不同处理方法对2种栒子属灌木种子萌发的影响

2017-10-17于浩然李青丰贺一鸣贾玉山

草原与草业 2017年3期

关键词：沙藏层积温水

于浩然,李青丰，贺一鸣,魏强,贾玉山

(内蒙古农业大学草原与资源环境学院，内蒙古呼和浩特 010019)

不同处理方法对2种栒子属灌木种子萌发的影响

于浩然1,李青丰，贺一鸣1,魏强1,贾玉山*i

(内蒙古农业大学草原与资源环境学院，内蒙古呼和浩特 010019)

采用98%H2SO4浸泡种子不同时间(30min、45min和75min)、45℃温水浸泡48h后切割外壳、不同温度层积沙藏(5℃、15℃和5～15℃)以及5℃沙藏处理后45℃温水浸泡48h，98%H2SO4浸泡种子45min等4种方法处理水栒子和灰栒子2种栒子属种子，旨在探索各处理对2种栒子种子萌发的影响及打破2种子休眠的方法和最优萌发条件。结果表明：1)98%H2SO4不同处理时间和45℃温水浸泡48h后切割外壳2种处理方法不能打破两种栒子种子的休眠。2)2种栒子在不同温度层积沙藏处理下都发了芽，但发芽率低，其中5℃的沙藏温度下发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数相对较高。3)5℃沙藏处理后45℃温水浸泡48h，98%H2SO4浸泡种子45min处理下种子发芽率较高，解决了两种栒子种子的休眠问题，为最优萌发条件，在此处理下的两种栒子种子的发芽势、活力指数、发芽指数与对照及其他处理相比差异显著。

水栒子；灰栒子；种子萌发；处理

Abstract：The seeds ofCotoneaster multiflorus andCotoneaster acutifoliuswere soaked in 98% H2SO4for different times (30min, 45min and 75min)，45℃ warm water soak 48h after cutting the shell，Different temperature stratified sand (5℃, 15℃ and 5～15℃) and 5 ℃ sand treatment after 45℃ warm water soak 48h, 98% H2SO4soak seeds 45min . The aim of this study was to explore the effects of the treatments on the seed germination of two species and the method of breaking the dormancy of two seeds and the optimal germination conditions. The results showed as follows:1)Two kinds of treatment of 98% H2SO4different treatment time and 45℃ warm water immersion 48h after cutting the shell can not break the seed dormancy of two kinds seeds.2)Two kinds of seeds of Cotoneaster were sprouted under different temperature layers of sand, but the germination rate was low.The germination rate, germination potential, germination index and vigor index were relatively high at the temperature of 5℃.3)5℃ sand treatment after 45 ℃ warm water immersion 48h, 98% H2SO4soaking seeds 45min treatment under the seed germination rate is higher, It solves the dormancy problem of two kinds of seeds and is the optimal germination condition. The germination potential, vigor index and germination index of the two seeds under this treatment were significantly different from those of the control and other treatments.

Keywords:Cotoneaster multiflorus；Cotoneaster acutifolius；Seed germination；Treatment

水栒子(CotoneastermultiflorusBge.)为蔷薇科栒子属落叶灌木，又名多花栒子，是阳性树种，它喜阳耐阴且耐寒有较强的耐旱性，是优良的水土保持植物，对土壤要求不高，易成活，具有较高的观赏价值和经济价值〔1～2〕。灰栒子(CotoneasteracutifoliusTurcz.)同样是蔷薇科栒子属落叶灌木，对土壤要求不严，极耐干旱和贫瘠，木质坚硬而富弹性，是当地小农具的好材料；枝、叶及果实均可入药，主治关节肌肉风湿、牙龈出血等症〔3〕。在干旱少雨的内蒙古及甘肃等北方地区干旱是限制植物分布、生长以及产量的主要环境因子，并威胁到生态系统的平衡〔4〕。所以充分利用这2种植物进行育种繁殖不仅可以节约用水还能对内蒙古等北方地区干旱治理及城市绿化建设起到推动作用。

种子是高等种子植物生活史中的关键组成部分〔5〕。高等种子植物生活史中的关键组成部分，种子品质以及它们对植物适合度的重要性已受到广泛关注，要研究某一生境下的群落结构、植被形成和演替等都要从研究种子萌发开始〔6〕。目前对这2种植物种子主要是播种育苗技术方面的研究，对其种子萌发、休眠方面的研究甚少，严重影响着对其进一步的开发利用。本文通过对水栒子和灰栒子这2种植物种子的萌发和休眠情况进行研究，旨在探索这四种植物种子的最适宜萌发条件和打破种子休眠的方法，为其引种栽培和种质资源保存奠定基础。

