梁立東

（黑河市林業(yè)科學院，黑龍江黑河 164300）

基質、覆蓋物、播種深度和含水率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，研究土壤基質、覆蓋物、播種深度和基質含水率對歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響。結果表明：不同土壤基質、不同覆蓋物、不同播種深度和不同基質含水率對歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率有顯著性的影響；綜合分析表明，以草炭土為基質，并以針葉為覆蓋物，當播種深度為0.5 cm時，種子萌發(fā)過程保持基質含水率60%，歐洲垂枝樺種子發(fā)芽效果最好。

歐洲垂枝樺；種子萌發(fā)；基質；覆蓋物；播種深度；含水率

歐洲垂枝樺（Betula pendula）為樺木科樺木屬落葉喬木，天然分布區(qū)在歐洲和亞洲北部，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[1-4]。傳統(tǒng)的歐洲垂枝樺繁殖方法有扦插繁殖、種子繁殖等方法。扦插繁殖具有成苗速度快、生長迅速、管理方便等特點；而種子繁殖具有苗木數(shù)量多、繁殖率高、育苗費用低等特點。由于引進歐洲垂枝樺的數(shù)量有限，采用扦插繁殖很難在短時間內繁殖出大量的優(yōu)質苗木，嚴重限制了歐洲垂枝樺的栽培和利用。所以采用種子繁殖就可以在短時間內實現(xiàn)大量優(yōu)質苗木繁育。目前，歐洲垂枝樺研究主要集中在引種繁育[1]、引種栽培[2]和組織培養(yǎng)[3]等方面，迄今尚未見到關于土壤基質、覆蓋物、播種深度和基質含水率對歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響研究報道。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)研究土壤基質、覆蓋物、播種深度和基質含水率對歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響，旨在為建立歐洲垂枝樺播種育苗技術提供科學依據(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。2015年9月下旬采集成熟果穗，于室內通風處陰干，待果穗裂開后揉搓果穗去除雜質，收集種子，于4℃下密封貯存。在試驗過程中，種子千粒重為0.267 g，種子含水率為12.17%，種子吸水量為86.26%，種子生活力為79.08%，種子各項指標無明顯變化。種子萌發(fā)基質和覆蓋物為采用121℃高壓滅菌的河沙、黑土、草炭土、闊葉和針葉，種子萌發(fā)容器使用規(guī)格為13 cm×19 cm×12 cm的培養(yǎng)盒。

1.2 試驗設計

由表1可知，試驗1為萌發(fā)基質對比試驗，種子不用任何植物激素處理，不添加任何覆蓋物，播種深度為0.0 cm，萌發(fā)基質含水率為60%；試驗2為覆蓋物對比試驗，以試驗1選出最適萌發(fā)基質為基礎，按試驗2添加覆蓋物，添加覆蓋物的厚度為1 cm，其他條件同試驗1；試驗3為播種深度對比試驗，以試驗1選出最適萌發(fā)基質和試驗2選出的最適覆蓋物為基礎，按試驗3播種深度進行播種，其他條件同試驗1；試驗4為基質含水率對比試驗，以試驗1、試驗2和試驗3選出的最適條件為基礎，按試驗4將萌發(fā)基質含水率控制到所設的值。以上試驗均采用單因素試驗設計，每個處理4盒，每盒接種100粒種子，重復4次。

表1 基質、覆蓋物、播種深度和基質含水率對歐洲垂枝樺種子萌發(fā)影響試驗設計

1.3 播種方法和播種后管理

選取籽粒飽滿、質地均勻的種子，用0.3%KMnO4溶液消毒30 min，用無菌水沖洗干凈，將其播種到萌發(fā)基質上，播種后噴灑無菌水，消毒的盒蓋覆蓋保濕。封蓋后的培養(yǎng)盒放入培養(yǎng)室中，培養(yǎng)室的溫度為25℃，光照強度為150 μmol/m2·s，光周期為12 h/d，相對濕度80%，每天補充失去水分，并觀測種子萌發(fā)培養(yǎng)情況。

1.4 數(shù)據(jù)收集與處理

播種后，將種子萌發(fā)培養(yǎng)20天時，統(tǒng)計不同處理的發(fā)芽率。所獲得數(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。

2 結果與分析

2.1 基質對種子萌發(fā)的影響

不同萌發(fā)基質對歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響結果(圖1)表明，在河沙、黑土和草炭土上，歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率不同，依次為43.85%、36.49%和48.07%。草炭土、河沙間歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率差異較小，而草炭土、黑土與河沙、黑土間歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率差異較大。與黑土相比，草炭土、河沙的歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率增加了11.58%、 7.36%。方差分析結果表明，不同萌發(fā)基質對歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率的影響差異顯著（P=0.018＜0.05）；多重比較表明，草炭土、河沙與黑土間歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率存在顯著差異，而草炭土與河沙間歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率無顯著差異。

