不同月份成熟麻疯树种子性状及苗木差异研究

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(1.广西科技大学鹿山学院， 广西 柳州 545616； 2.柳州市农业气象试验站， 广西 柳州 545003)

不同月份成熟麻疯树种子性状及苗木差异研究

韦剑锋1，吴炫柯2，韦冬萍1，季喆1，范宇婷1，胡岐峰1，邓小雯1

(1.广西科技大学鹿山学院， 广西 柳州 545616； 2.柳州市农业气象试验站， 广西 柳州 545003)

以2014—2015年各月成熟采收的麻疯树FD-8号种子为试验材料，研究其产量、表观性状、出苗率及苗木生长差异。结果表明，随种子成熟月份推移，种子产量先增加后减少，以10月产量最高；种子长度、厚度、体积和种仁长度、宽度、厚度、体积存在显著性差异，以10月种仁占种子体积比率最大，而种子宽度差异不显著；种子及其组成部分质量、种子组成部分占种子质量比率存在显著性差异，各指标随种子成熟月份变化的规律不一致。各月种子下年播种，以10月、11月成熟种子的出苗率较高和较稳定；播种期后移，10月成熟种子出苗率缓慢下降，而其他月份种子出苗率快速下降；随种子成熟月份推移，苗木各器官生长量及苗木质量指数呈先增加后减少趋势，以10月成熟种子的各项指标数值最大。可见，10月成熟的麻疯树种子比较适宜留存播种育苗使用。

麻疯树； 种子； 产量； 表观形态； 出苗率； 苗木性状

麻疯树(JatrophacurcasL.)，又名膏桐、小桐子、小油桐等，对土壤条件要求低，耐旱耐贫瘠，是防风御沙、保水固土、改善生态环境的主要树种[1-2]。麻疯树种子脂肪含量高，达35%～60%，是生物柴油、化工产品、医药及农药的重要原料[1,3]。近年来，国内学者对麻疯树生长特性、种子生物学及种子性状与环境因子关系等方面开展了研究[1-13]。结果表明，麻疯树开花挂果习性和种子性状受其遗传特性和生长环境尤其是气象条件共同影响[3,5-10]；麻疯树种源间或品种内种子或其组成部分形态大小、内含物含量、萌发能力及种苗性状等存在不同程度变异或差异[1-3,11-13]；不同成熟批次麻疯树种子产量也不同[6-9]。李晓梅等[14]，韩云花等[15]对其他树种的研究发现，成熟季节或采种期不同，种子产量、千粒重、发芽率、发芽势、活力指数等也不同。麻疯树花芽为多次分化型，其营养生长与生殖生长交替进行，一年中出现多次开花、挂果及果实成熟现象[6-10]。而不同成熟批次麻疯树种子性状差异未见报道。笔者结合气象条件，比较不同月份成熟麻疯树种子产量、形态、出苗率及苗木性状，以丰富麻疯树生殖生长理论，为其种子合理利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

以麻疯树FD-8号为试验材料，于2012年8月在柳州市城中区播种育苗，2013年4月移栽至连续多年种植蔬菜的园地，移栽行距2 m、株距1.8 m。2013年9月下旬，植株地径达4.5 cm，株高达1.6 m，冠幅达1.5 m以上，部分枝条陆续开花，12月收获少量种子，随后进入休眠期。

2014年4月上旬，麻疯树解除休眠、萌发新叶，随后长叶、开花、挂果及成熟，花期持续到11月下旬，果实成熟持续到12月中旬；2015年3月下旬，麻疯树萌发新叶，随后开花、挂果及成熟，花期持续到11月下旬，果实成熟持续到12月上旬；期间麻疯树自然生长，试验地气象条件见表1。

1.2 种子采收

2014—2015年选定、挂牌已开花挂果麻疯树15株，当出现成熟果实(以果皮变黄色为准)时立即采收，然后剥开果皮，取出种子，将种子置于室内通风、干燥处晾干，最后以月为单位把当月采收的种子混匀待用。

表3 2014—2015年各月麻疯树种子大小(cm)

