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福建山樱花种子发芽试验

2015-07-31陈子立

安徽农学通报 2015年9期
关键词:发芽试验种子

陈子立

摘 要:该文主要探讨了不同浸种方式、不同基质、不同贮藏方式处理对福建山樱花种子萌发率及发芽势的影响。试验结果表明:福建山樱花种子萌发的最佳条件为在超低温贮藏后,采用1 000mg/kgGA3在20~30℃的恒温水浴中浸泡24h,置于河沙∶椰糠(1∶1)基质中培养,种子发芽率最高。

关键词:福建山樱花;种子;发芽试验

中图分类号 S722.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2015)09-99-03

福建山樱花(Prunus campanulata)为蔷薇科李亚科樱属落叶乔木,在我国的福建、台湾、广东、广西、江西等地较为常见,主干较通直,生长较快,材质优良,是珍贵的乡土用材树种,也是优良的绿化观赏植物[1-3]。在所有樱花种类中最早开花,花钟状下垂,花色最为浓艳,每年冬末春初开花,先花后叶,花大而密,具有很高的观赏价值,近年来,福建山樱花在造林、高速公路沿线绿化及森林城市建设中应用广泛。随着长期以来肆意掠夺性砍伐阔叶林,包括福建山樱花在内的阔叶树资源越来越少,且福建山樱花果实易遭鸟、虫危害,导致种子自然繁殖率低,以致资源日益减少。有关福建山樱花的研究已有一些报道[4-8],但有关种子发芽试验少见报道。鉴于此,为了更好地开发和利用福建山樱花这一优良用材和园林绿化树种,促进其产业规模开发,笔者开展了福建山樱花种子发芽试验,试图掌握种子的质量状况,正确计算播种量,避免育苗过程中因采用发芽率的低种子而造成经济损失,且利于分析贮藏条件,确保种子安全贮藏。

1 材料与方法

1.1 试验材料 试验所用的福建山樱花种子来自福建省三明市三元区岩前镇福建三明绿源苗木基地。将种子风干后贮藏于冰箱4℃温度中备用,试验前对福建山樱花种子用0.15%~0.3%的福尔马林浸泡15min进行消毒。

1.2 试验设计

1.2.1 不同浸种方式福建山樱花种子发芽试验 本试验以赤霉素浓度、浸种时间及浸种温度3种因素的不同梯度对福建山樱花种子进行浸种处理(表1,2)。采用L9(34)进行正交试验设计,以常规发芽试验为对照,各处理100粒种子,3次重复,置于25℃恒温培养箱中培养,培养条件为黑暗16h、光照8h,湿度保持在80%左右。每隔2d观察统计种子发芽率,培养皿见干浇水,令基质保持湿润。

表1 L9(34)正交试验设计因子水平

[试验设计\&GA3浓度(mg/kg)\&浸种时间(h)\&浸种温度(℃)\&水平1\&500\&12\&25\&水平2\&1000\&18\&30\&水平3\&1500\&24\&35\&]

表2 不同浸种处理因子组合

[处理号\&GA3浓度(mg/kg)\&浸种时间(h)\&浸种温度(℃)\&对照\&1\&500\&12\&25\&1\&2\&500\&18\&30\&2\&3\&500\&24\&35\&3\&4\&1000\&12\&30\&3\&5\&1000\&18\&35\&1\&6\&1000\&24\&25\&2\&7\&1500\&12\&35\&2\&8\&1500\&18\&25\&3\&9\&1500\&24\&30\&1\&]

1.2.2 不同基质中福建山樱花种子发芽试验 本试验培养采用的基质为河沙∶椰糠(1∶1)、蛭石、河沙∶黄土(2∶1)、河沙(全部经高压杀菌处理过)。对贮藏于冰箱中的福建山樱花种子,采用1 000mg/kg的GA3在25~30℃的恒温水浴中浸泡24h,然后捞出后稍加晾干即将其放置于上述各基质中(采用培养皿盛装各基质),于25℃的恒温培养箱中进行萌发培养,培养条件为黑暗16h、光照8h,湿度保持在80%左右。每种基质采用100粒种子,3次重复,每隔2d观察统计种子发芽率,培养皿见干浇水,令基质保持湿润。

