)酒精进行消毒灭菌处理；
99.3、将灭菌后的玉米芯颗粒进行喷淋无菌蒸馏水冲洗，冲净消毒残液，冲洗流程视消毒情况重复进行约3～5遍；
100.4、将灭菌冲洗干净的玉米芯颗粒置入烘箱烘干；
101.5、将烘干的玉米芯颗粒置入浓度为：50mg/l赤霉素溶液中浸泡，浸泡24h取出沥干水分；
102.6、挑选大小均一、籽粒饱满披碱草种子，使用0.05％次氯酸钠溶液喷洒消毒，次氯酸钠溶液喷洒接触2～3秒后用温度为5～8℃的蒸馏水冲洗干净；
103.7.将披碱草种子、步骤5处理后的玉米芯颗粒、羧甲基纤维素进行搅拌混合，混合质量比例1:100:0.2，控制搅拌温度为8℃；
104.8、将7混合后的物料压制成块状，长、宽、高分别约为10～15cm的立方体、长方体均可，即为披碱草种子包。
105.实施例5
106.本实施例提供了一种提升披碱草耐旱能力的方法，采用赤霉素与玉米芯颗粒共混，与实施例4相比，区别仅在于：步骤5不同，其余步骤相同。
107.5、将烘干的玉米芯颗粒置入浓度为：100mg/l赤霉素溶液中浸泡，浸泡24h取出沥干水分。
108.实施例6
109.本实施例提供了一种提升披碱草耐旱能力的方法，采用赤霉素与玉米芯颗粒共混，与实施例4相比，区别仅在于：步骤5不同，其余步骤相同。
110.5、将烘干的玉米芯颗粒置入浓度为：150mg/l赤霉素溶液中浸泡，浸泡24h取出沥干水分。
111.实施例7
112.本实施例提供了一种提升披碱草耐旱能力的方法，采用赤霉素与玉米芯颗粒/*-1
·
11
·
56共混，与实施例4相比，区别仅在于：步骤5不同，其余步骤相同。
113.5、将烘干的玉米芯颗粒置入浓度为：200mg/l赤霉素溶液中浸泡，浸泡24h取出沥干水分。
114.实施例8
115.本实施例提供了一种提升披碱草耐旱能力的方法，采用赤霉素与玉米芯颗粒共混，与实施例4相比，区别仅在于：步骤5不同，其余步骤相同。
116.5、将烘干的玉米芯颗粒置入浓度为：250mg/l赤霉素溶液中浸泡，浸泡24h取出沥干水分。
117.实施例9
118.本实施例提供了一种促进极度干旱条件下披碱草种子萌发的方法，将上述的实施例1-8任一实施例获得的披碱草种子包埋入土壤表层。
119.若实地测量的环境渗透势范围为：-1.5mpa＜环境渗透势＜-1mpa，选择带有赤霉素的披碱草种子包(实施例4-8)。
120.或若实地测量的环境渗透势范围为：-1.5mpa＜环境渗透势＜-1.1mpa，选择带有萘乙酸的披碱草种子包(实施例1-3)，优选为带有赤霉素的披碱草种子包。
121.在一种可选的实施方式中，若实地测量的环境渗透势范围为：-1。2mpa＜环境渗透势＜-1mpa，选择带有赤霉素的披碱草种子包。
122.对比例1
123.与实施例1相比，区别仅在于：步骤5不同，其余步骤相同。
124.5、将烘干的玉米芯颗粒置入不含生长素类似物和不含植物激素的水中浸泡，浸泡24h取出沥干水分。
125.对比例2
126.与实施例1相比，区别仅在于：步骤5不同，其余步骤相同。
127.5、将烘干的玉米芯颗粒置入浓度为：0.3mg/l萘乙酸溶液中浸泡，浸泡24h取出沥干水分。
128.对比例3
129.与实施例1相比，区别仅在于：步骤5不同，其余步骤相同。
130.5、将烘干的玉米芯颗粒置入浓度为：1.5mg/l萘乙酸溶液中浸泡，浸泡24h取出沥干水分。
131.对比例4
