不同基质对黑格不同家系种子发芽的影响

罗群凤，谭健晖，贾 婕，胡 拉，杨章旗

（广西壮族自治区林业科学研究院 国家林业和草原局马尾松工程技术研究中心广西马尾松工程技术研究中心，南宁 530002）

黑格（Albizia odoratissima），又名香合欢，是含羞草科（Mimosaceae）合欢属植物，常绿乔木，高可达20 m，胸径可达60 cm。产于百色、那坡、隆林、都安、武鸣、大新、宁明等地，分布于广西、广东、福建、贵州和云南。黑格木材重硬（密度0.68 ～0.82 g∕cm3），与格木（Erythrophleum fordii）相当，心材颜色深，为栗褐色或巧克力色；构造上相当接近格木，木材宏观与格木有些相似；硬度比格木低；尺寸稳定性比格木好，因此，被美誉为“土格木”。黑格与大叶合欢（Albizia lebbeck）、白格（Albizia procera）统称为硬合欢。硬合欢类树种材色雅致，似核桃木，尤其是大叶合欢和黑格，在国际市场上大叶合欢有“东印度核桃木”之称。它们材性优良、耐腐抗虫、干缩系数小、尺寸稳定性好，木材加工成实木地板、实木家具和实木门等木制品不仅耐腐、抗虫，且不开裂、不变形。因此，硬合欢类树种是非常值得保护和发展的。

近几年由于广西野生硬合欢类树木被严重砍伐，分布逐渐减少，濒危状况日益严重，许多原分布地树木已经绝种或濒临灭绝。随着林业的发展以及商品用材需求的不断增加，急需发展人工种植林来补充缺口，因此应大力加强黑格壮苗的培育。但黑格的栽培种植技术严重缺乏，培养优质容器壮苗方面更是无参照依据，限制了黑格优质、高效、规模化的快速发展。因而急需进行黑格优质苗木培育技术的研究与推广。

本研究进行了不同播种基质对黑格不同家系种子发芽影响试验，从发芽率、发芽势、出芽根长、茎长等方面分析，以期获得黑格最适的播种方法，为黑格的苗木培育提供有力的技术保障，适应黑格人工造林的发展需求。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设置于广西林科院科研试验基地（108°20′E，22°55′N），位于南宁市北郊，海拔约80 m，属亚热带季风气候。年均气温21.7 ℃，1月平均气温12.8 ℃，极端最低气温-1.5 ℃，7—8月平均气温28.2 ℃，极端最高气温39.4 ℃，10 ℃积温为7 200 ℃。年均降水量1 300 mm，平均相对湿度为80%左右。土壤为赤红壤，pH值约为5.6，肥力中等。

1.2 材料来源及处理

本研究所用材料为2019年1月采集于广西百色的黑格优树种子，共5 个家系，分别为桂HG16、28、57、76和84（表1）。当黑格果实成熟时采集种子，采回后立即摊晒脱粒，为防止虫蛀，用农药拌种。挑选粒大、饱满、种壳完整、种皮平滑的黑格种子，播种前将种子置于清水中浸泡24 h，待半数以上种子种壳开裂、充分吸水后，捞出备用。将处理后的种子均匀播种于黄心土（基质1）、细沙（基质2）、泥炭土（基质3）、椰糠（基质4）4 种基质中，设4次重复，每次重复50粒种子。统计各个家系4种基质处理的连续发芽情况。每个重复选取10株刚脱帽芽苗测量其根长和茎长。

表1 各家系采样信息Tab.1 Sample information of each family

1.3 数据统计分析

以胚根突破种皮、胚芽达种长1∕2 作为萌发标准[1]，每天观察记录1 次发芽粒数。参照颜启传[2]、林立等[3]、李娟等[4]的方法，计算种子的发芽率，以种子发芽数达到高峰时计算其发芽势，计算公式[5]：

发芽率=n∕N×100%

发芽势=Gpt∕N×100%

式中，n 为正常发芽粒数；N 为供测种子总数；Gpt为达到高峰日时的发芽粒总数。

数据采用Excel 2007软件进行统计分析，采用SAS 8.1软件进行方差分析和多重比较，以Yijk=u+Fi+Sj+FSij+BkEijkl为线性模型进行方差分析。式中，u为总体平均值；Fi为家系效应；Sj为基质配比效应；FSij为家系与基质配比交互效应；Bk为区组效应；Eijkl为随机误差。

采用以下公式计算变异系数

式中，为性状均值；S为标准差[6]。

2 结果与分析

2.1 不同播种基质对黑格不同家系种子发芽率的影响

对不同播种基质各家系种子发芽率进行均值统计与方差分析。结果表明，28、76 和84 号家系在基质4中发芽率最高，分别为71.50%、57.50%、68.00%；16 号在基质2 中发芽率最高（69.00%）；57号在基质3中发芽率最高（43.00%）（表2）。通过多重比较分析发现，5个家系中28号家系的发芽率显著高于其他家系，平均发芽率为68.00%；57号显著低于其他家系（34.13%）；黑格在椰糠中的发芽率最高（56.00%），在黄心土中的发芽率（47.7%）显著低于其他3种基质。通过方差分析得知黑格种子发芽率在各基质处理间差异显著（P＜0.05），家系间及家系与基质互作效应上则存在极显著的差异（P＜0.01）（表3）。

