浸种时间对湿地松种子发芽的影响

马宏伦 傅 锋 黄显清 陈振生

(广西国有博白林场 玉林 537600)

湿地松(Pinuselliottii)为速生常绿乔木，原产于北美东南沿海、古巴、中美洲等地，喜生于海拔150～500 m的潮湿土壤，湿地松既抗旱又耐涝、耐瘠，有良好的适应性和抗逆力，因此在世界上的分布极广，中国山东以南的地区适宜栽植，它的松脂和木材收益高。目前湿地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，处于静止状态的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，种胚从静止状态恢复到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，特种特征形成和发展)[1-2]。

据前人研究结果，不同浸种时间对马尾松(Pinusmassoniana)[3]、思茅松(P.kesiyavar.langhianensis)[4]、油松(P.tabulaefornis)[5]、山桐子(Idesiapolycarpa)[6]种子发芽影响显著，但不同浸种时间对湿地松种子发芽影响没见报道。本研究采取不同浸种时间度长下湿地松种子的发芽对比试验，研究最佳浸种时长，为深入研究湿地松种子繁殖、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

试验所用湿地松种子采自广西玉林市博白县，该地位于广西东南部沿海，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9月，千粒重为45.454 5 g，常规风选和筛选。

1.2 试验方法

浸种时间为2018年1月5～11日，每天浸种1个处理，1月12日置培养皿培养观察，至2月10日结束，历时30 d。用21 ℃清水浸种，浸种时间设12、24、48、72、96、120、144 h共7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100粒湿地松种子，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[7]

以胚根突破种皮，胚芽达种长1/2作为萌发标准[8]，每隔1 d观察记录1次发芽粒数。参照颜启传、吴晓珍等[9-11]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：

发芽率=n/N×100%,式中:n为正常发芽粒数，N为供测种子总数。

发芽指数=Σ(Gt/Dt)，式中：Gt为不同时间T的发芽粒数，Dt为发芽试验天数。

发芽势=Gpt/N×100%，式中：Gpt为达到高峰日时的发芽粒总数，N为供测种子总数。

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,并建设数学模型。

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：7个处理间浸种12、24、48、72 h等4个处理发芽率较高，其中浸种48 h发芽率最高，此4个处理间发芽率差异不显著，与120 h和144 h 两个处理发芽率差异显著(P<0.05)；浸种120 h和144 h等2个处理发芽率较低。 7个处理间浸种48 h和72 h两个处理发芽势较高，浸种48 h发芽势最高，此2个处理间发芽势差异不显著，与浸种12、120、144 h等3个处理差异显著(P<0.05)；浸种12、120、144 h等3个处理发芽势较低。7个处理间浸种24、48、72 h和96 h等4个处理发芽指数较高，其中浸种48 h发芽指数最高，此4个处理间发芽指数差异不显著(P<0.05)，浸种120 h和144 h等2个处理发芽指数较低，分别与除12 h的其他处理差异显著(P<0.05)。综合发芽率、发芽势和发芽指数3个指标，湿地松浸种时间为48 h的发芽最好(表1)。

表1 不同浸种时间对湿地松种子发芽能力的影响

注：表中数据用“平均值±标准差”的形式表示，同列标不同小写字母表示在α=0.05水平上差异显著。

2.2 3个发芽指标建模分析

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种曲线比较，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：

Y1=61.049 + 0.852x- 0.0130x2+(4.172E-5)x3R2=0.775

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)。

图1 不同浸种时间下湿地松种子的发芽率

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：

Y2=9.825+1.611x-0.020x2+(6.571E-5)x3R2=0.644

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)。

图2 不同浸种时间下湿地松种子的发芽势

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：

Y3=4.072+0.148x-0.002x2+(6.659E-6)x3R2=0.735

式中，x=浸种时间，Y3=发芽指数

图3 不同浸种时间下湿地松种子的发芽指数

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)。

3 结论与讨论

(1)任雅君等人对蓝花楹(Jacarandaacutifolia)在2种水温浸种下发芽指标影响研究，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[12]。陈国彪等人对西南桦(Betulaalnoides)在4种培育温度下发芽指标影响研究，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[13]。本试验是在浸种清水温度为21 ℃、培育温度为22 ℃下的试验结果，不同浸种水温和培育温度湿地松发芽情况可能不同。

(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[14]对嘉氏羊蹄甲(Bauhiniagalpinii)种子及李淑娴等对山桐子的浸种试验表明，吸水不充足会降低种子发芽率，浸种时间过长会造成种子腐烂，试验结果与本试验相似。

(3)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。

(4)在7个浸种时间中，三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。目前湿地松浸种时间普遍为24 h，根据本试验结果,湿地松浸种48 h的发芽率、发芽势和发芽指数分别比浸种24 h的高出1.78%、2.70%和10.62%。