月份(月) 种子长度 种子宽度 种子厚度 种仁长度 种仁宽度 种仁厚度 2014年2015年2014年2015年2014年2015年2014年2015年2014年2015年2014年2015年71.81a1.82a1.14a1.11a0.92a0.91a1.49a1.49ab0.91a0.87a0.74a0.75a81.79ab1.10a0.85b1.49a0.85c0.65b91.86a1.14a0.91a1.53a0.88a0.74ab101.77ab1.83a1.10a1.11a0.86b0.90a1.46ab1.53a0.87bc0.90a0.71a0.73ab111.70bc1.82a1.12a1.13a0.82b0.90a1.42bc1.49ab0.90ab0.88a0.66b0.71b121.65c1.84a1.10a1.13a0.82b0.92a1.38c1.44b0.88abc0.83b0.65b0.64c

1.3 测定项目与方法

1.3.1 种子质量与大小测定

获得各月晾干种子1个月后，用天平称各月种子总质量，然后随机取出50粒，重复3次，用天平称单粒种子质量，用游标卡尺测长度、宽度和厚度，随后将种子敲裂，取出完整种仁，用天平称单粒种仁质量，用游标卡尺测长度、宽度和厚度，最后计算单粒种子、种壳、种仁质量及其比率，以及单粒种子和种仁体积及其比率，其中，体积(cm3)=长度(cm)×宽度(cm)×厚度(cm)。

表1 2014—2015年试验地各月主要气象条件

月份(月) 平均温度(℃) 降雨量(mm) 日照时数(h) 2014年2015年2014年2015年2014年2015年315.315.8245.254.621.416.7421.222.2279.382.335.0163.4524.725.8230.0312.093.798.0627.728.1316.2235.9115.7149.6728.727.4106.3177.3194.6138.0827.727.5244.882.6170.5165.4927.325.915.6117.3200.1130.31023.122.165.2144.1203.2188.21117.417.6123.2268.873.262.81210.411.447.1187.0129.534.4

1.3.2 出苗率测定

2014年收获的各月种子，于2015年4月15日随机取出100粒，重复3次，按行距25 cm、株距5cm播种于黏质红壤苗床，播种时种子覆盖细土厚度3 cm，出苗稳定后统计出苗率；2015年收获的各月种子，于2016年4月20日、6月20日及7月20日随机取出80粒，重复3次，分3期播种于装满黏质红壤的塑料大盆(上口径50 cm、下口径40 cm，高40 cm)，每盆播种40粒，播种时种子覆盖细土厚度3 cm，出苗稳定后统计出苗率。

1.3.3 苗木性状测定

2016年4月20日播种(2015年种子)出苗稳定后进行间苗，每盆留苗8株，然后施复合肥(N∶P2O5∶K2O=18∶8∶18)25 g/盆。苗木长至移栽规格时(6月25日)，将塑料盆撕破，用自来水冲洗泥土，取出完整植株，调查苗木主根长、4条侧根(胚根最早分化长出的根)总长、1级侧根(从主根分化长出的根)数、地径、茎高、叶片数，然后分根、茎及叶烘干和称干物质量，按文献[11]方法计算苗木质量指数(QI)。

应用Excel 2007和SPSS 18.0软件进行数据处理和统计分析，通过Duncan新复极差法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同月份成熟麻疯树种子产量

表2显示，2年中各月种子产量均随月份推移先明显增加，到10月达最大值，随后急剧下降，其中2014年11月与12月的产量基本持平，且均显著高于10月前的，而2015年11月的产量显著高于12月的，但两月产量均显著低于10月前的。不同年份同月份中，10月的产量较为接近，而其他月份的差异较大，且2014年9月和2015年8月未有成熟种子，说明10月麻疯树种子产量较为稳定，而其他月份变化较大。

表2 2014—2015年各月麻疯树种子产量(g/株)

月份(月)2014年2015年726.25d259.52b870.60c9419.17a10438.68a450.49a11142.39b108.56c12151.37b49.98d

注：同列中未填数字处表示未观测到数据；同列中不同小写字母

表示差异达显著水平(p<0.05)。下同。

2.2 不同月份成熟麻疯树种子大小性状

表3显示，2014年种子长度随月份推移而减小，而2015年各月种子长度差异不显著；2年中各月种子

表5 2014—2015年各月麻疯树种子组成部分质量及比率

月份(月) 种子(g/粒) 种壳(g/粒) 种仁(g/粒) 种壳/种子(%) 种仁/种子(%) 2014年2015年2014年2015年2014年2015年2014年2015年2014年2015年70.78a0.72c0.30a0.27b0.48a0.45c38.46b37.50b61.54b62.50b80.62d0.26b0.36d41.94a58.06c90.74bc0.27b0.47bc36.49bc63.51ab100.69bc0.80a0.26b0.28ab0.43bc0.52a37.68b35.00c62.32ab65.00a110.71b0.76b0.25b0.28ab0.46ab0.48b35.21c36.84bc64.79a63.16ab120.65cd0.68d0.23c0.29a0.42c0.39d35.38c42.65a64.62a57.35c

