贮藏温度和贮藏时间对垂柳种子生活力的影响

曹帮华，史峻峰，张 鑫，李业宇，祁 琳，秦光华

（1.山东农业大学林学院，山东泰安271010；2.东平县第二苗圃，山东东平271010；3.山东省林业科学研究院，山东济南250014）

垂柳（Salix babylonica）易繁殖，对环境的适应性很广，喜光，喜湿，耐寒，个别品种耐旱和耐盐碱，在长江流域、黄河流域和其他各地均有栽培，为道旁、水边等常用绿化树种[1-3]。 垂柳别名水柳、垂丝柳、垂枝柳，耐寒性比较好，萌芽力强，根系发达，生长速度快，能够大量吸收二氧化硫，还是一个重要的环保树种[4]。

垂柳常以扦插繁殖为主，可以保持母树的优良特点，很多的学者已经对此进行了大量的研究[5-9]。柳树也可播种育苗，同时通过杂交育种获得的种子苗是育种和提高遗传增益的最重要的手段[10]。但柳树种子属短命种子，因此如何安全、可靠地贮藏柳树种子是亟需解决的问题[11]。发芽率[12]、发芽势[13]、发芽指数[14]、发芽速[15]、活力指数[16]都是重要的播种品质指标。本试验以垂柳种子为研究对象，研究了不同储藏温度、储藏时间对种子活力的影响，以期为柳树良种繁育和种子储藏提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

垂柳种子采自山东农业大学南校区，4月中旬，柳树种子近成熟，4月11日起，观察种子蒴果的开裂情况，判断采种时机。4月14日正式采种，获得含有大量种子的柳絮，放置室温条件下自然风干2～3天。

将充分风干的柳絮使用镊子和小勺分离，得到可用的种子，密封放置供试验用。

1.2 研究方法

1.2.1 试验设计

用不同冰箱设置-20℃、-10℃、-5℃、4℃， 在加上常温条件（20℃）共 5 个温度梯度，贮藏 1、3、5、7天后，分别将不同温度梯度处理的种子取出一定量，摆盘发芽，发芽床为滤纸发芽床，每盘100粒摆放到滤纸发芽床，每个处理3次重复，按照贮藏天数、温度编号排好，放入消毒好的光照培养箱。

自摆盘发芽开始至第6天发芽试验结束，第6天时统计幼苗总重量、平均苗重、发芽率、发芽势、发芽指数、活力等指标。试验期间每天检查发霉长菌情况，并及时清理更换，定期补水，保证发芽环境湿润、整洁，并对使用过程中的光照培养箱定期消毒、维护。

1.2.2 测定指标与方法

根据林木种子检验规程GB2772-1999，统计并记录各处理的发芽率、发芽势、发芽指数、发芽活力、简易发芽活力等各项发芽指标。各计算公式如下：

B＝发芽期结束正常发芽种子数

A＝供测样品种子总数

C＝发芽过程中日发芽种子数达到最高峰时，发芽的种子数

A＝供测样品种子总数

(3)发芽指数

发芽指数(GI)＝∑(Gt/Dt)

式中：Gt＝在不同时间的发芽数

Dt＝相应的发芽日数

∑为总和

GI值与活力成正相关，发芽指数是指种子在失去发芽力之前已发生劣变的数量，发芽势或发芽指数反映劣变情况，故二者比发芽率更能灵敏地表现种子活力。

(4)活力指数（Vigor index）

活力指数(VI)＝GI×S

S＝一定时期内幼苗长度(cm)或幼苗重量(g)