132.与实施例4相比，区别仅在于：步骤5不同，其余步骤相同。
133.5、将烘干的玉米芯颗粒置入浓度为20mg/l赤霉素溶液中浸泡，浸泡24h取出沥干水分。
134.对比例5
135.与实施例4相比，区别仅在于：步骤5不同，其余步骤相同。
136.5、将烘干的玉米芯颗粒置入浓度为：300mg/l赤霉素溶液中浸泡，浸泡24h取出沥干水分。
137.实验例1
138.本实验例针对披碱草的最适温度、光照进行探究，以明确适宜披碱草种子发芽的最适光照、温度条件。
139.人工智能气候培养箱内设置光暗交替(12h光/12h暗)和持续黑暗(24h黑暗)两种光照条件；设置15/5、20/10、25/15、30/20℃，4种光暗变温处理条件和6种恒温处理(5、10、15、20、25、30℃)。
140.过程：将消毒过的披碱草种子每25粒均匀置于铺有双层滤纸的90mm培养皿中，加入适量的蒸馏水，每处理设置4个重复。实验期间内每天定时记录萌发正常的种子数，并滴加适量蒸馏水使滤纸时刻保持湿润。胚根长度超过种子一半长判定为发芽，发芽的种子移出培养皿。试验持续14天，第5d计算发芽势，第14d计算发芽率。持续黑暗处理的培养皿使用锡箔纸包裹遮光，种子萌发的统计在弱光下快速完成。
141.结果参照图1所示，最优结果：光暗交替+恒温20℃发芽率最高发芽率约95
±
5.0％、恒温25℃+光暗交替12小时萌发胚根最长，达3.95
±
0.46cm、恒温20℃+光暗交替胚芽长最长达6.55
±
0.37cm。
142.披碱草使用完全黑暗的方式，恒温20～30℃范围培养的种子萌发效果最好，因此在种子包制作过程中需遮光完全，同时披碱草种子灭菌与搅拌过程需在＜10℃环境中，避免种子在适宜温度条件下遇水触发提前萌发，导致种子包播种后萌发率下降。光暗变温处理对于种子萌发率差异不显著，温度区间在20-30℃。
143.对比例4和对比例5可知，浓度超过250mg/l时对种子萌发产生抑制，低于50mg/l效果与清水组的效果相差不大。
144.实验例2
145.研究能够激发已遭受干旱胁迫的披碱草种子萌发的赤霉素适宜浓度。
146.设置t0(0mg/l)、g1(50mg/l)、g2(100mg/l)、g3(150mg/l)、g4(200mg/l)、g5(250mg/l)对披碱草种子进行12h浸种、配置恒温25℃的条件下渗透势为0mpa、-0.3mpa、-0.6mpa、-0.9mpa、-1.2mpa、-1.5mpa的peg溶液模拟不同程度的干旱胁迫，将浸种过的牧草种子每25粒置于铺有双层滤纸的90mm培养皿中，加入不同浓度8ml的peg-6000溶液，用parafilm封口膜将培养皿密封，置于25℃恒温人工气候培养箱使用光暗交替(12h光/12h暗)的方式下进行萌发试验，每处理设置3个重复。
147.实验结果参照图2所示：赤霉素对无干旱胁迫或轻度干旱胁迫环境中的披碱草种
子萌发均为抑制作用，当发生极度干旱时(-1mpa＜环境渗透势＜-1.5mpa)，50～250mg/l浓度赤霉素能够促使披碱草种子萌发，使其萌发率从0提高至约82.3％。
148.实验例3
