不同低温层积天数和酸蚀时间对黄栌种子萌发的影响
2017-11-08李振林李晓环
李振林+李晓环
摘 要:该文以黄栌种子为试验材料,通过研究黄栌种子在不同的酸蚀时间(0min、10min、20min、30min、50min)和不同低温层积催芽天数(10d、20d、30d、50d)下的发芽率和发芽势,探索出适合黄栌种子发芽的最佳条件。试验结果表明:酸蚀50min,低温层积催芽50d的黄栌种子的发芽率最高为25%;酸蚀0min,低温层积催芽10d的黄栌种子的发芽率最低为0%。酸蚀时间分别为0min和50min,低温层积催芽20d,发芽势存在最低和最高,分别为0%和19%。可见,随着低温层积催芽天数和酸蚀时间的延长,种子发芽速度较快,种子的发芽率也随之增高。
关键词:黄栌种子;低温层积;酸蚀时间;浓硫酸;发芽率;发芽势
中图分类号 S687 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2017)19-0079-3
Effect of Different Time of Cold Stratification and Acid Etching on the Seed Germination of Sumac
Li Zhenlin et al.
(Hebei Saihanba Machinery Forest Farm Field North Mentian Forest Farm,Weichang 068457,China)
Abstract:The sumac seeds as materials,through the study of seeds in different etching time(0min,10min,20min,30min,50min) and different low temperature stratification days (10d,20d,30d,50d),the germination rate and germination potential were studied,the best conditions for seed germination of sumac was explored.The test results showed that the etching of 50min,low temperature stratification 50d sumac seed germination rate was up to 25%;acid 0 min,low temperature stratification 10d sumac seed germination rate was the lowest,0%.When etching time was 0min and 50min,with 20d low temperature stratification,germination potential was the lowest and highest,respectively,0% and 19%.With the extension of the time of cold stratification and acid etching,seed germination rate was faster,seed germination rate also increased.
Key words:Sumac seeds;Low temperature stratification;Etching time;Concentrated sulfuric acid;Germination rate;Germination potential
黄栌(Cotinus coggygria Scop.)为漆树科黄栌属[1]植物,落叶小乔木或灌木,叶片呈卵圆形,叶片在秋季当昼夜温差大于10℃的条件下会变红。在草坪、土丘或山坡上可栽植黄栌树种,用来美化环境,在常绿树种群中也可混植于其中,是良好的造林树种。另外,黄栌还具有一定的药用价值,能清热解毒,散瘀止痛,是一种利用价值较大的资源型植物。
