紫花地丁开花习性及种子生产特性研究

赵晨光，李 龙，李慧瑛，杨卫超

（内蒙古阿拉善盟林业治沙研究所，阿拉善左旗 750306）

紫花地丁开花习性及种子生产特性研究

赵晨光*，李 龙，李慧瑛，杨卫超

（内蒙古阿拉善盟林业治沙研究所，阿拉善左旗 750306）

通过对紫花地丁（Viola philippica Cav.）种子产量构成因子做方差、相关和回归分析，找出呼和浩特地区紫花地丁种子产量构成因子中的限制性因子是每株结荚数和每荚种子数；预测栽培紫花地丁单株实际种子产量的模型为：Y=-0.746+0.047X3+0.025X5。利用种子产量构成因子计算潜在种子产量和实际种子产量。

紫花地丁；种子产量构成因子；种子产量

紫花地丁，别名野堇菜、光瓣堇菜等。堇菜科多年生野生草本〔1〕。分布于全国大部分地区。具有抗旱、抗寒、耐瘠薄、适应性广等特点，性寒味微苦，有清热解毒的功效，具有丰富的药用价值。紫花地丁植株低矮，生长整齐，株丛紧密，花期早且集中，是一种理想的绿化美化观赏植物〔2〕。

近年来，紫花地丁在引种栽培、生物学特性、营养成分等方面的研究较多〔3〕。但未见有关种子生产方面的研究报道。课题组从2013开始在呼和浩特地区引种试种紫花地丁，经多年研究发现，紫花地丁存在花期长、种子成熟期不一致、荚果成熟后极易开裂、成熟种子容易脱落、单位面积种子产量低等诸多与种子产量或种子生产密切相关的问题。本试验通过田间测试并结合数理统计较为详细地研究分析了紫花地丁种子产量的构成因子，旨在为紫花地丁种子生产实践提供理论依据和基础数据。

1 试验地概况

本研究于2013年3月在呼和浩特市和林格尔县合创农业科技园区进行。该地区为典型的温带大陆性气候，水热同季；年平均降水量400mm左右，集中于6-9月；年平均温度8℃，极端最高气温37.9℃，极端最低气温-32.8℃；无霜期130～140d，初霜9月下旬。土壤为沙壤土，肥力中等，p H值7.0～7.5；试验地均为旱作。

2 材料与方法

2.1 材料

试验材料为1年生、2年生和3年生紫花地丁植株。

2.2 方法

2.2.1 物候期

紫花地丁

2.2.2 种子产量构成因子

当60%以上植株的多数种荚转为黄褐色，而种子尚未开始自然脱落时，随机选择30株，统计每株生殖枝数、每株小花数、每株结荚数和结实率。达到完全成熟后测定千粒重，推算单株实际种子产量和小区实际种子产量。

2.2.3 潜在种子产量和实际种子产量的计算

通过种子产量构成因子计算理论种子产量和实际种子产量。

潜在种子产量=株/667m2×小花数/株×胚珠数/小花×千粒重。

实际种子产量=株/667m2×小花数/株×胚珠数/小花×千粒重×结实率。

文中数据处理应用数理统计软件Spss完成。

3 结果与分析

3.1 种子产量构成因子

3.1.1 种子产量构成因子方差分析

从表1可以看出，3号紫花地丁材料的每株生殖枝数最多，达34个，与其它紫花地丁材料差异显著（p＜0.05）；2号紫花地丁生殖枝为20.1，与1号和3号差异显著。3号的单株小花数与1号和2号差异性显著。结荚数/果实方面，3号紫花地丁与1号和2号材料差异性显著。结实率和单株实际种子产量，3号紫花地丁最高，为83.2%和1.0，同1号、2号紫花地丁差异性显著，1号和2号有显著性差异。几种材料千粒重差异不显著。

表1 种子产量构成因子方差分析

3.1.2 种子产量构成因子相关分析

由表2可知，在紫花地丁的6个种子产量构成因子中，每株生殖枝数（X1）与单株实际种子产量（Y）存在极显著正相关。每株小花数和单株实际种子产量（Y）存在极显著正相关。每株结荚数单株实际种子产量呈极显著正相关。结实率和单株实际种子产量存在极显著正相关。每小荚种子数单株实际种子产量呈极显著正相关。相关系数大小顺序为：结荚数/株（X3）＞小花数/株（X2）＞生殖枝数/株（X1）＞结实率（X4）＞种子数/荚（X5）＞千粒重（X6）

表2 种子产量因子与种子产量相关分析

3.1.3 种子产量构成因子逐步回归分析

为了了解和预测栽培紫花地丁种子产量，对单株实际种子产量（Y）、每株生殖枝数（X1）、每株小花数（X2）、结荚数/株（X3）、结实率（X4）、种子数/荚（X5）和千粒重（X6）等6因子进行逐步回归分析，建立预测单株实际种子产量的模型。单株实际种子产量（Y）是因变量，其余6个变量是自变量。