149.设不同萘乙酸浓度(t0(0mg/l)、g1(0.3mg/l)、g2(0.6mg/l)、g3(0.9mg/l)、g4(1.2mg/l)、g5(1.5mg/l))对披碱草种子进行12h浸种、配置恒温20℃的条件下渗透势为0mpa、-0.3mpa、-0.6mpa、-0.9mpa、-1.2mpa、-1.5mpa的peg溶液模拟不同程度的干旱胁迫，将浸种过的牧草种子每25粒置于铺有双层滤纸的90mm培养皿中，加入不同浓度8ml的peg-6000溶液，用parafilm封口膜将培养皿密封，置于25℃恒温人工气候培养箱使用完全黑暗的方式下进行萌发试验，每处理设置3个重复。
150.实验结果参照图3所示：结果表明：0.3～0.9mgl浓度萘乙酸能够显著提升收到极端干旱胁迫时(-1mpa＜环境渗透势＜-1.5mpa)披碱草种子的萌发。提升效果约为14.3％。
151.实验例4
152.添加赤霉素和萘乙酸后制成的种子包对披碱草种子萌发率的影响。
153.实验方法：
154.1、将玉米芯制成粉末，粉末颗粒单块颗粒大小直径约2～3mm的方块型颗粒；
155.2、将粉碎后的玉米芯颗粒喷淋75％(w/v)酒精进行消毒灭菌处理；
156.3、将灭菌后的玉米芯颗粒进行喷淋无菌蒸馏水冲洗，冲净消毒残液，冲洗流程视消毒情况重复进行约3～5遍；
157.4、将灭菌冲洗干净的玉米芯颗粒置入烘箱烘干；
158.5、将烘干的玉米芯颗粒分别置入浓度为：0.3、0.6、0.9、1.2、1.5mg/l萘乙酸溶液(n1-n5)和50、100、150、200、250mg/l(g1-g5)的赤霉素中浸泡，浸泡24h取出沥干水分；ck为清水浸泡；
159.6、挑选大小均一、籽粒饱满披碱草种子，使用0.05％次氯酸钠溶液喷洒消毒，次氯酸钠溶液喷洒接触2～3秒后用温度为5～8℃的蒸馏水冲洗干净；
160.7、将消毒后的披碱草种子、步骤5处理后的玉米芯颗粒、羧甲基纤维素进行搅拌混合，混合质量比例1:100:0.2，控制搅拌温度为8℃；
161.8、将步骤7混合后的物料压制成块状，长、宽、高分别约为10～15cm的立方体制成披碱草种子包，每块种子包中约含披碱草种子50粒。
162.9、将制成的种子包置于环境温度为25℃的温室中，栽种于花盆中进行培养，每个花盆(直径50cm)中栽植1块种子包，模拟干旱区年降水量环境设置从湿润-干旱梯度分别为p1(150％)、p2(125％)、p3(100％)、p4(75％)、p5(50％)倍环境降水量(宁夏中部干旱地区约185mm)的梯度降水量进行种子补水。一个生长周期后观察种子萌发率；
163.结果参照图7所示，结果显示：在p1(150％)环境降水量条件下赤霉素(g1-g4)浸泡处理的种子包能够微弱增加披碱草萌发，g5赤霉素浓度、n3-n5浓度萘乙酸浸泡的披碱草种子包萌发率表现出显著的抑制作用；
164.2：在p2(125％)、p3(100％)环境降水量条件下，赤霉素、萘乙酸浸泡后的披碱草种子包均表现出抑制萌发作用；
165.3：在p4(75％)、p5(50％)环境降水量条件下，赤霉素、萘乙酸浸泡后的披碱草种子包萌发率要高于清水处理组，p4环境降水量条件下g1-g5浓度赤霉素浸泡能提高披碱草萌
发率约3％-34.3％；n1-n5浓度萘乙酸浸泡可提高披碱草萌发率约2.3％-12％；p5环境降水量条件下g1-g5赤霉素浸泡能提高披碱草萌发率约19.1％-45.3％；n1-n4赤霉素浸泡能提高披碱草萌发率约6％-13.3％；
166.4：p3、p4干旱条件下g3-g4浓度赤霉素；n2-n3浓度萘乙酸浸泡后的种子包萌发率较高。
167.(二)
