国外产竹种子形态特征及其育苗技术
2020-07-03周彩萍谭宏超谭汝强
周彩萍 谭宏超 谭汝强
(1 云南师范大学生命科学学院 昆明 650500;2 云南珍竹农业科技有限公司 云南嵩明 651708)
竹子种类繁多,生长迅速,被称为世界上生长最快的植物。然而,绝大多数竹子一生中只开花结果一次,且结实后植株便枯萎死亡。多数竹种的种子贮藏环境要求高,在自然条件下1~2个月便会失去发芽力[1]。通常竹子繁殖可以通过移栽、埋秆、压条、扦插来实现,虽然能够保证母竹的优良特性,但存在诸多不足,如劳动强度大、破坏资源、成本高等[2]。实践证实,竹子利用播种育苗可以有效地降低成本,而且能够增强竹林的生长势,使竹林长期保持高质、高产状态[3]。本文研究了国外产10种竹种子的形态特征以及种子繁育技术,以期为国外竹种的开发利用提供基础数据参考。
1 研究地概况
竹种形态特征及播种品质测定在云南师范大学生命科学学院实验室进行,播种育苗试验在云南珍竹农业科技有限公司嵩明竹子基地进行。嵩明竹子基地位于云南省中部、昆明市东北部,地处北纬25°05′—25°28′、东经102°40′—103°20′,属北亚热带气候,夏无酷暑,冬无严寒,四季如春,多年平均气温14.5 ℃,最高气温35.7 ℃,最低气温-10.2 ℃,多年平均无霜期265 d,年平均降雨量1 065 mm。
2 材料和方法
2.1 种子来源
试验用国外产竹种子为云南珍竹农业科技有限公司通过国际组织或国际友人与国外相关机构交换而来。竹种名称与基本特性见表1。
表1 国外产竹种的基本特性
2.2 试验内容与方法
2.2.1 种子形态观察与测定
用肉眼及放大镜对10种竹种子及果实的颜色、形态进行观察;采用四分法,每种种子取15粒,用刻度尺测定其长度和直径,并取一定的范围值。
2.2.2 种子播种品质测定
对10种试验的竹种子,随机抽取一定量种子采用四分法,根据国家标准《林木种子检测规程》(GB2772―1999)[4],分别测定种子的纯净度、千粒质量、发芽率、发芽势、含水量、生活力、病虫害感染度等7项指标[5-7]。每个竹种的每项指标均重复3次,取平均值。部分指标的计算公式为:
种子纯净度(%)=饱满籽粒质量/(饱满籽粒质量+半饱满籽粒质量+杂质质量)×100%。
种子发芽率(%)=(实验时间内发芽种子数/参与实验的种子总数)×100%。
发芽势(%)=(从开始发芽到发芽数最多的那天前发芽种子总数/种子总数)×100%。
种子含水量(%)=(烘干前后种子样品质量之差/烘干前种子样品的总质量)×100%。
种子病虫害感染度(%)=(病虫危害的种子粒数/测定样品的粒数)×100%。
2.2.3 育苗基质对育苗效果的影响
不同基质对不同竹种的培育效果影响不同,基质的优劣取决于其保湿、保温、透气性及基质的pH值等。试验选择6种基质对10种竹种子进行育苗试验,基质分别为红土、黑土、有机质、沙子、珍珠岩以及蛭石。在室外环境,将处理后的种子播种于盛有基质的花盆中,每盆播30粒,浇水并覆盖塑料薄膜,每种基质处理重复3次。2个月后调查种子出苗情况。
2.2.4 不同育苗方法对育苗效果的影响
选用泰国龙竹、马来龙竹和大簕竹进行育苗方法试验,每个竹种分别选出籽粒饱满的100粒进行育苗。设置2种育苗方法:方法1,先撒播种子育苗30~50 d,待胚苗有1~3片叶时及时移入营养袋;方法2,直接将种子播入营养袋中,每袋播2粒。6个月后调查育苗效果,调查指标有竹苗成活率、苗木产量、苗木平均高和育苗成本。
2.2.5 肥料类型对苗木生长的影响
