温度及浓硫酸处理对洋槐种子发芽的影响
2017-09-21陈学福李爽
陈学福+李爽
摘 要:该试验研究了不同水温浸种及不同浓硫酸酸蚀时间对洋槐种子萌发的影响。结果表明,不同浸种水温对洋槐种子发芽影响显著,最佳浸种温度为:80℃的浸种温度,其发芽率达到52%,發芽势达到51%;不同浓硫酸酸蚀时间对洋槐种子发芽率和发芽势达到极显著影响,其中以40min酸蚀时长的处理效果最佳,发芽率达到56%,发芽势达到40%。
关键词:洋槐种子;热水浸种;浓硫酸;发芽率;发芽势
中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)17-0100-03
Abstract:The experimental studied the effects of different seed soaking water temperature and sulfuric acid pickling time on robinia seed germination. The results show that the different seed water temperature has significant effects on acacia seed germination,seed soaking temperature:80℃ seed soaking temperature,the germination rate of 52%,the germination potential of 51%. Different sulfuric acid pickling time of acacia seed germination rate and germination potential to significantly impact,of which 40 min long treatment works best when acid corrosion,germination rate of 56%,the germination potential of 40%.
Key words:Acacia seeds;Hot water soaked;Concentrated sulfuric acid;Germination rate;The germination
洋槐(Robinia pseudoacacia L.),又名刺槐,属豆科刺槐属落叶乔木,为温带树种,在年平均气温8℃~l4℃、年降雨量500~900mm的地方生长良好。树冠高大,叶色鲜绿,每当开花季节绿白相映,素雅而芳香,可作为行道树、庭荫树,并且是工矿区绿化及荒山荒地绿化的先锋树种,对二氧化硫、氯气、光化学烟雾等的抗性都较强,还有较强的吸收铅蒸气的能力。根部有根瘤,有提高地力之效。冬季落叶后,枝条疏朗向上,很像剪影,造型有国画韵味。生长迅速,木材坚韧,纹理细致,有弹性,耐水湿,抗腐朽,是重要的速生用材树种。可供建筑、枕木、车辆、农具用材;叶含粗蛋白,可做饲料;花是优良的蜜源植物,种子榨油供做肥皂及油漆原料。叶含有刺槐甙(acaciin,C28H32O13·4H2O)、刺槐素(acacetin,C16H12O5)、三糖甙、洋槐甙(robinin,C33H40O19)、鞣质等,主要功能为止血。
由于洋槐种皮厚而坚硬,透水性差,硬粒很多,如不浸种催芽,则种子发芽出土慢,出苗不整齐、不均匀。为此,本文探索了洋槐浸种的有效方法,以提高洋槐的发芽率,为洋槐育苗生产提供科学依据,从而更好地对洋槐加以利用。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验材料 供试的洋槐种子采购与于保定市林业局种子站,经净度测定,该批种子净度为96.6%。
1.1.2 试验仪器及物品 酒精,98%浓硫酸,镊子,纱布条,滤纸,温度计,培养皿,烧杯,玻璃棒,托盘,钟罩,水壶,电磁炉,恒温培养箱等。
1.2 方法
1.2.1 四百粒法 本次试验试验方法即为“四百粒法”。用四分法将种子分为4份,从每份中随机提取25粒组成100粒,共取4个100粒,即为4次重复,称为“四百粒法”。此法适用于中小粒种子的发芽测定,种粒较大的可以50粒或25粒为一次重复。
1.2.2 重量发芽法 特小粒种子用重量发芽法,以0.1~0.25g为一次重复。
2 试验设计
本次试验于3月19日进行种子处理,3月20日开始进行洋槐种子发芽测定试验。
2.1 种子处理
2.1.1 水浸处理 方法:用不同温度的水即冷水、30℃、50℃、80℃、100℃,浸种24h。操作:共5个处理,每个处理取纯净的洋槐种子100粒为一个重复,取4次重复。将取好的洋槐种子分别将置于5个烧杯。将不同温度的水倒入盛有试验种子的烧杯中,边倒边搅拌,使洋槐种子与水充分接触混合。注明标签:日期、时间、浸种水温。
