不同砂土类型和埋藏方法对猕猴桃种子萌发及幼苗生长的影响*
2020-06-13苏文文任春光韩振诚王加国李良良李苇洁
苏文文,任春光,韩振诚,吴 迪,王加国,李良良,李苇洁
(贵州省山地资源研究所,贵州 贵阳 550001)
猕猴桃(Actinidia chinensis)属猕猴桃科藤本植物,其果实细嫩多汁,清香鲜美,酸甜宜人,它的维生素C含量高[1],比柑桔、苹果等水果高几倍甚至几十倍,营养极为丰富,同时还含大量的糖、蛋白质、氨基酸等多种有机物和人体必需的多种矿物质[2],猕猴桃素有水果之王的美誉。贵州省“十三五”农业发展规划已将猕猴桃列入贵州省精品水果发展的重要产业之一。据报道我国有猕猴桃59个种、43个变种和7个变型种,其中,贵州有34个种,是猕猴桃野生资源最丰富的省区之一[3-6],同时也是猕猴桃育种工作的重要材料来源地。猕猴桃品种选育工作中,杂交育种是重要的手段,因此尽快获得种子实生苗有助于缩短育种时间。
近年来,随着野生种质资源的减少,猕猴桃种质资源保护引起了科研人员的关注。前人对猕猴桃种子萌发试验的研究多集中在药剂浸种处理,例如使用赤霉素、细胞分裂素CPPU等方法浸种[7-9]。针对猕猴桃种子埋藏方法以及不同砂土类型对种子及出苗率等方面所涉及的内容较少。笔者在前期猕猴桃种子资源收集的基础上,探讨不同砂土类型和不同埋藏方法对贵州野生猕猴桃种子萌发的影响,筛选出较好的种子埋藏方法和萌发基质,以提高育苗效率,从而实现苗全、苗齐、苗壮,为猕猴桃野生资源的保护和研究提供有效方法。旨在探明猕猴桃种子萌发特性和解除休眠的最佳方法,为猕猴桃的引种、栽培和开发利用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
于2018年10月从贵州省印江县永义乡采集自然成熟的中华系野生猕猴桃果实,带回实验室去皮后放入烧杯中,搅拌并将种子彻底洗净,用纱布过滤种子,随后阴干放4 ℃冰箱中保存待用。
1.2 试验时间、地点
室内种子萌发试验、盆内出苗率试验于2018年12月在贵州省生物研究所微生物实验室进行,研究幼苗生长实验于2019年3月在贵州省生物研究所大棚内进行。
1.3 试验方法
1.3.1 室内种子萌发试验及萌发率测定
将冰箱内保存好的种子,播种到以不同砂土(砂壤土、河砂、石英砂与腐殖土混合)为萌发基质的培养皿中进行萌发试验(培养皿直径120 cm),每土壤用0.2%~0.5%高锰酸钾消毒,每个培养皿内砂土厚度为2~3 cm,每皿放100粒种子,将培养皿放置在实验室人工气候箱中,人工气候箱参数为:80%相对湿度,25 ℃-18 h光照,20 ℃-6 h黑暗交替进行,光照强度为200~260 μmol/(m2·s)。种子萌发以种子露白为标准,每天记录每个培养皿内种子萌发数,萌发结束后测定总萌发率[10],计算公式如式(1)。
萌发率=n/N×100%
(1)
式(1)中,n为萌发种子总数,N为供试种子数。
1.3.2 室内外埋藏方法和盆内出苗率
采用塑胶盆容器,容器内装砂壤土、河砂、石英砂与腐殖土混合,共3种砂土作为营养土,试验分为6个处理,每处理3次重复,共18个样,每个处理播种500粒。播种前用35~40 ℃温水浸种6 h,每处理的土壤用0.2%~0.5%高锰酸钾消毒,温水处理后的种子均匀撒播在填有砂土的塑胶育苗容器内,每处理育苗容器内砂土厚度为30~40 cm,播种后覆土2~3 cm。室内盆内出苗率分别是处理1、处理2和处理3,盆上用黑色透气薄膜盖上,保证室内温度10 ℃左右。室外盆内出苗率分别是处理4、处理5和处理6,连同塑胶盆容器埋入土中,塑胶盆露约2~3 cm于土壤外面,盆上用黑色透气薄膜和薄木板盖上,保证一定通风。出苗试验于2018年12月开始,3月下旬试验结束。试验期间每10~15 d喷水1次,每20 d观察统计出苗数及其生长状况,连续观测至3月下旬,试验终止时测定总出苗率。
出苗率是指能正常出土的幼苗总数占总供试种子的百分率[12-13];种子自播种之日起每天记录出苗数。种子出苗以露两瓣嫩芽为标准
出苗率=e/E×100%
(2)
式(2)中,e为出苗总数,E为供试种子数。
1.3.3 幼苗株高、主根长度的测定
参照上述1.3.2方法,将室内埋藏的种子长出两片嫩叶时,将其移栽到不同土壤类型的营养钵内,正常抚育管理3个月后随机选取30株幼苗,统计不同土壤类型下植株的株高和主根长度[14]。测定采用钢卷尺(精度0.1 cm)测量其株高;挖取完整植株,清洗干净后测量其主根长度。
1.4 统计分析
原始数据整理采用Excel 2010和SPSS 19.0软件进行数据分析。
2 结果与分析
2.1 不同砂土类型对野生猕猴桃种子萌发率的影响