选用马来龙竹进行施肥试验。肥料种类设置6种:尿素、碳酸氢铵、氮磷钾复合肥、普通磷酸钙、发酵沼液、腐熟有机肥;于90%的胚苗开始分蘖产生第2代幼苗时施肥,化肥施用量为每丛(袋)5 g,发酵沼液施用量为每丛(袋)50 mL,腐熟有机肥施100 g。与不施肥作为对照。施肥后6个月,每种肥料试验选择100株苗木调查生长情况,调查指标包括苗木平均高、平均地径、地上部分生物量和地下部分生物量。
2.2.6 封顶高度对苗木生长的影响
封顶有利于根系和枝叶的生长,消除竹子的顶端优势。选用马来龙竹袋装苗,待苗木生长至3个月时,分别在离地20、30、40、50、60和70 cm处截去苗木上部,以不封顶的苗木作为对照,每一种处理重复3次。处理3个月后调查苗木生长情况,调查指标包括苗木平均高、平均地径、地上部分生物量和地下部分生物量。
3 结果与分析
3.1 种子形态特征
10种国外产竹种子的形态指标测定结果见表2。由表2中可知:在10个竹种中,果实的颜色大多数为灰褐色和灰色,少数为褐色和灰黄色,种子的颜色偏向于褐色;果实形态多为锥形、卵形、圆锥形,种子形态多样化,有长卵形、卵形、椭球形、锥形等;根据果实和种子的长度和直径,各竹种由大到小的排序为:大藤竹、酒竹、龙竹、大簕竹、牡竹、缅甸簕竹、泰国龙竹、墨西哥柳叶竹、清迈巨竹、马来龙竹。大藤竹个体最大(种子长度50~60 mm、直径4.5~5.5 mm),马来龙竹个体最小(种子长度4~5 mm、直径0.9~1.3 mm),其他竹种大小居中。竹种的各种不同形态可作为竹种的分类依据。
表2 10种竹种子形态指标
3.2 竹种子播种品质
10种竹种子播种品质测定结果见表3。从各项指标来看,种子的纯净度、千粒质量、发芽率、发芽势、含水量、生活力测定值按从高到低的大致排序为:大藤竹、酒竹、龙竹、大簕竹、泰国龙竹、缅甸簕竹、牡竹、马来龙竹、墨西哥柳叶竹、清迈巨竹,而病虫害感染度的排序则相反。说明排在前面的大藤竹、酒竹、龙竹等竹种具有较好的播种品质,籽粒饱满的多,发芽状况较好且病虫害感染度较低,是属于品质优的竹种;而墨西哥柳叶竹、清迈巨竹等种子发芽状况较差,且有较高的病虫害感染度,在播种时应当注意加强管理。
表3 10种竹种子播种品质
从种子的病虫害感染度上看,10种竹种子都低于10%,但清迈巨竹种子的病虫害感染度最大,为8.73%,说明种子的谷氨酸含量较高,容易被虫食,或者保存种子时没有进行充分的干燥而导致霉菌感染[5];墨西哥柳叶竹种子的感染度最低,为3.23%,说明该种子谷氨酸含量较低,且种子的保存环境较适宜。竹种子经过干燥后应储存在较低温度(2~4 ℃)下,以防止霉菌感染,也有利于延长种子寿命[8]。
对测定结果进行方差分析显示,各测定指标在不同竹种之间存在极显著差异(F>F0.01),即不同竹种的播种品质差异很大。比如,大藤竹的千粒质量最大达到201.5 g,发芽率达95.7%;而清迈巨竹的千粒质量最小仅14.3 g,发芽率为61.2%。针对各竹种种子的播种品质特性,在种苗繁育时应根据当地的环境条件选取适宜的竹种并采用有针对性的管理措施来提高育苗效果。
3.3 不同育苗基质对种子出苗的影响
不同育苗基质种子出苗率调查结果见表4。可以看出,不同基质对种子出苗的影响不同,但同种基质对不同竹种出苗率的影响整体一致。6种基质各竹种的出苗率从高到低的顺序都是有机质>蛭石>黑土>红土>沙子>珍珠岩。在10种竹种中,用有机质进行培育的出苗率均为最高,分别为74.3%、75.3%、63.5%、70.3%、80.3%、46.6 %、77.4%、50.5%、76.3%、74.3%,珍珠岩的出苗率均为最低的,分别为50.4%、56.4%、45.4%、50.3%、65.3%、26.5%、64.2%、30.6%、53.3%、48.5%。其原因为有机质透气性好,吸水性、保湿性强,且有机质还有矿化和腐殖化作用,有助于竹苗吸收营养元素;而珍珠岩呈颗粒状,质地较轻且无营养成分,含水能力弱,不能为小苗提供矿质营养。因此,在种子育苗时,基质宜首选有机质。
