不同层积处理对薄壳山核桃种子发芽的调控效应
2018-10-16姜宗庆李成忠汤庚国
姜宗庆,李成忠,余 乐,汤庚国,2
(1.江苏农牧科技职业学院,江苏泰州225300;2.南京林业大学森林资源与环境学院,江苏南京210037)
薄壳山核桃(Carya illinoensis K.Koch)为胡桃科山核桃属落叶乔木,别称长山核桃、美国山核桃。原产地为美国或墨西哥,我国将其作为一种多用途树种引进[1-4]。薄壳山核桃的繁殖多以实生为主,方法简单,育苗快,在一定程度上保持了母树的部分性状,如结实早晚、核壳薄等。实生苗具有对环境适应性较强,但子代变异较大的特点。目前,国内对薄壳山核桃种子萌发特性的研究较少且研究结果不尽一致[5-9],笔者进行了薄壳山核桃播种繁殖试验,研究不同层积处理对薄壳山核桃播种繁殖及相关生理生化指标的调控效应,以期为薄壳山核桃播种繁殖技术的推广提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
选取种仁饱满、无霉变、无虫蛀和无损坏的薄壳山核桃种子供试。
1.2 试验方法
1.2.1 不同层积基质配比试验 试验于2014—2015年进行,以河沙为对照组,按体积比设计4种基质配比处理。基质1为泥炭 ∶蛭石 ∶珍珠岩 =2∶2∶1;基质2为泥炭 ∶蛭石∶珍珠岩=2∶1∶2;基质3为泥炭 ∶蛭石 ∶珍珠岩 =2∶1∶1;基质4为泥炭 ∶蛭石 ∶珍珠岩=1∶1∶1。将种子与湿润基质按1∶3体积比混合,每个处理100粒,3次重复。2014年11月中下旬开始层积,2015年3月下旬取出种子,统计各处理萌动种子数。
1.2.2 不同层积时间试验 试验于2015—2016年进行,将种子与湿润基质(泥炭∶蛭石∶珍珠岩=1∶1∶1,并用多菌灵消毒)按1∶3体积比分层混藏,设置4个层积时间处理:120 d(11月25日至3月25日)、90 d(12月25日至3月25日)、60 d(1月25日至3月25日)和30 d(2月25日至3月25日)。每个处理100粒,3次重复。2016年3月25日取出种子,统计各处理开始萌动种子数,分别播种到培养基质中,定期调查发芽率。选择层积120 d处理,播种后每10 d取3粒种子进行生理生化指标的测定,共取6次。
1.2.2.1 可溶性糖含量测定[10]采用蒽酮比色法。称取0.5 g种仁鲜样放入试管中,加10 mL蒸馏水,塑料薄膜封口沸水浴30 min(中间取出摇动1次),过滤到50 mL容量瓶,定容,提取液1 mL加蒸馏水1 mL(CK加2 mL蒸馏水),加蒽酮乙酸乙脂液0.5 mL,再加5 mL浓硫酸,振荡,立即沸水浴1 min,自来水冷却,于630 nm比色。
1.2.2.2 可溶性蛋白含量测定[11]采用考马斯亮兰 -G250法。称取0.5 g种仁鲜样,加10 mL蒸馏水,研磨成匀浆,转移到离心管中,在4 000 r/min下离心15 min。去除脂肪层,取上清液1 mL于试管中,加5 mL考马斯亮蓝试剂,混合均匀,放置2 min,在595 nm波长下比色。
1.2.2.3 淀粉含量测定[10]将提取可溶性糖时离心得到的残渣烘干,加2%HCl水解1 h,以0.1 mol/L NaOH中和,定容至25 mL,用3,5-二硝基水杨酸法测定其还原性糖含量。
1.3 数据处理
本次试验数据处理和分析均用Excel 2013软件进行。
2 结果与分析
2.1 不同基质配比对薄壳山核桃种子层积萌动率的影响
研究发现,各基质配比处理种子萌动率均高于对照,表现为基质4>基质2>基质1>基质3,种子萌动率分别为44.8%、41.2%、40.5%、35.9%,对照河沙处理种子萌动率最低,仅为32.5%(表1)。表明泥炭 ∶蛭石 ∶珍珠岩=1∶1∶1的处理在质量、吸湿性和透气性上具有优势,种子萌动率最高,是较为理想的层积基质。