168.实施例1
169.本实施例提供了一种提升蒙古冰草耐旱能力的方法，具体步骤如下：
170.1、将玉米芯制成粉末，粉末颗粒单块颗粒大小直径约2～3mm的方块或球型颗粒均可；
171.2、将粉碎后的玉米芯颗粒喷淋0.5％(w/v)次氯酸钠溶液或者75％(w/v)酒精进行消毒灭菌处理；
172.3、将灭菌后的玉米芯颗粒进行喷淋无菌蒸馏水冲洗，冲净消毒残液，冲洗流程视消毒情况重复进行约3～5遍；
173.4、将灭菌冲洗干净的玉米芯颗粒置入烘箱烘干；
174.5、将烘干的玉米芯颗粒置入浓度为：0.3mg/l萘乙酸溶液中浸泡，浸泡24h取出沥干水分；
175.6、挑选大小均一、籽粒饱满蒙古冰草种子，使用0.05％次氯酸钠溶液喷洒消毒，次氯酸钠溶液喷洒接触2～3秒后用温度为5～8℃的蒸馏水冲洗干净；
176.7、将消毒后的蒙古冰草种子、步骤5处理后的玉米芯颗粒、羧甲基纤维素进行搅拌混合，混合质量比例1:100:0.2，控制搅拌温度为8℃；
177.8、将7混合后的物料压制成块状，长、宽、高分别约为10～15cm的立方体、长方体均可，即为蒙古冰草种子包。
178.实施例2
179.本实施例提供了一种提升蒙古冰草耐旱能力的方法，采用0.6mg/l萘乙酸与玉米芯颗粒共混，与实施例1相比，区别仅在于：步骤5不同，其余步骤相同。
180.实施例3
181.本实施例提供了一种提升蒙古冰草耐旱能力的方法，采用0.9mg/l萘乙酸与玉米芯颗粒共混，与实施例1相比，区别仅在于：步骤5不同，其余步骤相同。
182.实施例4
183.本实施例提供了一种提升蒙古冰草耐旱能力的方法，采用1.2mg/l萘乙酸与玉米芯颗粒共混，与实施例1相比，区别仅在于：步骤5不同，其余步骤相同。
184.实施例5
185.本实施例提供了一种提升蒙古冰草耐旱能力的方法，采用1.2mg/l萘乙酸与玉米芯颗粒共混，与实施例1相比，区别仅在于：步骤5不同，其余步骤相同。
186.对比例1
187.本实施例提供了一种提升蒙古冰草耐旱能力的方法，采用1.5mg/l萘乙酸与玉米芯颗粒共混，与实施例1相比，区别仅在于：步骤5不同，其余步骤相同。
188.对比例2-7
189.对比例2-7提供了一种提升蒙古冰草耐旱能力的方法，对比例2-7分别采用t0(0mg/l)、g1(50mg/l)、g2(100mg/l)、g3(150mg/l)、g4(200mg/l)、g5(250mg/l)的赤霉素与玉米芯颗粒共混，与实施例1相比，区别仅在于：步骤5不同，其余步骤相同。
190.实验例1
191.本实施例为了探究温度、光照对种子萌发的影响，明确适宜蒙古冰草种子发芽的最适光照、温度条件。
192.方法：人工智能气候培养箱内设置光暗交替(12h光/12h暗)和持续黑暗(24h黑暗)两种光照条件；设置15/5、20/10、25/15、30/20℃，4种光暗变温处理条件和6种恒温处理(5、10、15、20、25、30℃)。
193.过程：将消毒过的牧草种子每25粒均匀置于铺有双层滤纸的90mm培养皿中，加入适量的蒸馏水，每处理设置4个重复。实验期间内每天定时记录萌发正常的种子数，并滴加适量蒸馏水使滤纸时刻保持湿润。胚根长度超过种子一半长判定为发芽，发芽的种子移出培养皿。试验持续14天，第5d计算发芽势，第14d计算发芽率。持续黑暗处理的培养皿使用锡箔纸包裹遮光，种子萌发的统计在弱光下快速完成。
