两种圆莎草（Cyperus rotundus L.，莎草科）种群中种子萌发和出苗的环境调控机制——这种杂草具有工业应用潜力

《BMC Plant Biology》：Environmental regulation of seed germination and emergence in two populations of Cyperus rotundus L. (Cyperaceae), a weed species with industrial potential

　　

摘要

背景

种子萌发对植物生长至关重要，并且对环境条件非常敏感。了解这些过程有助于制定合理的农艺措施来管理圆叶莎草（Cyperus rotundus L.）。这种全球性杂草在农业上是一个持续存在的难题，同时又是药用和工业原料的宝贵来源。实验研究了两种圆叶莎草种群在不同环境因素下的种子萌发和出苗情况。

结果

我们发现，萌发和出苗特性受到环境因素的显著影响。圆叶莎草的种子具有强烈的光敏性，在光照条件下萌发显著增强，而在持续黑暗环境中则几乎不萌发。在35/25°C的交替温度条件下萌发效果最佳；当温度降至10°C或更低时，种子完全停止萌发。所有种群在所有pH值范围内都能实现超过68%的萌发率，尤其是在微酸到中性条件下萌发率更高。低盐度和低渗透势有利于种子萌发，但随着盐浓度或水分胁迫的增加，萌发会受到抑制。种子在115°C的高温处理下5分钟后几乎完全失去活力。深埋种子或使用残渣覆盖物会减少出苗率，而种子在土壤表面则能顺利出苗。

结论

总体而言，我们的研究结果为圆叶莎草种群的繁殖和控制提供了实用的方法。为了确保其成功种植并用于经济或药用目的，应在光照充足且温度相对较高的环境中将种子播种在0.5厘米以下的深度。相反，这些结果也为杂草控制提供了生物学依据。深耕或施用大量作物残渣（例如每公顷12吨）可以通过创建物理屏障和阻断必要的光照信号来有效减少幼苗出苗。此外，种子对高温的敏感性表明，可以将热处理或土壤太阳能化技术纳入长期管理计划中，以有效减少土壤中的可存活种子库。