黄栌种子生长到一定的时期,会发生以下变化:有种皮的限制而且种皮外含有一层蜡质,黄栌种子的吸水性、透水性差,新陈代谢的功能大大降低,从而导致黄栌种子难以萌发进入休眠的状态。所以用浓硫酸来酸蚀种皮,使其结构造成一定的破坏,增加透水透气性,打破休眠,从而促进黄栌种子的萌发。种子萌发是植物开始生长发育的关键阶段[2],而促进或抑制种子萌发的关键条件是外界生态条件[3-5],促进种子的萌发,进而提高其发芽效果[6]。
1 材料与方法
1.1 试验材料与用具 黄栌种子、滤纸、纱布条、发芽皿、托盘、鐘罩、光照培养箱、烧杯、镊子、沙子。
1.2 试验设计 以黄栌种子为试验材料。因为黄栌种子有种皮限制,发芽困难,所以用浓硫酸来酸蚀种皮。酸蚀时间为(0min、10min、20min、30min、50min)酸蚀后在进行低温层积催芽,催芽天数为(10d、20d、30d、50d)
1.3 研究方法
1.3.1 测定样品的提取 试验开始时间为6月2日。可以从净度测定后的纯净种子中提取发芽测定所需的样品。采用400粒法将黄栌种子分成5份,从每份中随机提取100粒,重复4次。
1.3.2 浓硫酸酸蚀 将选取的黄栌种子进行酸蚀,酸蚀时间分别为0min、10min、20mim、30min、50min。酸蚀方法为:将浓硫酸倒入放有黄栌种子的塑料容器中,边倒边搅拌,浓硫酸浸透种子即可。要经常搅拌,使种子酸蚀均匀,到达一定的酸蚀时间后,将黄栌种子冲洗干净,去掉碳化的种皮后即可进行低温层积催芽。
1.3.3 低温层积处理 因为黄栌的种子量少,低温层积催芽在冰箱中进行,选用小的塑料盆。首先在盆底铺一定量的湿沙,在放种沙混合物,种子∶湿沙=1:3,直到距盆口2~3cm,再填满湿沙即可。为了保湿,盆上面可用湿毛巾覆盖着,并在盆上贴好标签,做好记录。然后将盆放入冰箱中进行低温层积催芽。低温层积催芽的天数分别为10d、20d、30d、50d。endprint
1.3.4 发芽试验
1.3.4.1 用具消毒 用具均应洗涤灭菌。光照培养箱可用酒精擦洗,消毒后应通风,待没有气味时方可使用。培养皿、托盘、钟罩、镊子等可用开水煮沸30min以上或用酒精消毒。纱布条、滤纸可在105℃的烘箱中消毒。
1.3.4.2 置床和管理 先把蒸馏水倒入发芽皿中(水量为容积的大半),再把托盘置于培养皿上,并把纱布条和滤纸衬在托盘上,以水阴湿,滤纸要平,要紧贴托盘,勿使托盘与纸间存留气泡。然后将处理好的种子摆放在托盘上,种粒的摆放要整齐,种粒之间要保持一定的距离,摆完以后盖上钟罩。钟罩上贴好标签注明层积天数和酸蚀时间,然后放到25℃的光照培养箱中进行培养。发芽测定后应注意的事项:(1)保持光照培养箱的温度在25℃。(2)观察培养皿中的水分,水分不足时应及时加水。
1.3.5 观察和记载 观察的时间:每天下午16:00—17:00。記载的内容:记录每天黄栌种子的发芽数、腐坏数和新鲜未发芽数。当黄栌种子连续5d的发芽粒数不超过供检粒数的1%时即可停止观察。
1.3.6 计算发芽结果 试验结束时间:8月5日。黄栌种子的发芽测定结果,计算发芽率和发芽势这2个指标。计算公式如下:
发芽率(%)=(正常发芽种子总数/供试种子总数)×100;
发芽势(%)=(发芽高峰期发芽种子数/供试种子总数)×100。
2 结果与分析
2.1 不同酸蚀时间和低温层积天数对黄栌种子发芽率的影响 由表1可知,不同的酸蚀时间和低温层积催芽天数的处理对黄栌种子的发芽率影响显著。试验结果显示:酸蚀50min,低温层积催芽50d的黄栌种子发芽率高于其他处理,其发芽率为25%。原因是酸蚀的时间越长,对种子的结构造成一定的破坏,使种子充分吸水,打破休眠,促进种子萌发。低温层积催芽可以软化种皮,增加透性,可以解除由于种皮坚硬引起的休眠。
2.2 不同酸蚀时间和低温层积天数对黄栌种子发芽势的影响 由表2可以看出,不同的酸蚀时间和低温层积催芽天数影响黄栌种子的发芽势。试验结果表明:在酸蚀50min低温层积催芽10d和20d的条件下黄栌种子的发芽势均为最高,分别为12%、19%;酸蚀50min低温层积催芽30d黄栌种子的发芽势最高为13%;酸蚀30min低温层积催芽50d黄栌种子的发芽势最高为14%。
2.3 不同酸蚀时间和低温层积天数对黄栌种子发芽率的变化规律 由图1可以看出:不同的低温层积催芽天数,酸蚀0~10min这一阶段的黄栌种子的发芽率均呈上升的趋势;黄栌种子发芽率的变化规律比较稳定的是:低温层积催芽30d的条件下;低温层积催芽20d和50d,黄栌种子发芽率的变化规律:上升-下降-上升。并且在低温层积50d的条件下,酸蚀50min黄栌种子发芽率达到了最高;在低温层积催芽10d的条件下,黄栌种子的发芽率的变化规律是先上升后下降的趋势;总体来说黄栌种子的发芽率起伏不定,原因可能是黄栌种子种粒小、取样不均匀等造成的。