宽度差异均不显著；2014年种子厚度以7月最大，显著大于其他月的，而2015年各月种子厚度差异不显著。2014年种仁长度随月份推移呈减小趋势，而2015年种仁长度随月份推移先增加后减小，以9月、10月最大，12月最小，其中9月、10月与12月的差异达显著水平；2014年种仁宽度、厚度呈无规律变化，其中以7月最大，8月最小，7月与8月的差异均达显著水平，而2015年种仁宽度随月份推移先增加后减小，以10月最大，12月最小，其中12月与其他月的差异达显著水平；2015年种仁厚度随月份推移而减小，其中7月与11月、12月的差异达显著水平。不同年份同月份中，2015年10月、11月、12月种子长度、厚度及种仁长度明显大于2014年的，而2014年7月、11月、12月种仁宽度大于2015年的。说明麻疯树种子长度、厚度及种仁长度、宽度、厚度存在一定差异，但变化规律不一致。

表4 2014—2015年各月麻疯树种子体积及比率

表4显示，2014年种子体积随月份推移呈减小趋势，其中7月与其他月的差异达显著水平，而2015年种子体积呈无规律变化，其中9月最大，10月最小，9月与10月的差异达显著水平；2014年种仁体积随月份推移呈无规律变化，其中7月最大，12月最小，7月与其他月的差异达显著水平；而2015年种仁体积随月份推移先增加后减小，其中10月最大，12月最小，且9月、10月与11月、12月的差异达显著水平。2014年、2015年种仁占种子体积比率随月份推移呈无规律变化，其中2014年以10月最大，8月最小，8月与其他月的差异达显著水平；2015年以10月最大，12月最小，12月与其他月的差异达显著水平。不同年份同月份中，2015年10月、11月、12月种子体积及10月、11月种仁体积以及10月种仁占种子体积比率明显大于2014年的，而2014年12月种仁占种子体积比率明显大于2015年的。说明麻疯树种子、种仁体积存在较大程度变化，但10月种仁占种子体积比率较大。

2.3 不同成熟月份麻疯树种子质量性状

表5显示，2014年种子、种仁质量随月份推移呈无规律变化，但均以7月的最大，分别比其他月增加9.86%～25.81%、4.35%～33.33%，而8月最小，且7月与其他月的差异均显著；2015年种子、种仁质量随月份推移先增加后减小，均以10月的最大，分别比其他月增加5.26%～17.65%、8.33%～33.33%，12月最小，且10月与其他月的差异均显著；2014年种壳质量随月份推移呈减小趋势，其中7月与其他月的差异达显著水平，而2015年种壳质量随月份推移呈增加趋势，其中12月与7月、9月的差异达显著水平。2014年、2015年种壳占种子质量比率随月份推移呈无规律变化，其中2014年以8月最大，11月最小，且8月与其他月的差异均显著，2015年以12月最大，10月最小，12月与其他月的差异均显著；2014年种仁占种子质量比率随月份推移呈无规律变化，但以11月最大，8月最小，8月与其他月的差异均显著，而2015年种仁占种子质量比率随月份推移先增加后减小，以10月最大，12月最小，且12月与其他月的差异均显著。不同年份同一月份中，2015年10月、11月、12月种子、种壳质量及10月种仁质量及其占种子质量比率大于2014年的，而2014年7月种子、种壳、种仁质量及12月种仁质量及其占种子质量比率大于2015年的。说明麻疯树种子及其组成部分质量存在较大程度差异。

2.4 不同成熟月份麻疯树种子出苗率

表6显示，2014年种子出苗率随月份推移呈增加趋势，其中12月种子出苗率比其他月份增加4.23%～92.00%，但10月、11月、12月的差异不显著。2015年种子分3期播种的出苗率均随月份推移呈先增加后减少趋势，均以10月最高，其次是11月，而7月最低；随播种期后移，种子出苗率明显下降，至2016年7月，12月成熟种子出苗率减少65.83%，其次是7月成熟种子，出苗率减少55.00%，而10月成熟种子出苗率减少18.16%，减少量最小。不同年份同月份中，10月、11月种子出苗率较为接近，但2014年12月种子出苗率明显大于2015年的。说明麻疯树种子留存后的出苗率差异较大，其中10月、11月成熟种子的出苗较稳定。

