梁立東

（黑河市林業(yè)科學院，黑龍江 黑河 164300）

環(huán)境因子對歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響*

梁立東

（黑河市林業(yè)科學院，黑龍江 黑河 164300）

以引進俄羅斯歐洲垂枝樺種子為材料，研究外界環(huán)境因子對歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響的結(jié)果表明：水分、溫度、光照強度和pH值對歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率有顯著性影響，溫度、光照強度和pH值對歐洲垂枝樺種子發(fā)芽勢有顯著性影響，水分對歐洲垂枝樺種子發(fā)芽勢沒有顯著性影響。綜合分析表明：歐洲垂枝樺種子萌發(fā)最適宜水分、溫度、光照強度和pH值分別為5 mL、25℃、150 μmol/m2·s和5.4，此時種子萌發(fā)效果最好（種子發(fā)芽率高、種子發(fā)芽整齊一致）。

歐洲垂枝樺；種子萌發(fā)；環(huán)境因子

歐洲垂枝樺（Betula pendula）為樺木科樺木屬落葉喬木，天然分布于歐洲和亞洲北部，適應性強，抗逆性強，生長迅速，樹皮白色，枝條柔軟，幼枝細長下垂，秋葉黃色，樹冠圓錐形，樹型優(yōu)美，具有極高的觀賞價值，是一種園林綠化的優(yōu)良樹種，也是優(yōu)良用材樹種，適合我國高緯度寒冷地區(qū)城鄉(xiāng)綠化和營造用材林[1-3]。在生產(chǎn)上，歐洲垂枝樺通常采用種子進行繁殖，但由于種子成熟度差，致使發(fā)芽率較低、發(fā)芽不整齊，這給育苗工作帶來了很大難度。目前，歐洲垂枝樺的研究主要集中在引種繁育[1]、引種栽培[2]和組織培養(yǎng)[3,4]等方面，迄今尚未見到關(guān)于外界環(huán)境因子對歐洲垂枝樺種子萌發(fā)影響的研究報道。因此，本文以引進俄羅斯歐洲垂枝樺種子為研究對象，系統(tǒng)研究外界環(huán)境因子對其種子萌發(fā)的影響，以期獲得歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的最適條件，旨在為建立歐洲垂枝樺播種育苗技術(shù)提供科學依據(jù)，為歐洲垂枝樺引種育苗和大面積繁育應用奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用的歐洲垂枝樺種子采自俄羅斯西伯利亞南部的新西伯利亞州、阿爾泰邊疆區(qū)和阿爾泰共和國的歐洲垂枝樺天然林。種子千粒重為0.267g，種子含水率為12.17%，種子吸水量為86.26%，種子生活力為79.08%。

1.2 試驗方法

1.2.1 水分對種子萌發(fā)的影響

試驗采用單因素試驗設計，水分分別設置為2.5、5.0、7.5和10 mL 4種梯度處理。選取籽粒飽滿、質(zhì)地均勻的種子，用0.3%KMnO4溶液消毒30 min，用無菌水沖洗干凈。每皿50粒種子，重復4次，進行水分對種子的萌發(fā)影響試驗。

1.2.2 溫度對種子萌發(fā)的影響

在水分對種子萌發(fā)影響試驗的基礎上，選擇種子萌發(fā)最好處理，將溫度設置為15、20、25和30℃4種梯度處理。選取籽粒飽滿、質(zhì)地均勻的種子，用0.3%KMnO4溶液消毒30 min，用無菌水沖洗干凈。每皿50粒種子，重復4次，進行溫度對種子萌發(fā)影響試驗。

1.2.3 光照強度對種子萌發(fā)的影響

在水分和溫度對種子萌發(fā)影響試驗的基礎上，選擇種子萌發(fā)最好處理，將光照強度設置為0、50、100和150 μmol/m2·s 4種梯度處理。選取籽粒飽滿、質(zhì)地均勻的種子，用0.3%KMnO4溶液消毒30 min，用無菌水沖洗干凈。每皿50粒種子，重復4次，進行光照強度對種子的萌發(fā)影響試驗。