表4 不同基质中10种竹种子出苗率 %
方差分析结果显示,同种基质的种子出苗率在不同竹种之间存在极显著差异(F>F0.01)。比如,在红土基质中,大藤竹的出苗率为75.3%,而清迈巨竹的出苗率仅为35.4%;在蛭石基质中,泰国龙竹的出苗率为72.4%,而墨西哥柳叶竹为48.4%。因此,在针对不同竹种进行育苗时,应选择相适宜的基质,以提高出苗率。
3.4 不同育苗方法对育苗效果的影响
不同育苗方法育苗效果的统计结果见表5。可以看出,3种竹种子利用方法1先撒播种子后移入营养袋的育苗方法的成活率均高于95%,而利用方法2进行培育的成活率均低于80%;苗木产量和平均苗高指标也均为方法1高于方法2,且方法1成本较低。因此,在实际生产中,应先将种子撒播于基质中,待胚苗有1~3片叶时再移入营养袋。
3.5 不同肥料对苗木生长的影响
从表6可以看出,马来龙竹苗木生长的各项指标均表现为施肥优于未施肥,不同肥料对苗木生长各指标的影响具有一致性,效用显著性由高到低的大致排序为:氮磷钾复合肥、尿素、腐熟有机肥、发酵沼液、碳酸氢铵、普通磷酸钙、未施肥。方差分析显示,不同肥料对马来龙竹苗木生长的影响存在极显著差异(F>F0.01),施用氮磷钾复合肥的苗木各项指标表现最好,而施用普通磷酸钙的苗木生长表现较差。
表5 不同育苗方法的育苗效果
表6 不同肥料对苗木生长的影响
3.6 不同封顶高度对苗木生长的影响
从表7可以看出,封顶后的苗木平均高与封顶高度保持一致,不封顶的苗高大于130 cm;当封顶高度在20~50 cm时,随着封顶高度的增加,其平均地径、地上部分和地下部分质量也在增加;当封顶高度为50 cm时,其平均地径、地上部分和地下部分质量达最大,分别为63.5 cm、80.0 mm、5.8 g;当封顶高度超过50 cm时,3个指标的数值开始下降。方差分析结果显示,苗木生长的各指标在不同封顶高度间存在极显著差异(F>F0.01)。因此,在实际生产中,宜选取50 cm作为竹苗的封顶高度,以增强竹苗的长势。
表7 不同封顶高度下苗木的生长情况
4 结论
1) 10种国外产竹种的果实形状多为圆锥形、锥形、卵形,颜色以灰褐色、灰色为主;种子一般为卵形、长锥、椭球形,颜色以黄褐色、褐色、褐黑色为主;大藤竹种子个体较大,马来龙竹、清迈巨竹和墨西哥柳叶竹种子个体较小。
2) 10种竹种的播种品质从高到低排序为:大藤竹、酒竹、龙竹、大簕竹、泰国龙竹、缅甸簕竹、牡竹、马来龙竹、墨西哥柳叶竹、清迈巨竹;播种育苗时宜选种排序居前的几种竹种,能获得较好的经济效益;在选用排序较后的竹种育苗时,应加强管理以保证竹苗生长。
3) 不同基质对10种竹种出苗率的影响从高到低的顺序是:有机质、蛭石、黑土、红土、沙子、珍珠岩。试验表明,有机质是最佳的育苗基质,能够有效提高竹种的出苗率并促进增产。
4) 先撒播种子后移入营养袋的育苗方法能够有效地提高苗木成活率、苗木产量和质量,并降低育苗成本,是较好的育苗方法。
5) 不同肥料对竹苗生长的促进作用由高到低的大致排序为:氮磷钾复合肥、尿素、腐熟有机肥、发酵沼液、碳酸氢铵、普通磷酸钙;氮磷钾复合肥最能有效提高苗木的生长。
6) 苗木封顶处理可以有效抑制竹苗的顶端优势,促进枝叶生长,提高长势,适宜的封顶高度为50 cm。