1.2.3 不同贮藏方式福建山樱花种子发芽试验 采用层积沙藏(将沙∶种按5∶1的比例放置于恒温的人工气候箱中贮藏)、超低温贮藏(指将福建山樱花种子浸泡于混合防冻剂——包括二甲亚砜、蔗糖和10%甘油中,在0℃条件下处理8h,最后将福建山樱花种子投入至-196℃液态氮中贮藏,令其新陈代谢活动处于基本停止状态)、冷藏(将福建山樱花种子放置于干净的容器中,在冰箱4℃恒温储藏)[9-11]。按上述方法贮藏2个月后,将其放置于培养皿(高温灭菌)中置于25℃恒温培养箱中进行种子发芽,培养条件为黑暗16h、光照8h,湿度保持在80%左右。各处理100粒种子,3次重复,每隔2d观察统计种子发芽率,培养皿见干浇水,令基质保持湿润。

1.3 数据处理与分析 每隔2d观察统计种子发芽率,记录种子萌发最早时间、发芽数量、发芽高峰期及统计发芽势(在发芽过程中日发芽种子数达到最高峰时,发芽的种子数占供测样品种子数的百分率,一般以发芽试验规定期限的最初1/3期间内的种子发芽数占供验种子数的百分比为标准),1个月后统计萌芽率。本试验中获得的数据用DPS专业版数据处理系统进行数据处理和统计分析,并采用办公软件Word、Excel进行表格绘制。

2 结果与分析

2.1 不同浸种方式对福建山樱花种子萌发的影响 由表3可知,经不同因子处理过的种子在恒温培养箱内培养后的第11天便有处理开始萌芽,经不同因子浸种处理的福建山樱花种子最高萌发率为87%,高出对照最高发芽率20%。表明福建山樱花种子经浸种处理不仅可以缩短其发芽期,而且能提高发芽率。

表3 不同浸种方式对福建山樱花种子发芽的影响

[处理号\&开始发芽时间(d)\&发芽数量(粒)\&发芽高峰期(d)\&发芽率(%)\&P1~3d\&P4~6d\&P7~9d\&P10~13d\&P14~17d\&1\&13\&16\&24\&40\&54\&72\&23~28\&72\&2\&15\&16\&24\&36\&52\&69\&26~30\&69\&3\&14\&18\&25\&32\&43\&56\&25~29\&56\&4\&11\&18\&32\&54\&66\&84\&17~20\&84\&5\&12\&17\&33\&47\&57\&74\&23~27\&74\&6\&11\&23\&35\&54\&72\&87\&16~20\&87\&7\&18\&13\&20\&31\&43\&52\&26~30\&52\&8\&17\&18\&23\&35\&49\&57\&25~28\&57\&9\&18\&24\&36\&46\&60\&70\&26~30\&70\&对照1\&12\&16\&27\&47\&59\&66\&20~23\&66\&对照2\&13\&15\&26\&41\&60\&67\&20~23\&67\&对照3\&13\&15\&28\&40\&57\&63\&20~23\&63\&]

根据方差分析表4中的均值大小可得出福建山樱花种子浸种各因子最佳组合,即福建山樱花种子萌发最佳条件是采用1 000mg/kg的GA3在30℃的恒温水浴中浸泡24h。根据极差R值可知,赤霉素GA3的极差值最大,浸种时间其次,浸种温度最小。因此,在福建山樱花种子不同浸种处理试验中,影响其种子萌发率主次关系依次是GA3浓度>浸种时间>浸种温度。

表4 不同浸种方式对福建山樱花种子发芽影响的方差分析

[因素\& 总和 \& 均值 \&极小值\&极大值\&极差R\&调整R′\&水平1\&水平2\&水平3\&水平1\&水平2\&水平3\&GA3浓度\&197.00\&245.00\&179.00\&65.67\&81.67*\&59.67\&52.00\&87.00\&[35.00]\&11.20\&浸种时间\&208.00\&200.00\&213.00\&69.33\&66.67\&71.00*\&59.67\&81.67\&22.00\&19.81\&浸种温度\&216.00\&223.00\&182.00\&72.00\&74.33*\&60.67\&66.67\&71.00\&4.33\&3.90\&空白对照\&216.00\&208.00\&197.00\&72.00\&69.33\&65.67\&60.67\&74.33\&13.67\&12.31\&]

