超干处理对文冠果种子萌发特性的影响

范西武

摘 要：超干处理即将种子含水量降至5%以下种子贮藏前处理技术，是种子贮藏时一种节约能源的新途径。实验通过硅胶干燥法获得不同含水量的文冠果种子，研究超干处理对文冠果种子的发芽率、发芽指数、活力指数等的影响。结果表明文冠果种子适于超干处理，超干处理后发芽指数与发芽率规律一致，最适合含水量范围[3.20%，5.40%]，最佳种子超干含水量为3.20%，可用幼苗苗高来反映种子活力指数。

关键词：文冠果；超干处理；萌发特性

超干处理是指将种子含水量降至5%以下的种子贮藏前处理技术。密封后在室温条件下或稍微降温的条件下进行贮藏，这样既可以节约能源、减少经费，又可以获得较好的贮藏效果。在我国，目前有关种子超干处理的技术在一些花卉、蔬菜等植物的种子上有着较为广泛的应用，在林业上已有关于华山松、白皮松、红松、油松、侧柏、刺槐、小叶锦鸡儿等林木树种种子超干处理后萌发特性的研究，但关于超干处理对文冠果种子萌发特性的研究较少。

文冠果（Xanthoceras Sorbifolia Bunge）属无患子科（Sapindaceae）文冠果属（Xantho ceras），为单种属。是我国特有的木本油用和药用树种，是一种既抗旱、抗寒又耐瘠薄的能源树种。原生在我国北方的干旱寒冷地区，近年来在全国范围内已大量栽培，种子可食，种仁含脂肪57.18%、蛋白质29.69%、淀粉9.04%、灰分2.65%，营养价值很高，是我国北方很有发展前途的木本油料树种。

种子发芽特性是种子质量的重要体现，是实现文冠果大面积种植的关键。因此，本文以文冠果种子为研究对象，采用硅胶干燥法，对其种子进行超干处理，探讨超干处理对文冠果种子萌发特性的影响，以期为林业种子贮藏提供科学依据和实践参考。

一、材料与方法

1.实验材料

本实验所用的文冠果种子于2015年8月采集，种子的初始含水量为7.55%，百粒重为94.78±7.52g。

2.实验方法

（1）超干处理。种子脱水方法采用硅胶干燥法，将种子置于纸袋内并埋于含硅胶的干燥器中，其中硅胶与种子重量比为5：1，在室温条件下脱水干燥，干燥器内的硅胶每天定时更换，种子的重量定时称重，根据种子内干物质含量，计算即时的种子含水量。最终调制出的种子含水量为1.25%、3.20%和5.40%。

（2）试验设计。实验采用完全随机设计。以初始含水量为7.55%的种子为对照（CK），含水量为1.25%、3.20%和5.40%的种子为处理1、处理2和处理3。设3个重复，每个重复60粒种子。

（3）指标测定。按《林木种子检验规程》GB2772-1999的技术标准进行发芽实验，以出现子叶的正常幼苗为发芽标准。实验过程中，测定下胚轴长度（L）；实验结束后，测定幼苗苗高（H）、并计算以下指标。

3.数据分析

实验数据采用SPSS17.0统计分析软件进行单因素方差分析和多重比较（Duncan法）。数据结果以“平均值±标准误”表示，采用Microsoft Excel 2003软件作图。

二、 结果与分析

1.超干处理对文冠果种子发芽率的影响

图1所示4种含水量下文冠果种子的发芽率。从图1可以看出，文冠果种子在不同超干处理下发芽率均低于CK，并且随着种子含水量的降低，发芽率逐渐降低。其中，在种子含水量降低为5.40%和3.20%时，发芽率下降的幅度较小，而在种子含水量降低为1.25%时，发芽率下降幅度较大。

2.超干处理对文冠果种子发芽指数的影响

发芽指数是种子萌发的综合指标之一。从图2可知，文冠果种子的发芽指数随着含水量的降低而下降。在含水量为7.55%、5.40%、3.20%时，发芽指数下降的幅度较小，在含水量为1.25%时，发芽指数急剧下降。

3.超干处理对文冠果幼苗生长的影响

对不同含水量的文冠果种子长出的幼苗进行了下胚轴长度和苗高的测量。由图4可知，文冠果幼苗下胚轴长度生长量随着含水量的降低而下降，在含水量为7.55%、5.40%、3.20%时，下胚轴长度生长量下降的幅度均较小，在含水量为1.25%时，下胚轴长度生长量下降幅度较大。由图5可知，文冠果幼苗苗高生长量同样随着含水量的降低而下降，在含水量为7.55%、5.40%、3.20%时，幼苗苗高生长量下降的幅度均较小，在含水量为1.25%时，幼苗苗高生长量下降幅度较大，与幼苗下胚轴长度变化趋势一致。

