榉木种子形态结构及吸水萌发研究

2011-06-02朱雁侯伟张季田华林王玉奇

中国林副特产 2011年6期

朱雁，侯伟，张季，田华林，王玉奇

（黔南州林业科学研究所，贵州都匀 558000）

榉树（ZelkovaschneiderianaHand.-Mzt）别名榔树、血榔、红榔，为榆科（Ulmaceae）榉属（ZelkovaSpach）的落叶乔木。我国是榉属分布的中心区，自然分布有大叶榉（Z.schneideriana）、光叶榉（Z.serrata，又称日本榉）和大果榉（Z.sinica，又称小叶榉）3种，贵州省自然分布2种榉树，即大叶榉和光叶榉，其中大叶榉的分布范围较广[1]。榉树是本省重要的乡土树种，也是传统的珍贵硬阔用材树种。榉树的适应性很强，在酸性、中性、石灰质土及轻度盐碱土地均能生长，病虫害少，寿命长，抗污染[2]。榉木心材呈浅红色，俗称“红榉”、“血榉”，木材坚硬，花纹美丽，用途广泛，是制作高档家具、室内装饰等的珍贵用材。榉树秋叶色彩艳丽，也是优良的城市绿化景观树种。大叶榉因其特殊的生态经济价值，已被列为我国重要造林树种和国家二级重点保护的珍稀树种[3]。随着生态工程建设的实施，榉树在城市园林绿化、新农村绿化以及丘陵、山区生态经济林培育中的需求量不断增加。但是，目前对榉树种子形态及吸水萌发研究的文章未见报道。为此，我们开展了对种子形态及吸水萌发的相关研究，旨在为进一步推广榉木规范化种植技术提供服务。

1 材料与方法

1.1 材料

种子分别采集于黔南和黔东南主要天然分布区的野生种子。

1.2 方法

1.2.1 利用解剖镜观察榉木种子的外部形态特征。将种子纵切。观察其内部结构并进行描述。

1.2.2 用游标卡尺测量种子的长度、宽度、厚度，其中种子的长度、宽度、厚度分别测60个数据，然后利用数理统计计算其平均值、方差，再以95%的可靠性计算其置信区间。

1.2.3 种子千粒重的测定。采用百粒法.从纯净种子中随机数取种子，每100粒为一组，共8组，用分析天平分别称其重量，计算千粒重。

1.2.4 种子水选测定实种率：从纯净种子中随机取种子，每200粒为一组，共5组，进行水选，统计沉底的种粒数，计算出实种率。

1.2.5 种子吸水曲线的测绘。将种子浸泡于清水中并放置在25℃恒温箱中，在室温条件下用电子天平称量不同吸水时间的种子重量，吸水重量△＝Wt—W，Wt为吸水t小时后的种子重量，为吸水前的种子重量。作3次重复，每次100粒为1组，取3组的平均值，作种子吸水曲线。（每小时测量1次）

1.2.6 种子萌发特性研究

1.2.6.1 赤霉素对种子萌发的影响。用不同浓度（50、100、200mg／L）的赤霉素溶液对经水选的种子进行浸泡处理，然后置于恒温培养箱中，每日观察其发芽率。每处理100粒，3次重复，取平均值，以25℃清水浸泡6h为对照。

1.2.6.2 不同温度条件对种子萌发的影响。将经水选的种子经6h清水浸泡吸水后，置于不同温度15、20、25、30℃条件下的培养箱中，每处理100粒，3次重复，定期检查其发芽率，取各组平均值。

以上试验以培养皿为容器，皿底铺一层滤纸做发芽床。实验开始时使滤纸吸湿达饱和，实验过程中每日观察记录并加水使滤纸保持湿润。（每天测量1次）

2 结果与分析

2.1 种子形态特征

榉木种子三角心形，长3.70～4.03mm，宽3.64～3.87mm，厚2.76～3.00mm。先端急尖或渐尖呈鸟喙状，并从种子上部的1／4处开始向腹面约为弯曲，种子下部向两侧膨大近半球形，基部下陷近马鞍形。种脐位于下陷的中部，种脐圆形，周边通常有宿存5瓣萼片。从种脐边缘延申出两条明显的纵棱脊由腹面和背面中央向种子尖部会集，纵棱脊下宽上窄，棱下低上高，从纵棱脊两侧各申出多条短钝横棱脊。种皮黄褐色或深褐色，表面角质化，凸凹不平，内种皮浅褐色，膜质。胚乳白色，油质，基本充满外种壳。胚位于种子中轴上部，相嵌于胚浮中，圆柱形，长1.1～1.4mm，与胚浮同色，子叶2。

图1 榉木种子腹面纹饰及种脐（×10）

图2、3 榉木种子侧面、背面纹饰（×10）

2.2 种子千粒重

种子千粒重约为12.83g。

2.3 种子实种率

种子实种率约为10.25%。

2.4 种子吸水曲线

图4 榉子种子吸水曲线

如图4所示，榉木种子质量在吸水的前5h内是逐步增加的，在吸水后第6个小时开始，质量增长速度缓慢，基本达到水分饱和状态，吸水后的重量增加了34.16%。

2.5 榉木种子萌发特性

2.5.1 赤霉素对榉木种子萌发的影响

图5 AC3处理种子对发芽率的影响

由图5可以看出，与对照组相比，赤霉素在提高种子萌发率方面作有一定的效果，50mg／L处理组的萌发率比对照的萌发率提高了13.8%，100mg／L处理组的萌发率比对照的萌发率提高了约10.7%，200mg／L黑暗组则提高了约26.2%，而200mg／L＋光照组的萌发率则稍低于对照组。方差分析结果显示，四者无显著差别（P＞0.05）。

表1 赤霉素对种子萌发的影响

赤霉素对缩短榉木种子的萌发时间作用不明显，如表1所示，在实验条件下用50、100、200mg／L 3个浓度组的赤霉素处理和对照，榉木种子都在8d后即开始萌发，只是50、100mg／L 2个浓度比对照的发芽率略有提高。8d之后变化不大。

2.5.2 不同环境条件对榉木种子萌发的影响

2.5.2.1 光线对榉木种子萌发的影响

图6 不同光照条件对种子发芽率的影响

将榉木种子在25℃恒温（清水）条件下进行光照和完全黑暗两种环境下的对比发芽实验，实验结果如图6所示，结果表明，种子的萌发会受到光照条件的一定影响，光照条件下的发芽率略高于黑暗中的发芽率（约7%）。另外，在赤霉素对榉木种子萌发的影响实验与温度对榉木种子萌发的影响实验中，同时进行的光照和完全黑暗两种环境下的对比，影响程度较清水试验增加一倍左右，发芽率在15.5%。

2.5.2.2 温度对榉木种子萌发的影响

图7 不同温度对种子发芽的影响

种子的萌发速度主要取决于吸水速度和温度。低温条件下，酶的活性低，高温条件下蛋白质缓慢变性，在合适温度下，两者协调，种子才会表现最高的发芽率。对榉木种子进行了15、20、25、30℃4个温度梯度的发芽实验，如图7所示，25℃以下时，榉木种子的发芽率随着温度的下降而逐渐下降，而30℃时的发芽率与25℃基本保持一致，光暗处理间的轻微差异仍然存在。在实验温度范围内，黑暗条件下各温度的发芽率无显著性差异，光照条件下15℃的发芽率与20℃无显著差异，而与25℃和30℃的发芽率差异显著。但在15℃和20℃温度下，种子的发芽所需时间明显长于25℃和30℃。