1 材料与方法

1.1试验材料

试材为2016年秋季在内蒙古呼和浩特市大青山地区采集的水栒子和灰栒子种子，基本情况见表1。

表1 两种栒子种子基本情况

1.2试验方法

1.2.1 试验处理

处理1是以98%H2SO4浸泡种子30min、45min和75min后反复用清水冲洗，处理2是45℃温水浸泡48h后切割外壳但不切到其种胚，处理3是对种子分别进行5℃、15℃和5～15℃的层积沙藏处理(沙土与种子比例10∶1，时间3个月)，处理4是将经过5℃的沙藏处理的种子挑出用45℃温水浸泡48h后用98%H2SO4浸泡种子45min后反复用清水冲洗干净(以下简称处理4)，以上4种处理都以未经处理的种子为对照。

1.2.2 萌发实验

选取饱和种子，将种子放入铺有2层滤纸的培养皿中,加入少量蒸馏水将种子浸湿,在温度25℃的人工培养箱内进行萌发试验，每个处理3次重复，50粒为一组。每24h进行萌发检测、统计萌发个数,以胚根突破种皮作为萌发的标准，连续5天没有种子萌发为萌发试验束标志。各指标计算公式如下：

发芽势(Gr)=n∕N×100% n=发芽实验初期(12d)种子发芽数 N=供试种子数

发芽率(G)=m∕N×100% m=发芽实验结束后种子发芽数 N=供试种子数

发芽指数(Gi)=∑Gt∕DtGt=在t日内发芽数 Dt=发芽日数

活力指数(Vi)=Gi×S S=发芽实验结束后幼苗重量

1.3数据处理

数据用Microsoft excel 2010进行处理和统计分析，用SAS9.0进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1 45℃温水浸泡48h后切割及98%H2SO4不同处处理时间对2种栒子种子萌发的影响

表2和表3表明，经过30min、45min和75min 98%H2SO4处理的水栒子及灰栒子种子均未发芽，45min和75min硫酸处理的水栒子种子有部分烧坏的现象，由此看出75min的98%H2SO4处理时间过长；其中45min烧坏的种子个数较少，75min较多。而灰栒子在45min和75min同样有种子烧坏的现象。45℃温水浸泡48h后切割外壳的处理没有种子萌发的现象。

2.2不同温度层积沙藏对2种栒子种子萌发的影响

有研究表明层积沙藏处理对水栒子和灰栒子种子的萌发具有促进作用〔7〕。由图1可知，经过不同温度沙藏处理的两种栒子种子确实出现萌发情况，说明沙藏处理对两种栒子种子的萌发确实起到了促进作用;5℃沙藏处理的萌发率高于10～15℃变温及15℃，水栒子种子达9.3%，而灰栒子种子在5℃沙藏条件下种子萌发率为6%，均高于其他两种温度沙藏处理，但灰栒子种子在15℃恒温沙藏条件下萌发率仅为0.7%，对其种子萌发促进作用微乎其微，而两种栒子种子的萌发状况在不同温度的沙藏条件下也有差异，同样在15℃沙藏处理下，对水栒子种子的萌发促进作用要强于灰栒子种子，灰栒子种子在5℃沙藏处理下的萌发率与其他两种温度沙藏处理相比较差异显著。从表4和表5看到5℃沙藏的2种栒子种子在发芽势、活力指数及发芽指数均高于其他两种温度的沙藏处理，灰栒子种子的活力指数和发芽势在5℃与其他两种温度沙藏相比差异显著，其发芽指数差异不明显。

表2 对照及不同处理下种子的发芽率(%)

表3 98%H2SO4不同处理时间下种子的情况

2.3处理4对2种栒子种子萌发影响

通过图1能明显的发现，经过5℃沙藏处理后45℃温水浸泡48h，98%H2SO4浸泡种子45min处理的2种栒子种子的萌发率均达到了70%以上，且此处理与不同温度沙藏处理间差异显著；水栒子种子萌发率达到了77.3%,显著高于对照及其他处理，而灰栒子萌发率样高达72.7%，由此可以说明处理4打破了水栒子及灰栒子种子的休眠，极大促进了种子的萌发。由表2和3，2种栒子种子的活力指数在此处理下最高，且显著高于不同温度沙藏处理，发芽势与发芽指数较对照及另外3种处理差异显著。

注：不同字母表示在0.05水平下差异显著

图1 不同温度沙藏处理及处理4对两种栒子种子发芽率的影响

(注：小写字母表示代表在0.05水平上存在显著性差异，相同字母表示差异不显著，不同字母表示差异显著)

表5 灰栒子种子各项参数

(注：小写字母表示代表在0.05水平上存在显著性差异，相同字母表示差异不显著，不同字母表示差异显著)

2.4水栒子种子的透水性

从图2可见水栒子种子在未处理状态下的吸水性良好，2h的吸水量达12%，而8h的吸水量占24h内总吸水量的53%，超过总吸水量的一半以上，且吸水曲线随时间变化规律，在8～16h趋于平缓，24h达到最高。且与5℃沙藏处理后45℃温水浸泡48h，98%H2SO4浸泡种子45min处理下的吸水曲线相近，并无大差异，表明透水性不是影响水栒子种子发芽的因素。