表7 2015年各月麻疯树种子苗木性状

成熟月份(月)主根长(cm)4条侧根总长(cm)1级侧根数(条)地径(cm)茎高(cm)叶片数(片)干物质量(g/株)根茎叶总量苗木质量指数(QI)714.10d39.83c9.0c0.97c22.77b7.2c0.53d2.49c1.95c4.97d0.71d922.35b51.01b11.3b1.19b27.57a8.5b0.67c3.22b2.16c6.05c0.85c1025.33a56.50a13.4a1.32a29.67a12.0a1.21a4.17a4.79a10.17a1.79a1118.50c55.86a10.7b1.15b27.83a9.0b0.77b3.08b2.98b6.83b1.06b1217.50c56.18a10.5b1.10b24.90b8.8b0.74b3.06b2.14c5.94c0.93c

表6 2014—2015年各月麻疯树种子出苗率(%)

成熟月份(月)2014年种子2015年种子2016年4月播种2016年6月播种2016年7月播种750.00c55.00d10.00e0.00877.67b980.58b60.42c35.58c1095.67a98.58a90.42a80.42a1195.67a95.17a78.00b48.00b1296.00a70.83c19.58d5.00d

2.5 不同成熟月份麻疯树种子的苗木性状

表7显示，主根长和1级侧根数随月份推移先增加后减少，4条侧根总长则变化无规律，但均以10月的最大，分别比其他月增加13.33%～79.65%、9.51%～41.85%、18.58%～48.89%，而均以7月的最小，且7月与其他月的差异均显著；地径、茎高及叶片数随月份推移先增加后减少，均以10月的最大，分别比其他月增加10.92%～36.08%、6.61%～30.30%、33.33%～66.67%，而均以7月的最小，且10月与7月的差异均显著；根、茎、叶干物质量及干物质总量随月份推移先增加后减少，均以10月最大，分别比其他月增加57.14%～128.30%、29.50%～67.47%、60.74%～66.67%、60.74%～145.64%，且10月与其他月的差异均显著，而均以7月最小。苗木质量指数随月份推移先增加后减小，以10月最大，7月最小，除9月与12月差异不显著外，其他差异均显著。说明麻疯树种子留存播种后的苗木性状差异较大，其中10月成熟种子的苗木性状较好。

3 讨 论

麻疯树雌雄异花，在贵州罗甸，5月下旬进入始花期，花期持续到9月，其中6月中旬为盛花期，7—9月间出现第2次开花高峰期[7,10]；在云南南部，4月上旬开始开花，花期持续到11月下旬，其中盛花期在4月中旬和9月上旬，果实集中成熟期在7月上旬和11月上旬，但7月成熟果实产量 较高[6]；在云南元江，麻疯树初花期在4月上旬，盛花期在4月中旬到5月中旬，进入雨季后花蕾数量减少，但以第1次花期结果最多[8]；在云南红河州，1年有几次果实成熟期，其中9—10月果实大量成熟[9]。本研究表明，麻疯树1年多次开花、挂果及成熟，种子产量均随月份推移先增后减，以10月最高，但个别月份无成熟种子，这与前人研究结果不完全相同[6,8-10]，原因可能是立地气候条件不同。麻疯树是一种极向阳的植物，长期在气候温和地区和半干旱地区生长，在降雨少、气温较高、光照充足条件下花芽分化和开花数量多、雌雄花比例高、自然结果率及结实率也较高[6-10]。本研究中，7—10月气温较高、降雨与干旱交替出现、日照时数较长，适于麻疯树开花、传粉、座果及促进营养物质向果实转运，因而10月成熟种子数量多、产量高。研究也发现，2014年3月、4月降雨量比2015年同期多200%以上，结果2014年7月种子产量仅为2015年同期的10%左右，而2014年9月、10月降雨量比2015年同期减少100%以上，结果2014年12月种子产量比2015年同期增加约200%。说明气象条件尤其是降雨量对麻疯树开花、挂果及种子产量影响较大，但具体机理需从各月开花数量、雌雄花比例、坐果数量及结实率与气象因子的相关性进行研究。