圖1 基質對歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響

2.2 覆蓋物對種子萌發(fā)的影響

不同覆蓋物對歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響情況(圖2)表明，在無覆蓋物、覆土、闊葉和針葉條件下，歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率不同，依次為58.21%、42.38%、36.51%和45.87%。覆土、闊葉、針葉間歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率差異較小，而無覆蓋物與覆土、闊葉、針葉間歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率差異較大。與無覆蓋物相比，覆土、闊葉、針葉的歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率減少了15.83%、21.70%、12.34%。方差分析結果表明，不同覆蓋物對歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率的影響差異顯著（P=0.007＜0.05）；多重比較表明，無覆蓋物與覆土、闊葉、針葉間歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率存在顯著差異，而覆土、闊葉、針葉間歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率無顯著差異。

2.3 播種深度對種子萌發(fā)的影響

播種深度對歐洲垂枝樺種子萌發(fā)影響情況(圖3)表明，播種深度對歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率的影響差異顯著（P=0.001＜0.05）。歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率隨著播種深度的增加呈降低趨勢，依次為58.71%、55.89%、48.88%、41.98%、32.54%。當播種深度為0.0 cm時，歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率最高，58.71%，顯著高于其他播種深度處理，萌芽效果最好。隨著播種深度增加，歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率顯著降低。當播種深度為2.0 cm時，歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率達到最低32.54%，萌發(fā)效果最差。多重比較表明，播種深度0.0 cm與播種深度1.0 cm、1.5 cm、2.0 cm間歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率存在顯著差異，而播種深度0.0、0.5 cm間發(fā)芽率無顯著差異。

圖2 覆蓋物對歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響

圖3 播種深度對歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響

2.4 基質含水率對種子萌發(fā)的影響

基質含水率對歐洲垂枝樺種子萌發(fā)影響情況(圖4)表明，基質含水率對歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率的影響差異顯著（P=0.001＜0.05）。歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率隨著基質含水率的增加呈先增加后減小的趨勢，依次為54.94%、56.64%、58.38%、50.63%、46.58%。當基質含水率為20%時，歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率為54.94%；當基質含水率為60%時，歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率達到最高，58.38%，顯著高于其他基質含水率處理，萌發(fā)效果最好；當基質含水率為100%時，歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率達到最低46.58%，顯著低于其他基質含水率處理，萌發(fā)效果最差。多重比較表明，基質含水率60%與20%、80%、100%間歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率存在顯著差異，而基質含水率40%、60%間發(fā)芽率無顯著差異。

圖4 基質含水率對歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響

3 結果與討論

林木種子萌發(fā)會受到土壤基質、覆蓋物、播種深度、土壤基質含水率等諸多環(huán)境因子的影響。土壤基質為林木生長的基本條件，對林木種子的萌發(fā)、生長和發(fā)育等有重要影響，不同林木由于其對環(huán)境的適應性不同，適宜的土壤基質也各不相同。覆蓋物一直是影響林木種子萌發(fā)的難點問題，覆蓋物種類、厚度等均對林木種子萌發(fā)具有顯著的影響。播種深度是影響林木種子萌發(fā)的重要因素之一，也是調節(jié)林木種子萌發(fā)速度與發(fā)芽率的關鍵，林木種子隨播種深度的增加，萌發(fā)速度和發(fā)芽率降低。土壤基質含水率也是調節(jié)種子萌發(fā)的重要因素之一，其高低調節(jié)著種子萌發(fā)速度和發(fā)芽率。該研究發(fā)現(xiàn)，基質、覆蓋物、播種深度和基質含水率對歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率影響差異顯著；歐洲垂枝樺種子在以草炭土為基質時，其發(fā)芽率最好，這與以往的研究結果相一致；無論添加何種覆蓋物，都會導致歐洲垂樺種子發(fā)芽率下降，這與以往的研究結果相一致；歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率會隨著播種深度的增加呈降低趨勢，這與以往的研究結果相一致；歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率隨著基質含水率的增加呈先增加后減小的趨勢，這與以往的研究結果相一致。綜合分析，歐洲垂枝樺種子以草炭土為基質、覆蓋針葉、播種深度為0.5 cm、基質含水率為60%時為其最適萌發(fā)條件，其種子萌發(fā)效果最好。

［1］李瑞梅,郁永英,李長海.歐洲垂樺引種繁育技術試驗［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］梁立東.環(huán)境因子對歐州垂枝樺種子萌發(fā)的影響［J］.林業(yè)科技,2017,42(2):10-13.

第1作者簡介：梁立東（1982-），男，碩士，高級工程師，現(xiàn)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。

Effects of Substrate、Mulch、Sowing Depth and Water Content on Seed Germination of Betula pendula

LIANGLidong
（Heihe Academy of Forestry Sciences,HeilongjiangHeihe164300）

With Betula pendula seeds introduced of Russia as materials,the effect of soil matrix,mulch, sowing depth and water content of substrate on the seeds germination of Betula pendula was studied.The results showed there was a significant effect on seeds germination of Betula pendula in different soil matrix, different Mulch and different sowing depth and different moisture content of substrate;Comprehensive analysis showed that and the seeds germination effect of Betula pendula was the best with lime as matrix and the needle as mulch,when the seeding depth was 0.5 cm,the germination rate of seeds was 60%,the water content of the substrate was 60%in the process of seed germination.

Betula pendula;Seed germination;Matrix;Mulch;The seeding depth;The water content

S792.15,Q945.34

A

2017-02-20

（責任編輯：張亞楠）

*黑龍江省林業(yè)廳科技項目（201519）資助

1001-9499（2017）03-0004-04