1.2.4 pH值對種子萌發(fā)的影響

在水分、溫度和光照強度對種子萌發(fā)影響試驗的基礎上，選擇種子萌發(fā)最好處理，將pH值設置為5.4、6.0、6.4和6.8等4種梯度處理。選取籽粒飽滿、質(zhì)地均勻的種子，用0.3%KMnO4溶液消毒30 min，用無菌水沖洗干凈。每皿50粒種子，重復4次，進行pH值對種子的萌發(fā)影響試驗。

1.2.5 數(shù)據(jù)收集與處理

習作是學生語文核心素養(yǎng)的重要標志，也是語文的一種綜合訓練方式。小學生因為知識積累和人生閱歷比較淺，運用語言文字的能力比較差，寫出來的文章也稚嫩，這就需要修改，才能形成一篇好習作，好文章。因此，我們不但要指導好如何習作，更要指導好學生怎么修改，兩舉并重，讓學生學會修改的方法，師生同改，掌握方法就體現(xiàn)了“寫、改”的統(tǒng)一，提高學生的語文核心素養(yǎng)。

以上試驗均采用培養(yǎng)皿紙上法，并在光照周期12 h/d的條件下進行萌發(fā)培養(yǎng)，每天補充失去水分，每天觀測記錄種子發(fā)芽情況。當胚根突破果皮作為種子萌發(fā)標準。以發(fā)芽率和發(fā)芽勢為指標，在發(fā)芽種子數(shù)達到高峰時計算發(fā)芽勢，在發(fā)芽末期連續(xù)5天發(fā)芽粒數(shù)平均不足供試種子總數(shù)的1%時計算發(fā)芽率。數(shù)據(jù)均為各重復處理的平均數(shù)±標準差，百分比數(shù)據(jù)在統(tǒng)計分析前進行了反正弦平方根轉(zhuǎn)換。應用Excel2003軟件進行數(shù)據(jù)處理，應用Sigma Plot 12.5軟件對數(shù)據(jù)進行作圖，應用SSPS 19.0軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析和多重比較。其中，發(fā)芽率（%）=發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)× 100，發(fā)芽勢=發(fā)芽高峰時發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100。

2 結(jié)果與分析

2.1 水分對種子萌發(fā)的影響

不同水分處理對種子發(fā)芽率有顯著性的影響（P=0.001＜0.05）（圖1）。種子在置床后2天就開始萌發(fā)，8天以后基本穩(wěn)定。種子發(fā)芽率隨著水分含量的增加呈升高趨勢，依次為46.29%、52.39%、52.98%、53.14%。當水分為2.5 mL時，種子發(fā)芽率最低46.29%，顯著低于其他水分含量處理，萌發(fā)效果最差。隨著水分含量升高，種子發(fā)芽率顯著上升。當水分為10.0 mL時，種子發(fā)芽率達到最高53.14%，萌發(fā)效果最好。通過多重比較結(jié)果可以看出，水分為5.0、7.5和10.0 mL這3個處理之間的種子發(fā)芽率差異并不顯著，但是都顯著高于水分2.5 mL處理下的種子發(fā)芽率。

不同水分處理對種子發(fā)芽勢沒有顯著性的影響（P=0.054＞0.05）（圖1）。萌發(fā)試驗第4天時，水分為2.5 mL處理下種子發(fā)芽勢最低為31.62%，達到最大種子發(fā)芽率的68.31%；5.0 mL處理下種子發(fā)芽勢為34.28%，為最大種子發(fā)芽率的65.43%； 7.5 mL處理下種子發(fā)芽勢最高為34.59%，為最大種子發(fā)芽率的65.29%；10.0 mL處理下種子發(fā)芽勢為34.58%，為最大種子發(fā)芽率的65.07%，此后種子發(fā)芽數(shù)量沒再增加。不同水分處理下的種子發(fā)芽勢均在第4天時達到最大種子發(fā)芽率50%以上，說明種子萌發(fā)試驗的第4天是計算發(fā)芽勢的最佳時期。

