不同处理对大果核果茶发芽和幼苗生长的影响
2020-11-03张全武林海生林茂星
杜 铃,张全武,林海生,林茂星,黄 欣,李 冰,李 蓉
(1.广西壮族自治区林业科学研究院,广西南宁 530002;2.广西壮族自治区国有七坡林场,广西南宁 530225;3.罗城仫佬族自治县青明山林场,广西河池 546400)
大果核果茶(Pyrenaria spectabilis),又名大果石笔木和六瓣石笔木,为山茶科(Theaceae)核果茶属常绿乔木。大果核果茶的观赏价值极高,花量大、色彩艳丽、观赏期长且树形优美。大果核果茶还具有较强的抗氟化物、酸雨和硫化物的能力[1]。此外,该植物可能含氨基酸、蛋白质类、还原糖、多糖、苷类、皂苷类、有机酸类、酚类、鞣质类、甾体、三萜类、黄酮类、内酯类、香豆素及其苷类、蒽醌类、挥发油以及油脂类等化合物[2-3],以其叶子制成的茶有提神醒脑的作用,对感冒、肠炎、痢疾或食用油腻食物而引起的腹泻等有辅助疗效[4]。大果核果茶是一种集观赏、生态和保健等多种功能于一体的乡土树种,极具开发利用价值。
大果核果茶是广西壮族自治区第一批重点保护野生植物,经2018—2019年两年的野外调查,仅在广西罗城仫佬族自治县和金秀瑶族自治县发现野外零星分布的植株。大果核果茶种子的种皮坚实质密,透水性和透气性不佳,自然繁殖率低,开展大果核果茶繁殖研究,对该物种的保护及合理开发利用具有重要意义。
大果核果茶多采用播种繁殖的方式繁殖种苗,于每年11月种子成熟时采种,因种子有休眠现象[5],一般将种子沙藏或冷藏,于翌年2月播种[6-7],若贮藏不当,种子易受污染及虫鼠危害,造成损失。本研究通过筛选合适的基质和激素处理,提前播种时间,旨在探索打破大果核果茶种子休眠的方法,减少种子在贮藏过程中的损失,以期为大果核果茶的规模化生产和产业化发展提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地设在广西壮族自治区林业科学研究院花卉所苗圃(108°21'E,22°56'N),海拔80 ~145 m,属南亚热带季风气候,年均气温21.8 ℃,最高气温39.4 ℃,最低气温-1.5℃,≥10 ℃的年积温为7 206 ℃,一般年份有轻霜,年均降水量1 350 mm,雨季集中于5—9月,相对湿度为60%~80%。年均日照时长1 780.9 h,日照百分率为40%。
1.2 试验材料
试验用种子采自广西河池市罗城县青明山林场。2018年11月采种,将采回的大果核果茶成熟果实放于通风处,待果壳裂开,取出种子,用浮水法将杂质、瘪粒等剔除,所得种子待用。随机数3个1 000粒种子分别称重,取平均值,得种子千粒重为1 160 g。
2018年12月7日播种。播种前1 天用0.3%的高锰酸钾溶液消毒基质,播种时,先将基质淋透水。播种前用50%的多菌灵可湿性粉剂1 000 倍液浸泡种子10~20 min,将种子点播入穴盘,播种后淋透基质,放置于盖有遮荫网及保温膜的大棚内,保持穴盘内基质湿润。种子发芽后,注意病虫害防治,根据基质干湿情况及时淋水,生长季节每2个月施肥1 次,3—8月施尿素与磷酸二氢钾混合水溶液,9月后施1 ~2次磷酸二氢钾水溶液。
1.3 试验方法
1.3.1 不同基质处理
采用表土、泥炭土和河沙3种基质(表1)。每种基质播种30 粒,3 个重复。观察统计种子的发芽势和发芽率,测定苗高和地径。
表1 不同基质的情况Tab.1 Situations of different substrates
1.3.2 不同激素处理
采用GA3、IAA 和NAA 3 种激素,设置不同浓度处理大果核果茶种子,蒸馏水为对照(CK)(表2)。采用不同处理,浸泡大果核果茶种子30 min,每处理30 粒种子,重复3 次。基质为表土。观察记录种子发芽情况、测定苗高和地径。
1.3.3 大果核果茶苗期年生长动态
统计完发芽率和发芽势后,选择发芽势和发芽率相对较高的泥炭土和河沙处理以及50 mg/L GA3、50 mg/L IAA 和50 mg/L NAA 处理的苗木,从2019年3月开始,测定其苗高和地径,每月测定1次,每处理测定30株(表3)。
表2 不同激素处理Tab.2 Different hormone treatments
表3 不同处理苗高和地径的生长动态Tab.3 Growth dynamics of seedling height and ground diameter in different treatments
续表3 Continued
1.4 指标测定与数据统计
发芽势=(规定时间内发芽的种子数/供试种子数)×100%
发芽率=(发芽种子数/供试种子数)×100%
用直尺测量地径处至顶芽基部,为苗高(精确至0.1 cm);用游标卡尺测量苗干土痕处的粗度,为地径(精确至0.01 mm)。
采用Excel 进行数据整理和统计,用DPS 软件进行方差分析和多重比较。
2 结果与分析
2.1 不同基质处理对大果核果茶发芽、苗高和地径的影响
播种后40天开始有种子萌发,观察并记录各处理种子的发芽率和发芽势,2019年12月测定苗高和地径。T2 处理的发芽势最高(20.0%),其次为T3 处理(17.8%),T1 处理最低(14.4%);各处理间差异不显著(表4)。T2处理的发芽率最高(66.7%),其次为T3 处理(62.2%),T1 处理最低(38.9%);T2 与T1 处理差异极显著(P<0.01),T2与T3处理差异不显著,T3 与T1 处理差异显著(P<0.05)。T2 处理的苗高最高(22.70 cm),其次为T1处理(19.64 cm),T3处理最低(12.18 cm);处理间差异显著,T1 和T2 处理与T3 处理差异极显著(P<0.01),T1 与T2 处理差异显著(P<0.05)。T2 处理的地径最粗(4.47 mm),其次为T1 处理(3.90 mm),T3 处理最细(3.53 mm);T2 与T3处理差异显著(P<0.05)。