表1 不同基质配比对薄壳山核桃种子层积萌动率的影响(2014—2015年)
2.2 不同层积时间对薄壳山核桃种子萌动的影响
萌动的指标是指种子缝合线靠近胚根的一端明显被胀裂,有的根端膨大,有的白色胚根尖端已突破内种皮。研究发现,不同层积时间对薄壳山核桃种子萌动的影响存在差异,层积30 d,种子没有萌动的迹象;层积60 d,种子有8.3%开始萌动;层积90 d,种子有30.8%开始萌动。层积120 d,萌动种子达45.2%(表2)。可见,层积催芽时间越长,种子萌动率越高。
表2 不同层积时间对薄壳山核桃种子萌动的影响(2015—2016年)
2.3 不同层积时间对薄壳山核桃种子发芽的影响
研究发现,不同层积时间对薄壳山核桃种子发芽的影响各异(表3)。层积30 d时,发芽速度最慢,播种后20 d未见发芽;40 d发芽率只达到10.2%,烂种率最高,达46.2%;播种后60 d,好种率仍为24.8%,说明层积时间不足,以致播种后部分好种子未能发芽。层积120 d时,发芽速度最快,播种后20 d发芽率38.2%,40 d发芽率达到53.9%,好种率为0,说明层积时间充分满足了薄壳山核桃种子所需层积时间。
表3 不同层积时间对薄壳山核桃种子发芽的影响(2015—2016年)
2.4 薄壳山核桃发芽过程中可溶性糖含量的变化
研究发现,随着播种后时间的延长,薄壳山核桃种子内的可溶性糖含量呈下降趋势,播种后0~20 d,可溶性糖含量缓慢下降,之后可溶性糖含量急剧下降,直至播种后40 d。播种后50~60 d,可溶性糖含量下降缓慢(图1)。
2.5 薄壳山核桃发芽过程中可溶性蛋白含量的变化
研究发现,在薄壳山核桃种子发芽过程中,从播种开始到播种后20 d,可溶性蛋白含量下降缓慢,播种后20~40 d,可溶性蛋白含量下降幅度最大,50 d之后可溶性糖含量逐渐上升(图2)。
2.6 薄壳山核桃发芽过程中淀粉含量的变化
研究发现,薄壳山核桃种子内的淀粉含量在种子发芽过程中呈现下降趋势,播种后0~10 d,淀粉含量缓慢下降,播种后10~40 d,淀粉含量下降幅度较大,播种50 d之后,淀粉含量的下降速度变缓(图3)。
3 结论
不同基质配比处理种子萌动率均高于对照,表现为基质4>基质2>基质1>基质3,种子萌动率分别为44.8%、41.2%、40.5%、35.9%,对照河沙处理种子萌动率最低,仅为32.5%。表明泥炭∶蛭石∶珍珠岩=1∶1∶1的处理在质量、吸湿性和透气性上具有优势,种子萌动率最高,是较为理想的层积基质。
不同层积时间对薄壳山核桃种子萌动的影响存在差异,层积30 d,种子没有萌动的迹象;层积60 d,种子有8.3%开始萌动;层积90 d,种子有30.8%开始萌动;层积120 d,萌动种子达45.2%。可见,层积催芽时间越长,种子萌动率越高。
不同层积时间对薄壳山核桃种子发芽的影响差异明显,层积30 d时,发芽速度最慢,播种后20 d未见发芽;40 d发芽率只达到10.2%,烂种率最高,达46.2%;播种后60 d,好种率仍为24.8%,说明层积时间不足,会导致播种后部分好种子未能发芽。层积120 d时,发芽速度最快,播种后20 d发芽率38.2%;40 d发芽率达到53.9%,好种率为0,说明层积时间充分满足了薄壳山核桃种子所需层积时间。
随着播种时间的延长,薄壳山核桃种子内的可溶性糖含量呈下降趋势,播种后0~20 d内,种子内的可溶性糖含量缓慢下降,之后可溶性糖含量急剧下降直至播种后40 d;播种后50~60 d,可溶性糖含量下降缓慢。在薄壳山核桃种子发芽过程中,从播种开始到播种后20 d,可溶性蛋白含量下降缓慢,播种后20~40 d,可溶性蛋白含量下降幅度最大,播种后50 d,可溶性糖含量逐渐上升。薄壳山核桃种子内的淀粉含量在种子发芽过程中呈现下降趋势,播种后0~10 d,淀粉含量缓慢下降,播种后10~40 d,淀粉含量下降幅度较大,播种50 d之后,淀粉含量的下降速度变缓。