圖1 水分對歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢影響多重比較

圖2 溫度對歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢影響多重比較

2.2 溫度對種子萌發(fā)的影響

不同溫度處理對種子發(fā)芽勢有顯著性的影響（P=0.001＜0.05）（圖2）。種子發(fā)芽勢隨著溫度的升高呈升高趨勢，依次為23.95%、35.81%、47.59%、48.16%，均達到各自最大種子發(fā)芽率50%以上，說明種子萌發(fā)效果良好。當溫度為15℃時，種子發(fā)芽勢最低23.95%，顯著低于其他溫度處理，隨著溫度升高，種子發(fā)芽勢顯著升高；當溫度為30℃時，種子發(fā)芽勢達到最高48.16%。通過多重比較結(jié)果可以看出，溫度為25℃和30℃這2個處理之間的種子發(fā)芽勢差異并不顯著，但是都顯著高于其他溫度處理種子發(fā)芽勢。

2.3 光照強度對種子萌發(fā)的影響

不同光照強度處理對種子發(fā)芽率有顯著性的影響（P=0.001＜0.05）（圖3）。種子發(fā)芽率隨著光照強度的增加呈升高趨勢，依次為51.95%、53.89%、55.71%、59.51%。當光照強度為0時，種子發(fā)芽率最低51.95%，顯著低于其他光照強度處理，萌發(fā)效果最差。隨著光照強度增加，種子發(fā)芽率顯著升高。當光照強度為150 μmol/m2·s時，種子發(fā)芽率達到最高59.51%，萌發(fā)效果最好。通過多重比較結(jié)果可以看出，光照強度為150 μmol/m2·s這個處理種子發(fā)芽率顯著高于其他光照強度處理種子發(fā)芽率。

圖3 光照強度對歐洲垂枝樺種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率影響多重比較

不同光照強度處理對種子發(fā)芽勢有顯著性的影響（P=0.001＜0.05）（圖3）。種子發(fā)芽勢隨著光照強度的增加呈降低趨勢，依次為47.44%、46.72%、42.41%、41.41%，均達到各自最大種子發(fā)芽率50%以上，說明種子萌發(fā)效果良好。當光照強度為0時，種子發(fā)芽勢最高47.44%，顯著高于其他光照強度處理。隨著光照強度增加，種子發(fā)芽勢顯著降低。當光照強度為150 μmol/m2·s時，種子發(fā)芽勢達到最低41.41%。通過多重比較結(jié)果可以看出，光照強度0 μmol/m2·s和50μmol/m2·s這2個處理顯著高于光照強度100 μmol/m2·s和150 μmol/m2·s這2個處理種子發(fā)芽勢。

2.4 pH值對種子萌發(fā)的影響

不同pH值處理對種子發(fā)芽率有顯著性的影響（P=0.021＜0.05）（圖4）。種子發(fā)芽率隨著pH值的升高呈降低趨勢，依次為60.84%、60.34%、59.18%、58.39%。當pH值為5.4時，種子發(fā)芽率最高60.84%，高于其他pH值處理，萌發(fā)效果最好。隨著pH值升高，種子發(fā)芽率顯著降低。當pH值為6.6時，種子發(fā)芽率達到最低58.39%，萌發(fā)效果最差。通過多重比較結(jié)果可以看出，pH值為5.4這個處理種子發(fā)芽率顯著高于其他pH值處理種子發(fā)芽率。

圖4 pH值對歐洲垂枝樺種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率影響的多重比較

不同pH值處理對種子發(fā)芽勢有顯著性的影響（P=0.001＜0.05）（圖4）。種子發(fā)芽勢隨著pH值增加呈降低趨勢，依次為50.77%、50.33%、46.15%、43.42%，均達到各自最大種子發(fā)芽率50%以上，說明種子萌發(fā)效果良好。當pH值為5.4時，種子發(fā)芽勢最高50.77%，顯著高于其他pH值處理。隨著pH值增加，種子發(fā)芽勢顯著降低。當pH值為6.6時，種子發(fā)芽勢達到最低43.42%。通過多重比較結(jié)果可以看出，pH值為5.4這個處理顯著高于其他pH值處理種子發(fā)芽勢。

