浸种时间对马尾松种子发芽的影响*

陈振生 罗义汉 陆素君 赵安然 甘凤丽

（广西国有博白林场，广西 博白 537617）

马尾松(Pinus massoniana)是我国南方松类树种中自然分布最广、数量最多的一种松属树种，广泛分布于我国南方15个省区。马尾松对土壤要求不严，耐干旱贫瘠，在粘土、砂土、石砾土、山脊及岩石裸露的石缝里都能生长，在土层深厚的土壤生长较快，适应性强[1-2]，是我国南方主要的产脂、造纸和用材树种[3]。目前马尾松普遍采用种子繁殖方式培育苗木，提高种子发芽能力是培育苗木的关键技术之一。在苗木培育过程中，水分是限制种子萌发的主要因素，只有在足够的水分条件下，种子才会萌发。种子萌发从吸水开始，种子吸胀过程中，干种子迅速吸收氧气，进行氧化磷酸化反应，为种子萌发提供物质和能量，种胚从静止状态改为生理代谢旺盛的生长发育阶段（植物细胞发生分裂、伸长，幼苗结构分化及成熟，物种特征形成和发展）[4-5]。

据前人研究结果表明,不同浸种时间对思茅松(P. kesiya var. langhianensis)[6]、油松(P. tabulaefornis)[7]、山桐子（Idesia polycarpa）[8]种子发芽影响显著，但不同浸种时间对马尾松种子发芽的影响仅见马常耕等[9]进行了初步研究，但没有明确的研究结果。本研究采取不同浸种时间下马尾松种子的发芽对比试验，研究最佳浸种时长，为深入研究马尾松种子繁殖、提高种子发芽率和发芽整齐程度、苗木培育等方面提供基础资料和可靠依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用马尾松种子采自广西壮族自治区崇左市宁明县，该地位于广西壮族自治区西南部沿海，北回归线以南，受海洋季风影响，终年气温较高，雨量较多。种子采收时间为2016年11月，千粒重为12.086 5 g，选种方式为风选和筛选。

1.2 试验方法

浸种时间为2017年2月15—20日，2月20日浸种2个处理，其余每天浸种1个处理，2月21日置培养皿培养观察，至连续3 d没有种子发萌发为止，历时19 d。用21 ℃清水浸种，浸种时间设12、24、48、72、96、120、144 h共5个处理，浸种后用0.3%高锰酸钾消毒15 min，然后用清水清洗干净，置于培养皿中培养，每个培养皿放置200粒马尾松种子，每个处理设置3个重复，培养基质为滤纸，培养温度为22 ℃。

1.3 测定项目与方法

以胚根突破种皮、胚芽达种长1/2作为萌发标准[11]，每隔1 d观察记录1次发芽粒数。参照颜启传[12]、林立和刘德良[13]、李娟等[14]的方法，计算种子的发芽率和发芽指数，以种子发芽数达到高峰时计算其发芽势，计算公式[10]：

式中，n为正常发芽粒数，N为供测种子总数，Gt为不同时间t的发芽粒数，Dt为发芽试验天数，Gpt为达到高峰日时的发芽粒总数。

1.4 数据分析

数据采用Microsoft excel 2003软件进行统计分析，采用SPSS 16.0进行方差分析和Duncan多重比较,并采用SPSS对3个发芽指标建立数学模型，采用二次曲线、复合曲线、生长曲线、对数曲线、三次曲线、S曲线、指数曲线、逆函数、幂函数和逻辑函数等10种曲线进行比较。

2 结果与分析

2.1 7个浸种时间处理差异性评价

对7个处理发芽率、发芽势和发芽指数进行组间和组内的单因素方差分析，结果表明，浸种24、48、72和96 h共4个处理发芽率较高，其中浸种48 h发芽率最高， 4个处理间发芽率差异不显著，与其他3个处理发芽率差异显著（P＜0.05）；浸种12和144 h处理发芽率较低，分别与其他处理差异显著（P＜0.05）。浸种48、72、96和120 h等4个处理发芽势较高，4个处理间发芽势差异不显著（P＜0.05）；浸种12 h处理发芽势较低，与其他处理差异显著（P＜0.05）；浸种48 h发芽势最高，与处理12、24和144 h 3个处理差异显著（P＜0.05）。浸种48、72和96 h处理发芽指数较高，其中浸种48 h发芽指数最高，此3个处理间发芽指数差异不显著（P＜0.05），浸种12和144 h处理发芽指数较低，分别与其他处理差异显著（P＜0.05）。综合发芽率、发芽势和发芽指数3个指标，马尾松浸种时间为48 h的发芽最好（表1）。

2.2 3个发芽指标建模分析

3个发芽指标均为三次曲线拟合度最高，因此，采用三次曲线建立发芽率、发芽势和发芽指数模型。

2.2.1 发芽率数学模型和曲线图 采用三次曲线建立的发芽率数学模型如下：

式中，x=浸种时间，Y1=发芽率。

根据拟合的发芽率数学模型，绘制浸种时间—发芽率曲线（图1）。结果表明随着浸种时间延长，发芽率呈由低到高再到低的趋势，在浸种水温21 ℃下最佳浸种时间为48 h。马尾松浸种48 h的发芽率比传统浸种24 h的高出1.26个百分点。

表1 不同浸种时间对马尾松种子发芽能力的影响Table 1 Effect of soaking time on seeds germination ability of P. massoniana

图1 不同浸种时间下马尾松种子的发芽率Fig. 1 Germination rate of P. massoniana seed at different soaking time

图2 不同浸种时间下马尾松种子的发芽势Fig. 2 Germination potential ofP. massoniana seed at different soaking time