194.结果参照图4所示，最优结果为：光暗交替+恒温20℃发芽率最高发芽率约95
±
5.0％、恒温25℃+光暗交替12小时萌发胚根最长，达3.95
±
0.46cm、恒温20℃+光暗交替胚芽长最长达6.55
±
0.37cm。
195.蒙古冰草使用光暗交替(12h光/12h暗)的方式，恒温20～25℃范围培养的种子萌发效果最好，因此在种子包制作过程中无需遮光，同时蒙古冰草种子灭菌与搅拌过程需在5～8℃环境中，避免种子在适宜温度条件下遇水触发提前萌发，导致种子包播种后萌发率下降。
196.实验例2
197.本实验例筛选出了能够激发已遭受干旱胁迫的蒙古冰草种子萌发的萘乙酸适宜浓度。
198.设不同萘乙酸浓度(t0(0mg/l)、g1(0.3mg/l)、g2(0.6mg/l)、g3(0.9mg/l)、g4(1.2mg/l)、g5(1.5mg/l))对牧草种子进行12h浸种、配置恒温20℃的条件下渗透势为0mpa、-0.3mpa、-0.6mpa、-0.9mpa、-1.2mpa、-1.5mpa的peg溶液模拟不同程度的干旱胁迫，将浸种过的牧草种子每25粒置于铺有双层滤纸的90mm培养皿中，加入不同浓度8ml的peg-6000溶液，用parafilm封口膜将培养皿密封，置于20℃恒温人工气候培养箱使用光暗交替(12h光/12h暗)的方式下进行萌发试验，每处理设置3个重复。
199.结果参照图5所示，0.3mg/l＜萘乙酸浓度≤0.6mg/l时，可将环境渗透势0～-0.5mpa程度(轻度)干旱胁迫下蒙古冰草种子的萌发率提高10％～27％；
200.0.6mg/l＜萘乙酸浓度≤1.2mg/l时，可将环境渗透势-1.1～-0.5mpa程度(重度)干旱胁迫下蒙古冰草种子的萌发率提高3～30％，当萘乙酸浓度＞1.2mg/l时，抑制蒙古冰草种子萌发。
201.实验例3
202.本实验例筛选能够激发已遭受干旱胁迫的蒙古冰草种子萌发的赤霉素适宜浓度。
203.步骤与实验例2相同，添加赤霉素，浓度分别为t0(0mg/l)、g1(50mg/l)、g2(100mg/l)、g3(150mg/l)、g4(200mg/l)、g5(250mg/l)。
204.结果参照图6所示，通过实验发现，g1～g5浓度的赤霉素在不同程度干旱环境胁迫条件下，对蒙古冰草种子均呈抑制作用，降低种子萌发率约6.7％～29.3％，赤霉素添加浓度越高，对蒙古冰草种子抑制作用约明显。
205.实验例4
206.添加赤霉素和萘乙酸后制成的种子包对蒙古冰草种子萌发率的影响。
207.实验方法：
208.1、将玉米芯制成粉末，粉末颗粒单块颗粒大小直径约2～3mm的方块型颗粒；
209.2、将粉碎后的玉米芯颗粒喷淋75％(w/v)酒精进行消毒灭菌处理；
210.3、将灭菌后的玉米芯颗粒进行喷淋无菌蒸馏水冲洗，冲净消毒残液，冲洗流程视消毒情况重复进行约3～5遍；
211.4、将灭菌冲洗干净的玉米芯颗粒置入烘箱烘干；
212.5、将烘干的玉米芯颗粒分别置入浓度为：0.3、0.6、0.9、1.2、1.5mg/l萘乙酸溶液(n1-n5)和50、100、150、200、250mg/l(g1-g5)的赤霉素中浸泡，浸泡24h取出沥干水分；ck为清水浸泡；
213.6、挑选大小均一、籽粒饱满蒙古冰草种子，使用0.05％次氯酸钠溶液喷洒消毒，次氯酸钠溶液喷洒接触2～3秒后用温度为5～8℃的蒸馏水冲洗干净；