GI＝发芽指数。

活力指数是种子发芽速率和生长量的综合反映，是种子活力的更好指标。

（5）平均发芽速度

平均发芽速度是衡量种子发芽快慢的一个指标.在同一个树种中,平均发芽速度的数值小,表示该批种子发芽速度大,发芽能力较好。

平均发芽速＝（∑D×n）/∑n

n＝相应各日正常发芽粒数

D＝从种子置床起的天数

1.3 数据分析

本试验数据用Excel软件作图，用SPSS20.0软件进行统计分析，显著性差异检验水平为P＜0.05。

2 结果与分析

2.1 贮藏温度和贮藏时间对垂柳种子发芽能力的影响

随贮藏天数的增加，可看出发芽率、发芽势、发芽指数表现出先升高后降低的趋势。

不同贮藏温度之间，低温贮藏的种子发芽率、发芽势高于常温条件下贮藏的种子，但只有-10℃的贮藏条件下发芽率、发芽势均明显高于常温（P＜0.01）（图1、图2）。-20℃贮藏条件下的种子发芽势显著低于其他贮藏温度下的发芽势 （P＜0.01）（图3），说明极低的温度破坏了种子结构，降低了生活力。

不同贮藏天数之间，贮藏7天种子发芽率、发芽势、发芽指数低于其他贮藏天数下的相关指数，且差异极显著（P＜0.01），贮藏3天的种子发芽指数显著高于其他贮藏天数下的相关指数（P＜0.01）。发芽指数与活力指数的变化趋势相似，而种子发芽速则相反。

就发芽速与活力指数而言（图4、图5），五个温度处理的发芽速都是先降低后升高的变化趋势，-20℃贮藏条件下的发芽速在贮藏1天、3天及7天显著高于其他温度条件下的相同指数（P＜0.01）；20℃与-20℃条件下的活力指数趋势是先升高后降低，而其它三种贮藏温度是先升高后降低然后再升高，-10℃条件下贮藏1天、5天及7天活力指数是显著高于其它温度的（P＜0.01），-20℃条件下的活力指数明显低于其他温度条件下的活力指数（P＜0.01），但在此条件下贮藏7天的种子发芽速最快，其发芽速显著大于其他贮藏天数下的种子（P＜0.01），且在此温度下贮藏 1天的种子活力指数最低（P＜0.01），在-5℃条件下贮藏3天的种子活力指数最高（P＜0.01）。

2.2 贮藏温度和贮藏时间对垂柳种子萌发幼苗重量的影响

在不同贮藏温度下，就幼苗重而言（图6），-10℃贮藏条件下贮藏1天、5天高于其他温度条件下的幼苗重，并明显高于-20℃、常温条件下的幼苗重（P＜0.01）。在不同的贮藏天数下，贮藏1天的种子的幼苗重最小，且显著低于其他天数的种子（P＜0.01）。

3 结论与讨论

低温环境中，种子内部生理生化状况和代谢速度等都会发生变化，从而影响种子的生活力[17]。从理论角度分析，低温处理能营造与垂柳种子自然生境相近的萌发环境，提高种子的生活力。本研究结果表明，适当的低温-10℃、-5℃、4℃可以延缓垂柳种子的劣变，延长其贮藏时间，席沁[18]对偃松种子的研究以及张丽[19]对毛红椿种子的研究都得到了类似的结果。本研究中只有-10℃条件下贮藏的种子，发芽率、发芽势、活力指数等指标都显著优于常温条件的相关指标，可认为-10℃为种子的最佳贮藏温度。极低的温度-20℃破坏了种子结构完整，降低了生活力，所以种子发芽势、发芽速、活力指数均明显降低。

贮藏7天种子发芽率、发芽势、发芽指数显著降低，发芽速明显提高。贮藏1天的种子芽重、活力指数2项指标明显低于其他天数的种子。贮藏3天的种子发芽指数、活力指数明显高于其他贮藏天数下的相关指数。因此在贮藏3天的条件下能够最好的保留种子物质，提高种子的生活力。

本研究中，在低温-5℃的条件下、贮藏3天是最佳组合，种子生活力最强，可应用于垂柳种子萌发及人工种苗培育的实践中，有利于好苗、壮苗的形成，使垂柳资源得到更好的可持续开发与利用。