2.2.2 发芽势数学模型和曲线图 采用三次曲线建立的发芽势数学模型如下：

式中， x= 浸种时间，Y2=发芽势。

根据拟合的发芽势数学模型绘制浸种时间—发芽势曲线（图2）。结果表明随着浸种时间延长，发芽势呈由低到高再到低的趋势，在浸种水温21℃下最佳浸种时间为48 h。马尾松浸种48 h的发芽势比传统浸种24 h的高出11.11个百分点。

2.2.3 发芽指数数学模型和曲线图 采用三次曲线建立的发芽指数数学模型如下：

式中， x= 浸种时间，Y3=发芽指数。

根据拟合的发芽指数数学模型，绘制浸种时间—发芽指数曲线（图3）。结果表明随着浸种时间延长，发芽指数呈由低到高再到低的趋势，在浸种水温21 ℃下最佳浸种时间为48 h。马尾松浸种48 h的发芽指数比传统浸种24 h的高出12.79个百分点。

图3 不同浸种时间下马尾松种子的发芽指数Fig. 3 Germination index of P. massoniana seed at different soaking time

3 结论与讨论

3.1 任雅君等[15]人对蓝花楹(Jacaranda acutifolia)在2种水温浸种下的发芽试验中发现，种子萌发过程中所进行的一系列生理生化过程，均是在一系列酶的催化下完成，而酶催化反应与温度密切相关，不同水温浸种对蓝花楹种子的萌发有明显影响。陈国彪等[16]人对西南桦（Betula alnoides)在4种培育温度下的发芽试验中发现，培育温度对西南桦种子的发芽率并无显著影响，但对其发芽速度、芽苗生长速度影响显著。本试验为浸种清水温度21 ℃、室温22 ℃下的试验结果，但不同浸种水温和室温下的马尾松发芽情况可能不同。

3.2 对于浸种时间对种子活力的影响观点不一，一般以种子完成物理吸水过程为好。范镇贞等[17]对嘉氏羊蹄甲（Bauhinia galpinii）种子及李淑娴等[8]对山桐子的浸种试验表明，吸水不充分会降低种子发芽率，浸种时间过长会造成种子腐烂，试验结果与本试验相似。

3.3 通过采用10种曲线拟合，3个发芽指标均为三次曲线拟合度最高。在12～144 h 时间内，曲线反映3个发芽指标由低到高、再到低的过程，与试验结果相吻合。

3.4 在7个浸种时间中，3个发芽指标均呈现由低到高再到低的趋势，在浸种水温21℃下最佳浸种时间为48 h。目前马尾松浸种时间普遍为24 h，根据本试验结果,马尾松浸种48 h的发芽率、发芽势和发芽指数分别比浸种24 h的高出1.26、11.11和12.79个百分点。

[1] 北京林学院. 树木学[M]. 中国林业出版社, 1980: 42-43.

[2] 广西壮族自治区林业科学研究院. 广西主要乡土树种[M]. 南宁: 广西科学技术出版社, 2011: 9-10.

[3] 连辉明, 曾令海, 何波祥, 等. 马尾松木材基本密度、管胞长度遗传变异规律及其与生长量、产脂力的相关性研究[J]. 广东林业科技, 2006, 22(1): 5-8; 13.

[4] MATARUGA M, HAASE D L, ISAJEV V. Dynamics of seed imbibition and germination of Austrian pine (Pinus nigra Arnold) from extreme habitat conditions within five Balkan provenances[J]. New Forests, 2010, 40(2): 229-242.

[5] 张圆, 王普昶, 王慧慧, 等. 刺槐种子萌发过程中的水分和抗氧化酶活性变化[J]. 种子, 2014, 33(9) : 15-19.

[6] 孟梦, 周云, 刘永刚, 等. 不同浸种时间及药剂处理对思芧松种子发芽的影响[J]. 西部林业科学, 2011, 40(1):52-56.

[7] 张金香, 林艳, 武亚敬, 等.油松浸种处理水温与浸种时间研究[J]. 中国农学通报, 2012, 28(34): 31-35.

[8] 李淑娴, 兰思仁, 吴沙沙, 等. 浸种时间及植物生长调节剂对山桐子种子萌发的影响[J]. 种子, 2015, 34(4):8-12.

[9] 马常耕, 刘德英. 十四个造林树种种子播前浸种试验[J].林业科技通讯, 1986(12): 10-13.

[10] 国家林业局.林木种子检验规程: GB 2772-1999[S]. 北京: 中国标准出版社, 1999.

[11] 梁红. 植物遗传与育种[M]. 广州: 广东高等教育出版社,2002: 306-307.

[12] 颜启传. 种子检验的原理和技术[M].北京: 农业出版社,1992: 204-209.

[13] 林立, 刘德良. 红花檵木种子特性及萌发影响因素的研究[J]. 林业与环境科学, 2016, 32(3): 35-40.

[14] 李娟, 谭文婧, 刘艺玮, 等. 不同药剂处理对闽楠种子萌发的影响[J]. 林业与环境科学, 2017, 33(1): 54-58.

[15] 任雅君, 梅洛银, 丁敢丽, 等. 2种水温浸种对蓝花楹种子发芽指标的影响[J]. 安徽农业科学, 2010, 38(14): 7720-7721；7723.

[16] 陈国彪, 曾杰, 翁启杰, 等. 温度对西南桦种子萌发的影响研究初报[J]. 广东林业科技, 2005, 21(1): 19-21.

[17] 范镇贞, 肖泽鑫, 柳泽鑫. 嘉氏羊蹄甲浸种催芽处理研究[J]. 林业与环境科学, 2016, 32(4): 60-62.