华山松种子发芽影响因素和生活力检验方法研究
2011-06-11佘佳荣宋自力饶晓辉刘建兵
佘佳荣,宋自力,唐 强,饶晓辉,刘建兵
(湖南省林产品质量检验检测中心,湖南长沙 410004)
华山松 (Pinus armandii Franch.)是松科 (Pinaceae)松属 (Pinus)单维管束亚属的高大乔木,又名胡芦松、五须松、果松等[1-2],是我国特有的五针松树种,喜温和凉爽、湿润气候,耐寒力强,能适应多种土壤,分布于海拔1 000~3 500 m。华山松是我国亚热带西部山区分布很广的建群树种,也是分布区内主要造林树种,其自然分布区域纬度和经度分别跨越13°和24°。华山松是一种多用途树种,是我国特有的材用、果用经济树种和长江防护林体系的重要造林树种[3-4]。因此,华山松受到全国多个省区的重视,纷纷引种造林。为了维护华山松种子生产者、经销者和使用者的利益,避免不合格种子用于生产,国家制定了统一的种子质量标准和检验规程。我们对华山松种子发芽影响因素和生活力检验方法进行了研究,以期找到更方便、快捷的确定种子的发芽率和生活力的试验方法,为种子的调拨提供参考。
1 材料与方法[5]
1.1 供试材料
华山松种子由泾源县沙塘林场提供,种子千粒质量296.023 g。
1.2 试验设计与方法
(1)发芽试验。2011年4月用四分法抽取经净度处理后的华山松种子1 600粒,采用4种培养 (处理)方法进行发芽试验:①用45℃水浸泡72 h,中间换水4次,纸上培养;② 用45℃水浸泡72 h,中间换水4次,沙床培养;③ 在1~5℃层积30 d,纸上培养;④在1~5℃层积30 d,沙床培养。发芽试验按《GB 2772—1999林木种子检验规程》执行,每1个处理400粒,4个重复,20~30℃发芽,用PHl 2型发芽盒,在ZRX—300 ESW气候箱中进行,发芽结束后分别计算发芽率。
(2)生活力检测试验。将华山松种子从纵向切开,使胚与胚乳露出,以四唑染色检验生活力,采用3因素3水平的正交试验L9(34)设计。四唑染色时间为15 h、18 h和 20 h,四唑浓度为 0.5%、0.8%和1.0%,培养温度为15℃、18℃和20℃。染色后,沥去溶液,用清水冲洗,将染色后的华山松种子摆在培养皿中,逐一检查,种胚染色短于胚腔1/3者,视为无生活力的种子。
2 结果与分析
2.1 发芽床对华山松种子发芽率的影响
自开始发芽试验的第3天起,每天观察记录发芽的种子数。记录时将胚根长≥种长的种子视为发芽种子。发芽率以发芽终期的全部正常发芽种子粒数占供检种子粒数的百分率表示,即发芽率=正常发芽种子数/种子总数。不同发芽床的华山松种子发芽率见表1。
从表1可以看出,纸床培养的华山松种子的发芽率高于沙床培养的,两者之间存在显著差异。
表1 不同发芽床的华山松种子发芽率Tab.1 The genmination rate of Pinus armandii seeds in different genmination bed
不同发芽条件下的种子萌芽情况见图1。从图1可以看出,用1~5℃低温层积30 d进行催芽的华山松种子发芽率略高于用45℃清水浸种72 h的种子的发芽率,这说明用1~5℃层积30 d的方法比用45℃清水浸种72 h的方法来解除华山松种子休眠更有效,更能打破华山松种子的休眠和促进华山松种子发芽,提高发芽率。打破休眠的方式不同,华山松种子的发芽时间不同,用45℃清水浸种72 h的种子比用细纱低温层积过的种子的萌芽时间和萌芽高峰期明显滞后。
图1 不同发芽条件下华山松种子的萌发情况Fig.1 The genmination situation of Pinus armandii seeds in different genmination conditon
2.2 温度和四唑染色时间及浓度对华山松种子染色着色率的影响
不同处理的华山松种子的着色率见表2。
表2 不同处理的华山松种子的着色率Tab.2 The coloring rate of of Pinus armandii seeds in different treatment
表2 L9(34)正交试验结果表明:华山松种子染色着色率受四唑染色时间及浓度和温度的影响较大,在温度一定的情况下,提高四唑浓度,延长染色时间,其着色率也会增加;染色时间15 h、四唑浓度1.0%、染色温度20℃和染色时间20 h与四唑浓度0.5%、染色温度20℃这2种条件下,华山松种子的着色率差距不明显,均可作为华山松种子生活力检测的适宜条件。
3 结论与讨论
因华山松种子颗粒较大,国家标准中推荐的华山松种子发芽试验所用发芽床为沙床。本试验用纸床和沙床分别对已做好休眠处理的华山松种子进行培养,结果表明用纸床培养的华山松种子发芽率要高于用沙床培养的华山松种子,两者之间存在显著差异。直观的分析认为细纱做发芽床水分不好掌握,容易积水导致种子霉烂,导致发芽率低。纸床的保水性能要明显优于细沙,更有利于种子发芽。但纸床做发芽试验时,容易引起污染,因此一定要严格按照试验规程进行,要及时清洗表面发霉的种子和清除霉烂变质的种子,发霉严重的情况下要更换发芽床。
对于同一批华山松种子,在其它条件相同的情况下,用不同的芽床所得出的结果是不同的。因此,对于同一品种的同一批种子,用不同的方法检验,可能会出现不同的检验结果。
种子生活力的测定方法很多,但并不是所有方法都能用于预测种子发芽率。四唑染色法是目前测定种子生活力最常用的方法之一。本文的试验结果表明,染色温度、染色时间和四唑浓度均对华山松种子生活力测定结果有一定影响,三者之间关系密切。在适宜的四唑浓度范围内,染色温度和染色时间对生活力测定结果表现出显著影响。因此,可通过适当降低四唑溶液浓度,延长染色时间和提高染色温度来获得理想的染色效果,从而达到节约成本的目的。
用化学试剂测定种子生活力可以在短时间内评定种子质量。特别是对休眠期长的种子难于进行发芽测定,采用化学试剂测定种子的生活力就具有明显的优越性。从华山松种子的发芽试验与生活力试验比较来看,华山松种子有生活力但不一定发芽,原因可能是虽然对华山松种子进行了催眠处理,但是仍有部分的华山松种子还存在生理休眠,因此生活力测定只能用于估测种子潜在的发芽能力,不能完全取代种子的发芽试验。
[1]颜启传.种子学[M].北京:中国农业出版社,2001:103-110.
[2]张春庆,王建华.种子检验学[M].北京;高等教育出版社,2006.
[3]程川锦,杨仙琴.浅谈华山松白日苗育苗造林技术[J].云南林业,1998,19(4):18-19.
[4]董之甚,郭培生.华山松引种试验研究初报 [J].内蒙古林业科技,1998,18(6):5-10.
[5]国家林业局国有林场和林木种苗工作总站.林木种苗行政执法手册[M].南京:南京林业大学出版社,2002:203-246.