2.4 不同酸蚀时间和低温层积天数对黄栌种子发芽势的变化规律 由图2可以看出:不同的低温层积天数,酸蚀0~10min这一阶段黄栌种子的发芽势均呈上升的趋势;低温层积20d黄栌种子发芽势的变化规律不太稳定,但是在酸蚀50min黄栌种子发芽势达到了最高;低温层积30d酸蚀10~30min这一阶段黄栌种子发芽势呈比较稳定的趋势发展。
3 结论与讨论
3.1 结论 (1)酸蚀50min,低温层积催芽50d的条件下黄栌种子发芽率最高为25%;不经过酸蚀处理,低温层积催芽10d的条件下发芽率最低为0%。(2)在酸蚀50min低温层积催芽20d的条件下黄栌种子的发芽势最高为19%;不经过酸蚀处理,低温层积催芽20d黄栌种子的发芽势最低为0%。(3)酸蚀时间和低温层积催芽天数的延长,种子的发芽数逐渐增多,种子的发芽率也随之增高。(4)适合黄栌种子萌发的最佳条件是:酸蚀50min低温层积处理50d。
3.2 讨论 此次试验研究了黄栌种子在不同的酸蚀时间和低温层积催芽天数下发芽率和发芽势,试验中,配置了5个不同的酸蚀时间和4个不同的低温层积催芽天数。目的是在5个不同的酸蚀时间和4个不同的低温层积催芽天数中,找出对黄栌种子的发芽率和发芽势促进作用最大的层积天数和酸蚀时间。此次试验中设置了5个酸蚀时间,4个低温层积催芽天数,试验结果是在酸蚀50min低温层积50d和20d的条件下黄栌种子的发芽率、发芽势存在最高。总体来说发芽率和发芽势不高,发芽率起伏不定,原因可能与黄栌种子种粒小、取样不均匀有关,以后可以加大样品的提取量,从而保证结果的可靠性。本次试验没有提及当酸蚀时间和低温层积催芽天数更长时,黄栌种子的萌发情况,所以在以后的试验中可以扩展试验,研究酸蚀时间和低温层积催芽天数更长对黄栌种子发芽率和发芽势的影响。从研究结果可以得出,浓硫酸打破黄栌种子休眠的效果比较显著[7-10],所以为了提高黄栌种子的发芽率,该试验以黄栌种子为材料,采用400粒法进行黄栌种子的萌发试验[11],运用药剂处理结合低温层积处理黄栌种子的方法,目的在于打破种子休眠,进而找出最适合黄栌种子的发芽条件,此次试验给黄栌种子的萌发提供了一定的科学依据,对以后黄栌种子的萌发试验具有一定的参考价值。
参考文献
[1]中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志.第四十五卷.第一分册[M].北京:科学出版社,1980:96-99.
[2]Tobe k,Li X,Omasa K.Seed germination and growth of a halophyte,Kalidium capsicum(Chenopodjaceae)[J].Annals ofBotany,2000,85:391-396.
[3]曾彦军,王彦荣,庄光辉,等.红砂和霸王种子萌发对干旱与播深天健的响应[J].生态学报,2004,24(8):1629-1634.
[4]黄振英,Gutterman Y,胡正海,等.土壤盐分、遇湿处理对菊科种子传播和萌发的影响[J].生态学报,2001,21(4):676-680.
[5]张知彬,王福生.鼠类对山杏种子存活和萌发的影响[J].生态学报,2001,21(11):1762-1768.
[6]尹黎燕,王彩云,叶要妹,等,观赏树木种子休眠研究方法综述[J].种子,2001(1):45-47.
[7]徐本美.木本植物种子休眠与萌发研究方法的探讨[J].种子,1995,14(4):56-64.
[8]付香香,李淑娴,隋手敏.对一些坚硬的种子活力的治疗方法的影响[J].种子,2001,20(2):32-34.
[9]史晓华,徐本美,黎念林,等.在休眠、银钟花种子萌发的初步研究[J].种子,2002,21(4):7-9.
[10]蒋慧新.硫酸对黄河三角洲野大豆种子萌发的影响[J].草业科学 2005,22(11):58-59.
[11]李万蕊,王清隆,叶才华,等.不同处理方法对赪桐种子萌发的影响[J].热带农业科学,2016,36(4):24-29.
(责编:张宏民)endprint