有关不同种源间麻疯树种子纵径、横径、厚度等差异的结论不尽一致[1-4]。同一品种内，麻疯树FD-8号[11]和云热1号[12]种子和种仁长度、宽度、厚度及质量均存在显著性差异。本研究表明，2年中各月种子宽度和2015年各月种子厚度差异不显著，但同一年份各月种子其他大小性状、种仁大小、种子及其组成部分质量及比率存在显著性差异，不同年份同月份种子和种仁大小、种子及其组成部分质量及比率也存在差异，这与该品种在广西南宁采收的种子大小规律不完全一致[11]，可能是立地环境尤其是气候条件不同的缘故。种子大小受立地条件影响明显，如荫蔽环境种子较大，干旱环境种子较大[5]；在高温干旱下，种子形态特征和质量较小[3]；此外，种子纵径、横径、侧径及千粒重与平均温度和降雨量呈极显著相关性[4]。这些说明，麻疯树种子性状大小与其发育期间的具体气象条件密切相关。

种子萌发能力与种子成熟季节、形态大小及贮藏时间相关。如高温条件下成熟种子的萌发率高于低温下成熟的[14]；种子出苗率与千粒重呈显著正相关[4]；种子发芽率、出苗率随单粒种子质量的增加而明显增加[11-12]；种子萌发率与贮藏时间呈显著负相关[13]。本研究表明，不同月份成熟麻疯树种子出苗率存在较大差异，其中以10月、11月成熟种子的出苗率较高，这与灰楸种子的相似[15]。说明在10—11月成熟的麻疯树种子萌发能力较强。此外，随播种期后移，种子出苗率均以10月最高，且10月种子出苗率下降较慢。说明在10月成熟的麻疯树种子比较耐贮藏。表现出这些差异，一方面是由于种子留存时间不同引起的，但更重要的可能是种子性状差异的缘故。其中，10月成熟种子的种仁体积比率和质量比率较大，种仁较饱满，吸水后易膨胀萌发出土；另外，10月成熟种子生长发育经历了适宜的气候条件，种子发育较好，活力较高，但具体机理需从各月成熟种子生理活性进行研究。

不同种源麻疯树苗木性状或植物学性状明显不同[1-2,4]，同一种源或品种内麻疯树苗木性状也差异较大[2,11-12]。本研究发现，麻疯树苗木除4条侧根外，根、茎及叶的其他生长指标和苗木质量指数均随种子成熟月份推移先增加后减小，均以10月成熟种子的各项指标值最大，其规律与各月种子的种仁体积、种仁体积比率、种子质量、种仁质量及种仁质量比率的变化规律高度吻合，与该品种[11]和云热1号[12]不同质量种子的苗木性状变化规律相似。说明质量大且种仁饱满的种子播种后获得的苗木性状较好。然而，麻疯树苗木生长差异并不完全取决于种子形态大小[2,4]，可能还与种子生理活性、内含物含量、播种密度、播种立地环境及栽培管理措施等有关，具体机理有待研究。总之，10月成熟的麻疯树种子产量较高、种仁较饱满、出苗率较稳定、苗木性状较好，比较适宜留存播种育苗使用。但是，该品种在其他立地条件或栽培条件下是否表现出相似特性有待研究。另外，麻疯树种子成熟期分散，管理和采摘难度大，如何调控使其在适应生长季节集中开花和成熟值得研究。

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Study on Seed Morphology and Seedling Growth of Different Maturation Months ofJatrophacurcasL.

WEIJianfeng1,WUXuanke2,WEIDongping1,JIZhe1,FANYuting1，HUQifeng1,DENGXiaowen1

2016-11-27

广西自然科学基金项目“能源植物麻疯树在桂西的资源分布、评价及应用研究”(2011 GXNSFB 018044)；广西教育厅广西高校中青年教师基础能力提升项目“麻疯树氮磷钾养分需求特性及配方施肥研究”(KY 2016 YB 847)；广西教育厅广西高等学校科研立项项目“生物能源树种麻疯树引种试验研究”(201204 LX 658)。

韦剑锋(1978—)，男(壮族)，广西鹿寨人；硕士，副研究员，主要从事作物营养与生理生态方面研究；E-mail：jianfengwei@163.com。

韦冬萍，E-mail：dpwei-82@163.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.04.072

Q 949.9； S 722.1

A

1001-4705(2017)04-0072-05