表4 不同基质处理对大果核果茶发芽、苗高和地径的影响Tab.4 Effects of different substrate treatments on germination,seedling height and ground diameter
2.2 不同激素处理对大果核果茶发芽、苗高和地径的影响
播种后30天开始有种子萌发,观察并记录各处理种子的发芽率和发芽势,2019年12月测定苗高和地径。T10处理的发芽势最高(35.6%),T1处理最低(11.1%);除了T4 和T7 处理,其他处理与T1 处理均差异显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)(表5)。T2处理的发芽率最高(78.7%),T8处理最低(32.2%);除了T4、T8和T9处理,其他处理与T1处理均差异显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)。T9处理的苗高最高(30.73 cm),T1处理最低(23.95 cm),除了T8处理,其他处理与T1处理均差异极显著(P<0.01)。T9处理的地径最粗(6.19 mm),T1处理最细(4.59 mm);使用激素的各处理与T1均差异极显著(P<0.01)。
表5 不同激素处理对大果核果茶发芽、苗高和地径的影响Tab.5 Effects of different hormone treatments on germination,seedling height and ground diameter
续表5 Continued
2.3 大果核果茶苗期年生长动态
依据表3绘制生长曲线(图1 ~4)。
3—12月,各处理的苗高生长均有1 ~2个快速生长期,第1 个快速生长期出现在4—6月,第2 个快速生长期出现在7—9月(图1 ~2)。不同基质处理中,T2 处理的苗高快速生长期为4—5月和7—9月,9月以后生长逐渐减缓;T3 处理的快速生长期为4—5月,其他月份生长较平缓(图1)。不同激素处理中,各处理的苗高均在5—6月生长较快,9月以后生长逐渐减缓;T2和T5处理在5—9月生长呈较明显的快-平缓-快趋势,T10 处理在5—6月出现较明显的快速生长期,之后生长平缓(图2)。
3—12月,各处理的地径生长均出现1 ~2个快速生长期,第1个快速生长期出现在4—6月,第2个快速生长期出现在7—9月(图3 ~4)。不同基质处理中,T2处理的地径快速生长期为4—6月和7—8月,T3处理的快速生长期为5—6月和7—8月(图3)。不同激素处理中,T5 处理在4—6月和7—8月出现较明显的快速生长现象,T2 和T10 处理在4—8月生长速度较平均,8月以后生长减缓(图4)。
图1 不同基质处理苗高的生长动态Fig.1 Growth dynamics of seedling heights with different substrate treatments
图2 不同激素处理苗高的生长动态Fig.2 Growth dynamics of seedling height with different hormone treatments
图3 不同基质处理地径的生长动态Fig.3 Growth dynamics of ground diameters with different substrate treatments
图4 不同激素处理地径的生长动态Fig.4 Growth dynamics of ground diameters with different hormone treatments
3 结论与讨论
试验结果显示,不同基质处理对大果核果茶的发芽势影响不显著,对发芽率、苗高和地径影响显著。泥炭土较表土和河沙更疏松透气且保水性更好,以泥炭土为基质,种子的发芽率、发芽势以及幼苗的生长均优于其他两种基质。开展大果核果茶育苗时,建议优先选择泥炭土为育苗基质。除河沙和表土外的其他基质处理效果是否优于泥炭土、泥炭土与其他基质配制成混合基质的效果如何等,有待进一步探索和研究。
不同浓度的激素处理可在不同程度上对大果核果茶的发芽和幼苗生长产生影响。试验结果显示,除了10 mg/L NAA 处理的发芽率低于CK,其他处理的各项指标均高于CK,可见,适宜浓度的GA3、IAA 和NAA 处理及浸种时间,可对大果核果茶的发芽和苗木生长起到促进作用。GA3处理中,发芽率和发芽势随着浓度增加而降低,与陆奇丰等[5]高浓度GA3抑制石笔木(Tutcheria championi)种子萌发的结果一致;低浓度的IAA 处理对大果核果茶的发芽势和发芽率起到促进作用,随着IAA浓度的升高,发芽势呈下降趋势;随着NAA 浓度升高,大果核果茶的发芽率和发芽势均随之提高。
试验结果显示,种子经不同激素处理后,其幼苗的苗高和地径均高于不同基质处理的幼苗,可见采用适宜激素和浓度处理种子后,能对其幼苗的生长有促进作用,与陈慧玲等[8]对同科植物油茶(Camellia oleifera)的研究结果一致。
以泥炭土为基质、经50 mg/L GA3或50 mg/L IAA 浸种30 min 处理,种子的发芽状况及其苗木的生长较佳,可为大果核果茶种苗繁育提供参考。