214.7、将消毒后的蒙古冰草种子、步骤5处理后的玉米芯颗粒、羧甲基纤维素进行搅拌混合，混合质量比例1:100:0.2，控制搅拌温度为8℃；
215.8、将步骤7混合后的物料压制成块状，长、宽、高分别约为10～15cm的立方体制成蒙古冰草种子包，每块种子包中约含蒙古冰草种子50粒。
216.9、将制成的种子包置于环境温度为25℃的温室中，栽种于花盆中进行培养，每个花盆(直径50cm)中栽植1块种子包，模拟干旱区年降水量环境设置从湿润-干旱梯度分别为p1(150％)、p2(125％)、p3(100％)、p4(75％)、p5(50％)倍环境降水量(宁夏中部干旱地区约185mm)的梯度降水量进行种子补水。一个生长周期后观察种子萌发率；
217.结果参照图8所示，结果显示：
218.(1)赤霉素添加对蒙古冰草种子包萌发起抑制作用；
219.(2)当环境处于正常降水条件时(p3)，n1-n3浓度萘乙酸添加的种子包种子萌发率能够提升约14.7％-33.4％；
220.(3)当环境处于干旱条件时(p4)，n1-n5浓度萘乙酸添加的种子包萌发率能够提升约1.3％—28％，n4浓度萘乙酸添加的种子包萌发率最高，约为28％；
221.(4)当环境处于极端干旱条件时(p5)n2浓度萘乙酸添加的种子包萌发率能从0提高至17.3％。
222.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种提升披碱草耐旱能力的方法，其特征在于，其包括：将待处理的披碱草种子与带有植物激素或带有生长素类似物的多孔材料、包衣剂按照1-2:100:0.2的质量比混合，获得披碱草种子包；所述植物激素选自赤霉素，所述生长素类似物选自萘乙酸；所述多孔材料选自玉米芯、椰棕丝或基质土；带有植物激素的多孔材料通过如下方法制得：将多孔材料置于0.3-0.9mg/l的萘乙酸的溶液中浸泡；所述带有生长素类似物的多孔材料通过如下方法制得：将多孔材料置于50-250mg/l的赤霉素的溶液中浸泡。2.根据权利要求1所述的提升披碱草耐旱能力的方法，其特征在于，将多孔材料置于0.3-0.9mg/l的萘乙酸的溶液中浸泡6-24h，取出沥干。3.根据权利要求2所述的提升披碱草耐旱能力的方法，其特征在于，将多孔材料置于50-250mg/l的赤霉素的溶液中浸泡6-24h，取出沥干；优选地，浸泡12h。4.根据权利要求1所述的提升披碱草耐旱能力的方法，其特征在于，将待处理的披碱草种子与带有植物激素或带有生长素类似物的多孔材料、包衣剂混合后，还包括搅拌；优选地，所述搅拌温度为小于10℃；优选地，所述搅拌温度为5-8℃；所述待处理的披碱草种子与带有植物激素或带有生长素类似物的多孔材料、包衣剂混合以及搅拌过程均为完全避光条件；优选地，所述包衣剂选自保水剂、防冻剂、渗透剂、成膜剂、粘合剂和填充剂中的至少一种；优选地，所述保水剂为羧甲基纤维素；优选地，所述防冻剂为丙三醇；优选地，所述渗透剂为水溶性噻酮；优选地，所述成膜剂为壳聚糖；优选地，所述粘合剂选自苯丙乳液和羧甲基纤维素中的至少一种；优选地，所述填充剂包括膨润土和滑石粉中的至少一种。5.一种促进披碱草种子萌发的方法，其特征在于，将权利要求1-4任一项所述的提升披碱草耐旱能力的方法获得的披碱草种子包在如下条件下培养：完全黑暗，恒温15-30℃；或者光暗交替(12h光/12h暗)恒温15-20℃。