2.1.2 浓硫酸酸蚀处理 方法:用98%浓硫酸分别酸蚀洋槐种子10min、20min、30min、40min、50min、60min后清洗干净,再分别浸种24h。操作:每个处理取纯净的洋槐种子100粒为1个重复,取4次重复。将取好的洋槐种子分别置于6个烧杯中,倒入98%浓硫酸浸泡酸蚀,并计时。每计时10min任取一个酸蚀洋槐种子的烧杯开始冲洗种子,利用小纱网,将种子倒入其中,用清水将表面附着的浓硫酸冲洗干净,再放回烧杯加水浸种24h。在烧杯上附上标签,注明组号,处理方法,处理时间,试验员及当天日期。
2.2 试验步骤
2.2.1 用具消毒 用具均应洗涤灭菌,恒温箱或发芽器可用酒精擦洗,消毒后应打开通风,待没有气味时方可使用,镊子、培养皿、托盘、钟罩等在130℃烘箱中烘2h以上,也可用开水煮沸30min以上,或用酒精消毒。endprint
2.2.2 置床管理 将水倒入培养皿(水量为容积的大半),再将托盘置于培养皿上。将纱布条和滤纸衬在托盘上,以水阴湿,滤纸要平,紧贴托盘,勿使盘与纸之间存留气泡。将处理好的洋槐种子分别摆在托盘上,种粒的摆放应有一定的序列,种粒之间应有一定的距离。摆完后盖上钟罩,钟罩上一定要贴标签,注明树种,处理方法,处理时间,组号,日期,检验者姓名。放入恒温箱中,恒温箱设定的为25℃,全光照。每天检查发芽环境的水分和温度状况,轻微发霉的种子可拣出用水冲洗,冲洗后仍放在培养皿中。发霉种粒多时更换发芽床或发芽器皿。
2.2.3 观察记载 发芽的情况要定期观察,并及时记入卡片,尤其是统计发芽势和发芽率的那一天,必须有记载,记载时拣出正常发芽粒、腐坏粒和异状发芽粒。同时,种子发霉的情况和发芽条件的异常波动等情况也应及时记载。正常发芽粒:特大粒、大粒和中粒种子的幼根长度为该粒种粒长度的50%以上,小粒种子和特小粒种子的幼根长度大于该种粒长度。异状发芽粒:胚根短,生长迟滞,并且异常瘦弱;胚根腐坏;胚根出自珠孔以外的部位;胚根呈负向地性;胚根卷曲;子夜先出;双胚联结等状况的种粒。腐坏粒:内含物腐坏的种粒。
2.2.4 试验持续时间 发芽测定持续的天数自置床之日算起(不包括种子处理时间),当种子大部分发完了,并连续5d发芽粒数平均不足供试粒数的1%时为发芽终止期。可以根据发芽高峰计算发芽势决定发芽天数,也可以根据试际发芽天数计算发芽势。此次试验持续7d结束。
2.3 测定项目 发芽测定的结果用发芽势和发芽率表示,二者均是种子品质的重要生理指标。2个试验结果统计数据及计算方法相同。
2.3.1 发芽率 发芽率:发试验中经一定日数具有发芽力的种子均已发芽,不再出现发芽的种子,此时已发种子的总数占供试种子的百分率,称作种子的发芽率。发芽率是种子播种品质优劣的重要指标。发芽率计算,首先根据记录的数据,统计计算各次重复中正常发芽粒数所占百分率,再求各重复的平均值,看是否在最大容许误差内,在范围内就以各重复的平均值作为该次测定的发芽率。平均数计算到整数。计算公式:发芽率(%)=发芽试验中所有发芽的种子数/供试种子数×100%。
2.3.2 发芽势 发芽势:发芽试验中经一定日数发芽的种子数达到供试种子70%以上的百分率,称作发芽势。发芽势是种子生活力强弱的重要指标。发芽势计算同发芽率。计算公式:发芽势(%)=发芽高峰期内发芽的种子数/供试种子数×100。
3 结果与分析
3.1 不同浸种水温对洋槐种子萌发的影响
3.1.1 不同浸种水温对洋槐种子发芽率的影响 由表1可知,当发芽温度为冷水、30℃、50℃、80℃、100℃时,洋槐种子的发芽率分别为30%、33%、46%、52%、48%。不同浸种水温对洋槐种子的发芽率产生极显著影响。且各处理间存在显著性差异。50℃、80℃、100℃ 3组处理与冷水、30℃两组处理产生极显著差异,且明显优于后两组处理。经80℃的热水浸种处理的洋槐种子发芽率达到 52%。由图1可知,浸种水温80℃为一个临界值,从冷水到50℃水温浸种处理下,洋槐种子发芽率均低于50%,当浸种水温达到80℃时。洋槐种子发芽率达到最高50%以上,当浸种水温为100℃时,发芽率又下降至50%以下,由此推出不同浸种水温对洋槐种子发芽率的影响规律,即洋槐种子发芽率随浸种水温的升高而提高,当浸种水温超过80℃达到100℃时,其发芽率又随着浸种水温的升高而逐渐降低。
3.1.2 不同浸种水温对洋槐种子发芽势的影响 由表1可知,当浸种水温为冷水、30℃、50℃、80℃、100℃时,洋槐种子发芽势分别为16%、27%、38%、51%、35%。由图1可知,随着浸种水温的不断上升,洋槐种子发芽率也在不断提高并在80℃热水浸种时达到最高发芽势51%。说明80℃浸种水温下洋槐种子发芽速度快。