野生猕猴桃种子在普通砂壤土、河砂、石英砂与腐殖土混合的这3种类型的砂土上均可以萌发,但在不同类型的砂土上存在差异。从图1可知,3种不同类型的砂土中以石英砂与腐殖土混合最好,平均萌发率达到84%,最大萌发率达到88%,最小萌发率为79%;其次为河砂,普通砂壤土最低。方差结果分析表明砂土类型对猕猴桃种子萌发率的效应显著(P<0.05)。出现这种情况可能是由于石英砂土壤中混合了少量腐殖土,含有种子萌发的一些特殊物质,有利于种子萌发,其通气透水性良好,故萌发率最高;河砂土质疏松、细腻,土壤结构较好,通气透水适中,故萌发率较好;普通沙壤土质松软,但其保水保肥能力较差和通气透水性较差,导致萌发率最低。
图1 不同砂土类型对野生猕猴桃种子的萌发率Fig.1 Effects of different sand types on seedgermination rate of kiwifruit
2.2 不同砂土类型及不同埋藏方法对猕猴桃出苗率的影响
如图2,室内埋藏的出苗率最高达到81.6%,最低是41.66%,室外埋藏的出苗率最高达62.13%,最低24.53%。各砂土上的平均出苗率依次为石英砂与腐殖土混合>河砂>普通砂壤土。在这3种砂土上最适合猕猴桃出苗的土壤类型是石英砂与腐殖土混合,室内埋藏种子更有利于种子出苗。方差分析显示,相同土壤条件下室内和室外的出苗率差异显著,砂土类型和埋藏方法均影响着猕猴桃出苗率。
图2 不同砂土类型和不同埋藏方法猕猴桃种子的出苗率Fig.2 Effects of different sand types and burial methods onseedling emergence rate of kiwifruit
2.3 不同砂土类型对猕猴桃幼苗株高和主根长度的影响
如图3所示,不同砂土类型对猕猴桃株高和主根长度影响显著(P<0.05)。各砂土类型上平均株高依次为石英砂与腐殖土混合>河砂土>普通砂壤土。主根长度排序出现与株高排序相似性,石英砂与腐殖土混合的土壤上平均株高最高12.4 cm,主根平均长度最长5.2 cm,3种砂土类型在平均株高上有差异,但在平均主根长度上差异不显著。结果表明,3种砂土类型上从株高和主根长度上比较,最适宜猕猴桃幼苗生长的土壤类型是石英砂与腐殖土混合。
图3 不同砂土类型对猕猴桃株高和主根长度影响Fig.3 Effects of different sand types on height andmain root length of kiwifruit
3 结论
1)3种萌发率最高的是石英砂与腐殖土混合,最高84%,其次是河砂70%,普通砂壤土最低为49.3%;3种砂土上采取室内外种子埋藏试验发现,室内埋藏的种子出苗率最高达到81.6%,室外最高出苗率62.13%。3种砂土下的平均株高和主根长度分别为12.4 cm、9.9 cm、6.4 cm和5.2 cm、4.3 cm、2.3cm。
2)试验所选取的3种不同砂土处理中,对猕猴桃种子的萌发、出苗和幼苗生长状况相比较,室内埋藏方法优于室外埋藏方法。最适宜猕猴桃种子萌发、出苗以及幼苗生长的砂土类型是石英砂与腐殖土混合,其次是河砂,普通砂壤土不适合猕猴桃幼苗的生长。在进行猕猴桃种子育苗时,可以选择在石英砂与腐殖土混合应用推广。
4 讨论
选取生产上育苗用得比较多的3种砂土类型对猕猴桃种子进行了萌发率、出苗率及幼苗生长试验。因不同砂土类型具有不同的土壤结构、pH值和土壤特定的水、肥、气、热条件,对猕猴桃种子的萌发、出苗和幼苗生长会产生不同的影响。试验结果表明,土壤透气性好,猕猴桃种子出苗率高、幼苗长势好,这与意大利石松、沙冬青和玉米[11-15]上的研究结果一致。石英砂与腐殖土混合后使得土壤透气性好且疏松,此外,腐殖土中可能含有种子萌发所需的一些特殊物质,更有利于种子萌发和幼苗的生长。试验还发现,在相同砂土上,室内埋藏种子出苗率优于室外埋藏后种子出苗率,此结果与王亚威在猕猴桃温室营养钵繁育研究结果相似[8]。出现这种情况的可能原因是种子萌发主要在于环境水分、温度、湿度三者相互影响、相互联系、相互制约才使得种子胚乳和胚子叶部分储存物质转化为子叶可利用的营养物质,以利于其生长。室内埋藏的种子萌发率高是因为室内能够调控温度、湿度和水分,室外埋藏无法控制环境条件,种子萌发需要的温度、湿度和水分得不到保障。因此,导致室外埋藏的出苗率低于室内埋藏的出苗率。
猕猴桃种子在石英砂与腐殖土上萌发率、出苗率以及幼苗生长远大于其他类型砂土,说明猕猴桃种子在石英砂与腐殖土上能很好生长。今后生产育苗可以选择以石英砂和腐殖土混合应用推广。该研究结果为猕猴桃产业种子保存和种苗繁育提供了理论依据。本研究尽管研究了不同砂土类型和不同埋藏方法对猕猴桃种子萌发、出苗和幼苗生长的影响,但对猕猴桃种子的出苗率和幼苗生长情况的大田试验还有待进一步深入研究。