沙芥属蔬菜植物种子萌发、出苗和幼苗生长对沙埋和土壤水分响应机制研究

十字花科沙芥属是蒙古高原沙地特有属，集中分布于蒙古高原的阿拉善、鄂尔多斯地区。该属植物根系发达是沙地先锋植物，极耐沙埋，可有效地防止沙丘前移，因而它是治理水土流失的一种很好的沙生植物。另外其种子带刺带翅，易被沙埋而牢固地扎根于沙漠，适合人工大面积播种及种子包衣后飞机撒播，是优良的固沙植物。.该课题采用自然生境和室内研究相结合的手段，主要从调查与研究沙芥属蔬菜植物幼苗定居和根系生长情况、种子萌发和出苗对沙埋和土壤含水量协同作用的响应、种子萌发和出苗对沙埋和种子大小协同作用的响应、幼苗生长发育对沙埋和种子大小协同作用的响应等方面探讨沙芥属蔬菜植物对沙埋和干旱胁迫的响应机制。该课题的研究不仅填补了沙芥属蔬菜植物的研究空白，而且可为沙芥属的保护、繁衍以及发挥其防风固沙作用提供合理且经济有效的理论指导和技术支持。因此，该课题研究势在必行，不仅有重要的理论意义，且有重大的生态意义和广阔的应用前景。

沙芥属植物是亚洲中部蒙古高原沙地特有属，集防风、固沙、菜用、药用多种功能于一体,包括沙芥[Pugionium cornum（L.）Gaertn.]和斧翅沙芥[P. cornum dolabratum Maxim.）]。本项目从自然生境下沙芥属植物幼苗的定居，不同土壤含水量对种子萌发、出苗的影响，沙埋和土壤含水量的协同作用对种子萌发、出苗的影响，沙埋与种子大小对种子萌发、出苗与幼苗生长的影响，探讨了沙芥属植物对生态环境的适应性。结果表明：.1、适宜沙芥属蔬菜幼苗生长的土壤含水量必须大于4%，最适合的土壤含水量为到6%~12%，在较低的土壤含水量下，叶片中不饱和脂肪酸含量较高，显示出对环境条件的适应性。在生长季节的早期，幼苗比较容易在沙丘迎风坡的中部、背风坡的中部与底部上定居。如果没有充分的后续降雨，萌发后的幼苗在沙丘顶部、迎风坡后部定居比较困难。.2、沙芥属植物种子能够萌发和出苗的土壤含水量是1~20%，适宜萌发的土壤含水量沙芥为6%~16%、斧翅沙芥为4%~12%，适宜出苗的土壤含水量是6%~16%。在土壤含水量1%~2%时也能萌发、出苗，且斧翅沙芥种子萌发率与出苗率高于沙芥，表明沙芥属植物对干旱有较强的适应性，而且斧翅沙芥高于沙芥。.3、沙芥属植物种子萌发与出苗最适宜的供水量为240mL（月平均降雨量100mm）和180mL（月平均降雨量75mm），接近于当地种子萌发与出苗时期的平均月降水量，最适宜的沙埋深度为1cm~2cm，过多的水分和过深的沙埋会降低种子萌发与出苗率，体现了沙芥属植物对沙地环境的生态适应性。.4、沙埋与种子大小的协同作用影响沙芥属植物种子萌发和出苗。无论种子大小，2~4cm浅层沙埋适宜种子萌发和出苗。大中粒种子在不同沙埋深度下萌发能力较高，这可以调节种子在合适的时间和合适的沙埋深度萌发和出苗，这是一种重要的生态适应。与对照相比，33%的沙埋深度促进了沙芥属植物的幼苗地上部生长，降低了根冠比，表明浅层的沙埋可使幼苗的生物量更多用于茎叶的生长，增加地上部生物量的积累，以适应沙埋的胁迫。与对照相比，沙芥地上部生物量的提高幅度高于斧翅沙芥，表明沙芥比斧翅沙芥耐沙埋。. 该项目的研究成果揭示了沙芥属植物适应沙地环境的机制，为今后蒙古高原特有属─沙芥属的保护、繁衍以及发挥其防风固沙作用提供了合理且经济有效的理论指导和技术支持。