3.2 不同浓硫酸酸蚀时间对洋槐种子萌发的影响
3.2.1 不同浓硫酸酸蚀时间对洋槐种子发芽率的影响 由表2可知,浓硫酸浸种10min、20min、30min、40min、50min、60min,洋槐种子的发芽率分别为20%、48%、42%、56%、39%、34%。浸种时间从10~40min,处理后种子的发芽率随着浸种时间的延长而提高。浸种40min的发芽率最高,达56%,且明显高于其他组处理。浓硫酸的不同酸蚀时间对洋槐种子的发芽率产生显著影响。且各处理间存在显著性差异。浓硫酸酸蚀40min处理与其他组处理产生显著差异,且明显优于其他组处理。经浓硫酸酸蚀40min的洋槐种子发芽率达到56%。
3.2.2 不同浓硫酸酸蚀时间对洋槐种子发芽势的影响 发芽势变化趋势与发芽率变化趋势一致。经浓硫酸酸蚀40min的洋槐种子,发芽势最高达到40%,说明当浸种时间延长时种子的硬实率也明显下降。从以上结果可以看出,浓硫酸對破除洋槐种子硬试效果明显。但经浓硫酸处理50min、60min的种子死亡率较高。推测其原因是浓硫酸处理时间过长,已伤害种子内部组织,导致发芽后成活率不高。
4 结论
4.1 不同浸种水温对洋槐种子的影响 试验结果表明,不同浸种水温对洋槐种子的发芽有极显著影响,也表现出一定的规律,随着浸种水温的升高,洋槐种子的发芽率、发芽势2项指标均有所上升。在浸种水温为80℃时基本达到最高,洋槐种子发芽势达到51%,发芽率达到52%。通过试验初步确定,80℃的浸种水温为洋槐种子萌发的最佳浸种水温。
4.2 浓硫酸浸种时间对洋槐种子发芽的影响 试验结果表明,98%浓硫酸不同酸蚀时间对洋槐种子的发芽影响显著。浓硫酸酸蚀可促进洋槐种子发芽,其中以浸种40min处理效果最佳,洋槐种子发芽势可达到40%,发芽率可达到56%。而过长时间浸种则会抑制洋槐种子发芽。endprint
5 讨论
本试验表明,98%浓硫酸浸种能加快种子发芽率,利用该方法处理种子具有一定应用价值;而热水浸种的处理方法易取材、成本低、操作简便、效果好,是一种试验测定或小规模应用的好方法。2种试验设计为以后相关研究提供了试验数据和结果作为参考。
同时有一些问题还有待今后作进一步探讨:一方面试验设计上还存在局限性,不够完善,本次试验不论是不同水温浸种设计还是浓硫酸不同酸蚀时间设计都采用浸种24h的浸种时间,再次研究相关课题时,可以设计成不同水温与不同浸种天数相组合对洋槐种子萌发的影响;或是发芽温度与浸种温度相组合对洋槐种子萌发的影响;再或者不同酸蚀时间与浸种天数相组合对洋槐种子萌发的影响。另一方面本次试验的试验结果不理想,未达到理想状态,发芽率和发芽势都偏低,基本都维持在50%~60%。推测其原因主观上可能是试验操作者缺乏经验,采取了不当措施或试验过程中出现失误,客观上可能是选用的洋槐种子自身生活力弱、技术措施或试验相关材料限制,而与试验设计本身的可行性无关。研究结果一致由高到低的总体趋势说明试验设计中包含了最佳处理,同时也证明了试验结果的正确性。
参考文献
[1]鲁兆新,宫国军,王立峰,等.甜菜种子活化剂的配方筛选及室内发芽试验[J].中国甜菜糖业,2001(1):24-25.
[2]赵可夫,冯立田,范海盐.生植物种子的休眠、休眠解除及萌发的特点[J].植物学通报,1999,16(6):677-685.
[3]陳小文,祁鑫,王海永,等.NaCl浸种对转 Bt 基因玉米与受体品种萌发及幼苗生长形态的影响[J].华北农学报,2011,26(增刊):117-120.
[4]孙敏红,邓云,和相琼.NaCl胁迫对不同西瓜品种种子发芽及其幼苗生长特性的影响[J].北方园艺,2011(13):24-28.
[5]王广印,张百俊,赵一鹏,等.NaCl胁迫对黄瓜种子萌发的影响[J].吉林农业大学学报,2004,26(6):624-627.
[6]张秀玲,李妍,郑世英,等.NaCl胁迫对罗布麻种子萌发及胚生长的影响[J].种子世界,2006,6:28-30.
[7]颜宏,赵伟,陈文静,等.不同盐溶液浸种对向日葵种子萌发的影响[J].种子,2007,26(2):69-72.
[8]李望.种子休眠的机理及其破除方法[J].中国农学通报,1997(3):49-50.
[9]祖容.浆果学[M].北京:中国农业出版社,1996.
[10]张百俊,蒋学杰,张志安.不同浸种时间对辣椒种子活力的影响[J].河南职业技术师范学院学报,2003(3191):23-25.
[11]厄剑锋,方守地.不同浸种时间对水稻陈种子活力的影响[J].种子科技,1995(2):33-34.
[12]李 颖,王恒明.不同浸种时间对辣椒种子发芽的影响[J].上海蔬菜,2003(1):23-24.
[13]朱伯华.不同蔬菜种子浸种时间试验[J].长沙蔬菜,1996(8):27-28.
(责编:张宏民)endprint