3 結(jié)果與討論

3.1 水分是影響種子萌發(fā)的重要因素，只有在水分充足的條件下，種子才能夠啟動萌發(fā)。水分對歐洲垂枝樺種子萌發(fā)影響試驗結(jié)果表明，不同水分處理對其種子發(fā)芽率具有顯著性的影響，而對其種子發(fā)芽勢沒有顯著性的影響。在發(fā)芽試驗的第4天，不同水分處理的種子發(fā)芽率均達到種子最大發(fā)芽率的50%以上，說明發(fā)芽試驗的第4天是計算歐洲垂枝樺種子發(fā)芽勢的適宜時間。綜合分析，歐洲垂枝樺種子萌發(fā)最適宜水分處理為5.0 mL，此時可以得到較高種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢。

3.2 溫度對種子萌發(fā)具有重要的作用。對于不同的樹種來說，種子萌發(fā)的最適溫度不同。在不同溫度處理下，歐洲垂枝樺種子萌發(fā)進程差異較大。不同溫度處理對最終的發(fā)芽率和發(fā)芽勢具有顯著性的影響。綜合分析，溫度為25℃最適合歐洲垂枝樺種子的萌發(fā)，此時可以得到較高種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢。

3.3 光照是影響種子萌發(fā)的重要環(huán)境因子，不同種子萌發(fā)所需光照強度不同。光照強度對歐洲垂枝樺種子萌發(fā)影響試驗結(jié)果表明，不同光照強度處理對種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢具有顯著性的影響。綜合分析，光照強度為150 μmol/m2·s最適合歐洲垂枝樺種子的萌發(fā)，此時可以得到較高種子發(fā)芽率，種子發(fā)芽勢可達種子最大發(fā)芽率50%以上，萌發(fā)效果良好。

3.4 pH值是影響種子萌發(fā)的重要環(huán)境因子，不同種子萌發(fā)所需pH值不同。pH值對歐洲垂枝樺種子萌發(fā)影響試驗結(jié)果表明，不同pH值處理對其種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢具有顯著性的影響。綜合分析，pH值為5.4最適合歐洲垂枝樺種子的萌發(fā)，此時可以得到較高種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢。

［1］李瑞梅,郁永英,李長海.歐洲垂樺引種繁育技術(shù)試驗［J］.防護林科技,2016(3):49-51.

［2］吳永君,劉延君,曲文嬌,等.歐洲垂枝樺引種栽培試驗初報［J］.遼寧林業(yè)科技,2005(1):25+42.

［3］張麗杰,周強,劉延軍,等.歐洲垂枝樺的組織培養(yǎng)和植株再生［J］.西北林學院學報,2011,26(1):65-67.

［4］張玲，王承義.大小興安嶺過渡區(qū)闊葉紅松林次生演替階段群落多樣性指數(shù)與環(huán)境因子的關(guān)系［J］.森林工程,2014,30 (5):1-5.

第1作者簡介：梁立東（1982-），男，高級工程師，主要從事樹木組織培養(yǎng)及種苗培育和森林培育等方面的研究工作。

The Effects of Environmental Factors on Seed Germination of Betula pendula

LIANGLidong
（Heihe Academy of Forestry Sciences,HeilongjiangHeihe164300）

With the introduction of Russian Betula pendula seeds as materials,study the effects of environmental factors on Germination of Betula pendula seeds.The results showed that the moisture, temperature,light intensity and pH value had significant effects on germination rate ofBetula pendulaseeds. Temperature,light intensity and pH value had significant effects on the germination potential of Betula pendula seeds.The moisture had no significant effects on the germination potential ofBetula pendulaseeds. Comprehensive analysis showed that the most suitable moisture,the most suitable temperature,the most suitable light intensity and the most suitable pH value of the seed germination ofBetula pendulawere 5 mL, 25℃,150 μmol/m2·s and 5.4,at the same time,the seed germination was the best,the seed germination rate was highest,the seed germination was neat and consistent.

Betula pendula;Seed germination;Environmental factors

S792.15，Q945.34

A

1001-9499（2017）02-0010-04

2017-01-20

（責任編輯：張亞楠）

*黑龍江省林業(yè)廳科學技術(shù)項目（201519）資助