6.一种促进极度干旱条件下披碱草种子萌发的方法，其特征在于，将权利要求1-4任一项所述的提升披碱草耐旱能力的方法获得的披碱草种子包埋入土壤表层，若实地测量的环境渗透势范围为：-1.5mpa＜环境渗透势＜-1mpa，选择带有赤霉素的披碱草种子包；或若实地测量的环境渗透势范围为：-1.5mpa＜环境渗透势＜-1.1mpa，选择带有萘乙酸的披碱草种子包；优选地，若实地测量的环境渗透势范围为：-1.2mpa＜环境渗透势＜-1mpa，选择带有赤霉素的披碱草种子包。7.一种提升蒙古冰草耐旱能力的方法，其特征在于，其包括：将待处理的蒙古冰草种子与带有生长素类似物的多孔材料、包衣剂按照1-2:100:0.2的质量比混合，获得蒙古冰草种
子包；所述生长素类似物选自萘乙酸。8.根据权利要求7所述的提升蒙古冰草耐旱能力的方法，其特征在于，所述带有生长素类似物的多孔材料通过如下方法制得：将多孔材料置于0.3-1.2mg/l的萘乙酸的溶液中浸泡；优选地，浸泡6-24h，取出沥干；优选地，浸泡12h；优选地，将待处理的蒙古冰草种子与带有生长素类似物的多孔材料、包衣剂混合后，还包括搅拌；优选地，所述搅拌温度为小于10℃；优选地，所述搅拌温度为5-8℃。9.一种促进蒙古冰草种子萌发的方法，其特征在于，将权利要求7-8任一项所述的提升蒙古冰草耐旱能力的方法获得的蒙古冰草种子包在如下条件下培养：完全黑暗，恒温15-25℃；或者光暗交替(12h光/12h暗)恒温15-25℃。10.一种促进干旱条件下蒙古冰草种子萌发的方法，其特征在于，将权利要求7-8任一项所述的提升蒙古冰草耐旱能力的方法获得的蒙古冰草种子包埋入土壤表层，若实地测量的环境渗透势范围为：-0.5mpa≤环境渗透势＜0mpa，则选择带有萘乙酸的蒙古冰草种子包；所述带有萘乙酸的多孔材料通过如下方法制得：将多孔材料置于0.3mg/l＜萘乙酸浓度≤0.6mg/l的萘乙酸的溶液中浸泡；然后将带有萘乙酸的多孔材料制备带有萘乙酸的蒙古冰草种子包；若实地测量的环境渗透势范围为：-1.1mpa＜环境渗透势＜-0.5mpa，则选择带有萘乙酸的蒙古冰草种子包；所述带有萘乙酸的多孔材料通过如下方法制得：将多孔材料置于0.6mg/l＜萘乙酸浓度≤1.2mg/l的萘乙酸的溶液中浸泡；然后将带有萘乙酸的多孔材料制备带有萘乙酸的蒙古冰草种子包。

技术总结
本发明公开了提升披碱草或蒙古冰草耐旱能力及促进种子萌发的方法,涉及植物干旱胁迫领域。将待处理的披碱草种子与带有植物激素或带有生长素类似物的玉米芯颗粒、包衣剂按照1-2:100:0.2的质量比混合，获得披碱草种子包。发明人采用缓慢释放低浓度植物激素或生长素类似物的思路，将低浓度植物激素或生长素类似物提前设置在种子的包衣里。将种子包通过浅埋在环境吸水后种子包缓慢释放低浓度的植物激素或生长素类似物，可帮助干旱环境中的披碱草种子萌发。尤其是在极度干旱环境下，显著提升了披碱草的耐旱能力。此外，还提供了一种提升蒙古冰草耐旱能力的方法，采用适宜范围的萘乙酸与种子包衣剂共混，制得蒙古冰草种子包。制得蒙古冰草种子包。制得蒙古冰草种子包。


技术研发人员：权利要求书2页说明书12页附图5页
受保护的技术使用者：中国科学院西北生态环境资源研究院
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/10/6