图2 水栒子种子48h内的吸水过程

3 讨论与结论

发芽率反映种子发芽的多少，发芽势反映种子发芽的快慢和整齐度，发芽指数反映种子在整个发芽器的综合活力，活力指数既反映种子的发芽率、发芽速度，还能反应生长势及生活力〔8〕。本试验通过对水栒子和灰栒子的对照试验及4种处理旨在寻找这2种植物种子最优萌发条件及打破其休眠的方法，25℃的对照试验明显表明两种栒子的种子存在休眠问题，温水浸泡后切割、98%H2SO4不同处理时间的处理方法则不能打破其种子休眠，而不同温度的沙藏处理下种子出现了少量萌发情况，但效果不理想。从目前国内外对水栒子的研究成果上我们可以发现，经过沙藏的水栒子种子发芽率较好。顾增辉在水栒子的相关文章种子中提到了：打破拘子种休眠促进快速发芽的最佳方案是:将沙藏的种子进行适当时间的H2SO4处理,250ppmGA溶液、晾反复两次,低温处理3个月,25℃以下发芽〔9〕。张玉祥在《灰栒子播种育苗技术》一文中提到了：灰栒子进行春播，种子必须在冬季经过湿沙冻藏处理，未经处理的种子当年极少发芽〔10〕。通过本试验可以看到未经沙藏的水栒子和灰栒子种子无论是在室温萌发还是其他处理均未见到有种子萌发的现象，而沙藏处理后的中种子都出现萌发情况，为此我们可以说明水栒子和灰栒子种子需要经过层积沙藏处理才会发芽。

本试验中两种栒子种子在不同温度的沙藏处理下发芽率存在差异，且种子萌发数量少，种子生活力也不强。灰栒子种子在5～15℃沙藏条件下发芽率只有0.7%，所以在此变温沙藏处理下可以说其对种子萌发的促进微乎其微，说明灰栒子种子并不适合在5～15℃变温下沙藏处理，而水栒子发芽率在5℃沙藏条件下较其他温度沙藏相比发芽率略高，而且存在差异，说明水栒子种子更适合5℃沙藏处理。本试验的不同温度98% H2SO4处理有烧坏种子的现象，75min的处理时间明显过长，在表3中无论是灰栒子种子还是水栒子种子在75min下均有不少于5%的烧坏率，而30min还不会对其种子有其影响，所以45min是浓硫酸浸泡的合适时间。层积沙藏处理虽然能够促进种子的萌发，但发芽率低，本研究中，在不同温度层积沙藏处理下种子虽然都出现萌发情况，但萌发情况最好为水栒子种子5℃沙藏发芽率9.3%，灰栒子为6%，而其他则更低，未解决根本问题，所以需要对沙藏的种子进行进一步处理，而综合水栒子和灰栒子种子在不同温度沙藏处理下的发芽率来看，5℃的情况最好，所以对经过5℃沙藏后的水栒子进行进一步处理，对其温水浸泡48h后98%H2SO4浸泡种子45min，反复冲洗干净，在此处理下发芽率显著提高，水栒子到达了77.3%，灰栒子达到了72.7%，均高于70%,可以说明此处理不仅打破了两种栒子种子的休眠，还促进了种子的萌发。在种子的本试验说明，5℃沙藏处理3个月，45℃温水浸泡48h后98%H2SO4浸泡种子45min，再反复冲洗干净打破了灰栒子和水栒子种子的休眠，促进了种子的萌发，为两种栒子种子萌发的最优条件。综上所述，灰栒子和水栒子种子萌发的较优条件为：5℃沙藏处理3个月，45℃温水浸泡48h后98%H2SO4浸泡种子45min，反复冲洗，25℃萌发。

Nikolaeva将种子休眠类型按发生部位分为外源性休眠、内源性休眠和综合性休眠，综合性休眠是指受到内源性休眠与外源性休眠的双重影响，而外源性休眠指胚以外包括的组织所引起的〔11〕。本试验中水栒子种子的外壳坚硬，但未处理的水栒子种子吸水状况与5℃沙藏处理后45℃温水浸泡48h，98%H2SO4浸泡种子45min处理相比无大差异，吸水曲线相接近，且吸水性良好，说明水栒子种子虽然外壳坚硬，但其外壳不会影响种子正常吸水更不是导致其休眠的原因，所以判断水栒子种子的休眠类型为内源性休眠。本试验中处理4经过了45℃温水浸泡，究其作用我们不得而知，两种栒子的休眠是种胚的生理抑制作用还种胚未成熟这些需要我们进一步讨论与研究。

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InfluenceofDifferentProcessingMethodsonSeedGerminationofTwoKindsofCotoneasterMedikusShrub