注:每种处理100粒种子,*表示各影响因子均值最大值,[]表示极差最大值。

2.2 不同基质处理对福建山樱花种子萌发的影响 由表5可知,在河沙∶椰糠(1∶1)基质中福建山樱花种子发芽率最高,而在河沙中其发芽率最低。因河沙∶椰糠(1∶1)基质透气性好,且为种子萌发提供养分,利于种子萌发,因此,在进行福建山樱花种子繁育过程中,基质选用蛭石或河沙∶椰糠(1∶1)较为适宜。试验结束后,对上述各基质中未萌发的种子进行解剖发现,福建山樱花种子种仁在河沙基质中发霉情况最严重,表明福建山樱花种子在萌发过程中需较高的氧气含量,以避免受病菌感染。对种子萌发后的芽苗进行跟踪观察发现,在河沙及河沙∶黄土(2∶1)基质中,幼苗长势弱于蛭石和河沙∶椰糠(1∶1)基质。

表5 不同基质处理对福建山樱花种子发芽情况的影响

[基质\&发芽率(%)\&发芽高峰期(d)\&发芽势(%)\&河沙∶椰糠(1∶1)\&89\&20~23\&55\&蛭石\&82\&22~25\&48\&河沙∶黄土(2∶1)\&78\&25~28\&36\&河沙\&70\&27~30\&31\&]

(下转146页)

(上接100页)2.3 不同贮藏方式对福建山樱花种子萌发的影响 按上述贮藏方式对福建山樱花种子贮藏2个月后进行种子发芽率试验,同时采用方差分析对试验结果进行分析统计。从表6可以看出,福建山樱花种子超低温贮藏发芽率为82.3%,高于冷藏(4~6℃)和层积沙藏的种子发芽率,可能是因为超低温贮藏对福建山樱花种子细胞膜系统具有一定的保护作用,减缓有毒物质积累,而层积沙藏因沙内基质较温暖湿润令种子在播种前已完成后熟过程及休眠解除,从而在贮藏时间内已萌发,致使2个月后的萌发试验种子内营养物质已大部分消耗。从表7的方差分析结果得出,以上3种贮藏方式对福建山樱花种子的萌发已达显著性影响,各贮藏方式之间存在显著性差异。

表6 不同贮藏方式对福建山樱花种子发芽情况的影响

[重复\&发芽率(%)\&冷藏(4~6℃)\&超低温贮藏\&层积沙藏\&1\&42\&85\&9\&2\&35\&79\&7\&3\&38\&83\&10\&平均\&38.3\&82.3\&8.67\&]

表7 不同贮藏方式对福建山樱花种子发芽情况影响的方差分析

[贮藏方式\&平均发芽率(%)\&显著性差异\&\&P=0.05\&P=0.01\&\&层积沙藏\&38.3\&b\&B\&冷藏(4~6℃)\&82.3\&a\&A\&超低温贮藏\&8.67\&c\&C\&]

3 结论与讨论

赤霉素是一类植物激素,能调节植物生长及影响各发育过程,如促进种子萌发发芽,解除种子休眠,对完整性受到破坏的细胞膜具有一定的修复作用,提高种子的活力。本研究采用GA3浸种打破福建山樱花种子休眠,在使用过程发现1 000mg/kg GA3的使用,种子萌发率高于2 000mg/kg浓度,所以在采用赤霉素浸种时,并非浓度越高效果越好,对于一些植物来说,高浓度的赤霉素浓度反而对种子的萌发起抑制作用。

不同基质配比处理因基质中养分含量、物理结构上差异、基质的保水能力及通气情况等会影响种子的萌发,令种子的萌发生长出现差异,主要体现在发芽率、发芽势等生理指标上。本次试验中,椰糠基质因分解而为福建山樱花种子萌发提供了磷、钾、氮及其它矿质元素,河沙因粒状而松散增加了椰糠通气性能,解决了椰糠养分释放缓慢问题,河沙∶椰糠=1∶1混合基质最有利于福建山樱花的种子萌发。

种子在贮藏过程中应尽量降低贮藏温度,低温度可减慢种子的呼吸作用,令有机物消耗少,从而延长贮藏时间,若呼吸作用加强的话,便会生成大量水分,令贮藏环境中微生物大量繁殖,种子发霉变质。本次试验采用层积沙藏的方式种子发生霉烂的情况比较严重,影响了种子发芽率,而采用超低温贮藏,不仅提高了种子发芽率,而且有效提高了幼苗的抗冻能力。

参考文献

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(责编:张宏民)

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