表2 不同播种基质各家系种子发芽率均值分析Tab.2 Analysis on mean values of seed germination rates of different families with different sowing substrates

表3 不同家系种子发芽率方差分析Tab.3 Variance analysis on seed germination rate of different families

2.2 不同播种基质对黑格不同家系种子发芽势的影响

发芽势是检验种子质量的重要指标之一，也是鉴别种子发芽整齐度的主要指标。5个参试家系间发芽势差异较大，28 号家系种子发芽势最为整齐（46.38%）；84 号最不整齐（22.00%）（表4）。不同基质间，除椰糠中发芽势较差外，其它3种基质发芽势差异不大。同一家系在不同基质中种子发芽势差别较大，16、57 号家系在细沙中发芽势最整齐；28 号在黄心土中最整齐；76 号在泥炭土中最整齐；84 号在椰糠中最佳。各家系种子发芽势最好的基质类型与发芽率最好的基质类型并不完全一致。

表4 不同播种基质各家系种子发芽势均值分析Tab.4 Analysis on mean values of seed germination potential of families with different sowing substrates

2.3 不同播种基质对黑格芽苗出土时根长的影响

对不同播种基质各家系芽苗出土时根长进行均值统计与方差分析。结果表明，5个家系均在基质1 中有最大根长，分别为4.36、4.04、3.91、4.49、4.08 cm（表5）。通过多重比较分析发现，76、16 号家系的平均根长显著大于其他3 个家系，分别为4.18、4.01 cm；57 号平均根长最短；在基质配方中，黄心土和椰糠中的根系发育显著好于其他2种基质。方差分析结果显示，黑格芽苗出土时根长在家系间和各基质处理间均存在极显著差异（P＜0.01）（表6）。

2.4 不同播种基质对黑格芽苗出土时茎长的影响

对不同播种基质各家系芽苗出土时茎长进行均值统计与方差分析。结果表明，16、28 号家系在基质4 中有最大茎长，分别为6.21、5.54 cm；57、76 和84 号则在基质1 中有最大茎长，分别为5.39、5.80、5.31 cm（表5）。通过多重比较分析发现，5个家系中16号家系的平均茎长显著大于其他4 个家系，为6.02 cm；84 号平均茎长最短；在基质配方中，黄心土培养条件下茎生长发育显著好于其他3种基质。方差分析结果显示，黑格芽苗出土时茎长在家系间、各基质处理间及家系与基质互作效应上均存在极显著差异（P＜0.01）（表7）。

表5 不同播种基质各家系根长和茎长均值分析Tab.5 Analysis on mean values of root length and stem length of families with different sowing substrates

表6 不同家系根长方差分析Tab.6 Variance analysis on root length of different families

表7 不同家系茎长方差分析Tab.7 Variance analysis on stem length of different families

3 结论与讨论

水分、温度和空气是种子萌发的3要素。大量研究表明，不同基质因其保水性、保温性及透气性的差异对植物种子萌发及幼苗的生长存在显著影响[7-9]。周军等[10]发现与草炭土相比，采用泥炭能提高矮牵牛（Petunia hybrida）种子的萌发和幼苗生长。李效文等[11]采用河沙、泥炭土、黄心土按照不同比例配成基质，研究不同基质对降香黄檀（Dalbergia odorifera）种子萌发的影响，发现采用黄心土作为基质，降香黄檀种子发芽率最高。为不同植物筛选出适宜的基质，应用于种子萌发和种苗的生产至关重要[12-13]。本研究发现，黄心土、细沙、泥炭土、椰糠4种基质处理，对黑格不同家系种子的发芽率、发芽势和芽苗出土时根长、茎长影响差异较大，其中椰糠中发芽率最高，黄心土的发芽率显著低于其他3种基质。这可能缘于椰糠兼具良好的透气性和保水性，也说明黑格种子的萌发对土壤的通气性和持水能力有较高要求。同时研究发现黄心土和椰糠中根系和茎生长发育均好于其他2种基质，其中黄心土具有较强持续养分供应能力有利于幼苗生长，椰糠较为松散的结构则有利于根系发育。

本研究还进行了不同家系对比试验，发现黑格不同家系间种子发芽率、发芽势、根茎生长差异显著。这说明黑格的繁殖适合度在家系间存在丰富的遗传变异。其母树营养生长状况、繁殖资源投入策略及交配系统差异都对黑格繁殖适合度具有重要影响。因此，为迅速满足林业发展和商品用材的需求，应加快黑格良种选育，培育优良家系的种苗。

本试验中，黑格的种子发芽率偏低，最高发芽率仅71.50%。要获得更高的种子发芽率和更为经济的黑格育苗基质，除考虑其自然分布零星等因素外，需在本试验基础上进一步摸索更为合理的基质混合配比及其他条件因素。