方差分析表明不同超干处理对文冠果幼苗生长有极显著影响，多重比较结果见表1、表2。

从表1可以看出，处理1发芽后平均下胚轴长度生长量最低，其次依次为处理2、处理3和CK，且处理1显著低于处理2、处理3、CK，而处理2、处理3、CK间无显著差异。

从表2可以看出，处理1发芽后平均苗高生长量最低，其次依次为处理2、处理3和CK，这与发芽后平均下胚轴长度变化趋势一致。处理1与处理2间均存在极显著差异，但处理2与处理3间不存在极显著差异，处理3与CK间也不存在极显著差异。

4.超干处理对文冠果种子活力指数的影响

活力指数是种子发芽速率和生长量的综合反映，是种子活力的更好指标。由图5可知，文冠果种子的活力指数随着含水量的降低而下降。

方差分析表明不同超干处理对文冠果种子活力指数有极显著影响（p=0.000，见附表表3），多重比较结果见表3。

从表3可以看出，处理1活力指数最低，且极显著低于处理2、处理3、CK。处理2活力指数极显著高于处理1，但与处理3间无极显著差异，处理3与CK间也无极显著差异。

三、结论

1.文冠果种子超干处理后发芽指数与发芽率一致，最适合含水量范围[3.20%，5.40%]，种子超干最佳含水量为3.20%，是文冠果种子贮藏时一种节约能源的新途径。

2.含水量大小对文冠果种子萌发的整齐性没有太大影响。

3.不同超干处理后，文冠果种子活力指数与幼苗苗高规律一致，可用幼苗苗高来反映种子活力指数。

四、讨论

和林格尔县浑河林场、内蒙古农牧学院林学系通过70℃温水浸种三天得到文冠果种子场圃发芽率为32.5%；司风义，李晓辉，高风华用 80℃的热水烫种（边倒热水边搅拌），冷却至室温后浸泡120h，然后在恒温恒湿培养箱中进行催芽，得到文冠果种子发芽率为39%；徐士贤用温水浸泡不同类型文冠果种子得到种子平均发芽率为11.42%，其中最低2.80%，最高47.7%。本实验同是热水浸种快速催芽，但种子含水量范围[3.20%，5.40%]，发芽率仍与相关研究保持一致，说明文冠果种子适于超干处理。文冠果种子种皮厚且坚硬，徐青萍通过分析认为文冠果种子发芽前进行处理的最有效措施：将文冠果在80℃水温下浸泡24h后，再用机械损伤种皮，然后将种子在30℃恒温条件下进行催芽，会促进种子萌发，提高种子发芽率。所以机械处理条件下，超干处理对文冠果种子萌发特性的影响有待于进一步研究。

本实验得出文冠果种子最适合含水量范围[3.20%，5.40%]，临界值3.20%。这与宋红，宋刚，王玲对红松种子的研究得到的最适合含水量是4%，最低临界值是3%；王文舒，郭素娟对白皮松种子的研究得到的含水量为3.19%是白皮松种子超干处理的最适含水量；侯龙鱼研究的种子最优保持含水量，油松3.2%、侧柏3.7%相一致。但与侯龙鱼研究的种子最优保持含水量，延安种源刺槐种子4.8%，吴起种源刺槐种子4.3%，小叶锦鸡儿种子4.6%却不一致。

国际植物资源委员会（IBPGR）将种子含水量（5±1）%，贮藏温度-18℃作为世界各国长期保存种质的理想条件。然而在低温库下进行种子贮藏，需要耗费大量电力，投资大，成本高。种子超干处理后贮藏可在常温下进行，不仅能大大减少费用，而且也能取得和低温下贮藏同样的效果，是种子贮藏时一种节约能源的新途径。因此，种子的超干处理成为近十几年来研究的热点。经典的种子生理学研究理论认为，5%是种子安全含水量的下限，但随着种子吸胀过程中生物膜物理修复的完善和超干处理种子的广泛研究，种子的安全含水量完全可以低于5%。不同类型的种子化学组成不同，水在细胞内的存在状态、自由水/束缚水的比例也不相同，其中束缚水含量对有机体的耐干性起着重要的作用，富含多糖和蛋白质的种子所需结合的束缚水较富含脂类等疏水物质的种子要高，所以含脂类物质较多的种子的安全含水量要较低。

本实验只研究了水浸催芽条件下，超干处理对文冠果种子萌发特性的影响，但长时间的层积催芽等其它条件下，超干处理后对文冠果种子萌发特性的影响有待于进一步研究。

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