逐步回归法第一步将自变量X3加到模型中。这时留在模型中的自变量满足停留允许水平0.15；第二步将自变量X5加到模型中满足进入允许水平0.15，其余模型外的所有自变量不满足进入允许水平0.15，因此，筛选过程结束〔4〕。从上述分析结果得知，每株结荚数（X3）和种子数/荚（X5）对紫花地丁单株实际种子产量（Y）有显著影响。

他们的关系模型是：Y=-0.746+0.047X3+0.025X5

3.2 理论种子产量和实际种子产量

由于旱景园林景观生态草常为栽培驯化时间较短的野生植物，其在种子生产方面存在着开花期长、败育种子比例大、种子成熟不一致、种子易脱落等问题，种子产量往往比较低。紫花地丁材料的产量构成因子计算出的理论种子产量和实际种子产量见表3。

3号材料理论种子产量和实际种子产量分别达到603.2kg/hm2和121.8kg/hm2而且实际种子产量与理论种子产量的比值也是最低为0.20，表明3号材料在更为适宜的环境条件下和管理措施下还可以进一步提高种子产量。其次是1号和2号材料，实际种子产量和理论种子产量的比值为0.33，同样具有进一步提高种子产量的潜能。

表3 理论种子产量和实际种子产量（单位：kg/hm2）

3.3 落粒性

种子生产过程中，限制理论种子产量转化为实际种子产量的因素主要有营养情况、受精率、风等外力造成的落花落果、落粒性及收获损失、花粉败育等情况〔5〕。紫花地丁种子生产过程中，种子开裂和花粉败育往往成为限制其种子生产的重要原因。如表4所示，紫花地丁种子完全成熟后，种荚开裂，种子大量散落。材料1和材料3，种荚开裂数分别达到91.5%和93.5%，材料2种荚开裂数同样达到89.9%，占种荚数的绝大多数。

表4 影响落粒性的主要原因

4 讨论与结论

4.1 紫花地丁的千粒重比较稳定，在不同年限之间不存在显著性差异；每株的生殖枝数、小花数、结荚数、结实率和单株实际种子产量，随生长年限的增加而显著增加。每小荚的种子数：2年生的＞3年生的＞1年生的。

4.2 紫花地丁每株生殖枝数、每株小花数、每株结荚数、每荚种子数和结实率与单株实际种子产量呈极显著相关性。同时，每株生殖枝数、每株小花数、每株结荚数和结实率之间存在极显著相关性。即每株生殖枝数、每株小花数、每株结荚数、每荚种子数和结实率都是紫花地丁单株实际种子产量的主要影响因子，同时每株生殖枝数、每株小花数、每株结荚数和结实率之间也相互影响。

4.3 紫花地丁种子产量的逐步回归模型为：Y=-0.746+0.047X3+0.025X5，这说明每株结荚数每增加一个单位，紫花地丁种子产量将提高0.047个单位，每荚种子数每提高1个单位，单株实际种子产量提高0.025个单位。因此，在生产实践中，提高紫花地丁种子产量的主要方向是提高每株小荚数和每荚种子数。

4.4 落粒性是影响每荚种子数和每株小荚数的重要原因之一。紫花地丁种子生产过程中，种荚开裂数占每株种荚数的比例较高。材料1和3分别达到91.5%和93.5%，材料2同样达到了89.9%，严重制约了紫花地丁单株实际种子产量。

〔1〕吴征镒，王庆瑞，1991.中国植物志，第51卷〔M〕.北京：科学出版社.

〔2〕徐本美，孙运涛，孙超等.紫花地丁种子的萌发性状及其栽培繁殖〔J〕.种子，2003，22（5）：24-28.

〔3〕李青丰，常峰，董天明.几种禾本科牧草开花结实特性的研究〔J〕.内蒙古草业，2000（1）：41-43.

〔4〕伏兵哲，米福贵，李显利.串叶松香草种子产量构成因子分析〔J〕.种子，2010，29（3）：1-4

〔5〕李海贤，石凤翎，王明君等.扁蓿豆种子产量构成因子的分析〔J〕.种子，2006，25（12）：1-3.

Study on Seed Yield Components of Viola philippica Cav.

Zhao Chenguang，Li Long，Li Huiying，Yang Weichao
（Sand of forestry research institute，Inner Mongolia Alxa，Alax left banner 750306）

Seed yield componentswere analyzed.The variance，correlation analysis，and regression analysiswere done in the seed yield components of Viola philippica Cav.The results showed thatthe numberof seed pods of perplant and the number of seeds of each pod are the most important in seed production.The model of actual seed yield perplant of Viola philippica Cav is：Y=-0.746+0.047X3+0.025X5.Potential and actual seedsyieldwereestimated based on seed yield components.

Viola philippica Cav；seed yield components；seed yield

S567

A

2095—5952（2016）03—0058—04

2016-06-24

旱景园林景观生态草种子生产及促进成苗技术研究（2013-计-3-12）。

赵晨光（1986- ），男，内蒙古阿拉善盟人，主要从事草地生态学研究，E-mail：18648330471@163.com。