王文舒，孟和巴雅爾，郭素娟

(1.內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善盟林業(yè)治沙研究所，內(nèi)蒙古 阿拉善 750306；2.北京林業(yè)大學(xué)省部共建森林培育與保護(hù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083)

超干貯藏是指將種子水分降至5%以下，密封后將其置于室溫條件下進(jìn)行貯藏的一種方法[1]，這樣不僅能夠節(jié)約能源、減少經(jīng)費(fèi)，而且方便、快捷，應(yīng)用前景非常廣闊。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)蔬菜和農(nóng)作物種子進(jìn)行過大量的引發(fā)研究[2-9]，而對(duì)于種類繁多、來源豐富的林木種子的研究卻較少[10-16]。

白皮松(Pinusbungeana) 是我國(guó)華北地區(qū)特有的優(yōu)良鄉(xiāng)土樹種，樹木蒼翠挺拔、樹形多姿多態(tài)，廣泛應(yīng)用于庭園綠化。王永超等[15]對(duì)白皮松種子的抗老化性進(jìn)行過研究，而本文的重點(diǎn)在于篩選白皮松種子的最佳引發(fā)條件，為白皮松等林木種子超干貯藏及引發(fā)處理的可行性進(jìn)一步提供理論依據(jù)，為林業(yè)生產(chǎn)與應(yīng)用提供技術(shù)指導(dǎo)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)所用材料為經(jīng)脫水處理后的含水量為3.19%(超干貯藏的最適含水量)的白皮松種子。貯藏時(shí)間為3個(gè)月。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 引發(fā)條件 所有引發(fā)在滲透壓為-0.3 MPa(白皮松種子引發(fā)的最佳滲透壓)的KNO3溶液中進(jìn)行。

(1)引發(fā)時(shí)間：分24 h、48 h、72 h三個(gè)梯度。

(2)引發(fā)溫度：分15 ℃、20 ℃、25 ℃三個(gè)梯度。

(3)GA3濃度：分200×10-6、400×10-6、600×10-6三個(gè)梯度。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

1.2.3 發(fā)芽指標(biāo)測(cè)定 按《林木種子檢驗(yàn)規(guī)程》GB-2722-1999的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

方差分析與多重比較應(yīng)用DPS7.05數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同引發(fā)條件對(duì)白皮松種子發(fā)芽率的影響

2.1.1 各因素對(duì)白皮松種子發(fā)芽率的影響 對(duì)各處理的發(fā)芽率進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表1。

表1 不同引發(fā)處理后的發(fā)芽率方差分析

其中A為引發(fā)時(shí)間，B為引發(fā)溫度，C為GA3濃度，下同

從表1可以看出，對(duì)于發(fā)芽率來說，引發(fā)時(shí)間、引發(fā)溫度以及GA3濃度三者之間沒有交互作用。各因素中，除GA3濃度對(duì)白皮松種子發(fā)芽率無顯著影響(P>0.05)外，引發(fā)時(shí)間和溫度都對(duì)白皮松種子的發(fā)芽率產(chǎn)生了極顯著(P<0.01)影響。GA3濃度未對(duì)發(fā)芽率產(chǎn)生顯著影響，可能是因?yàn)?0.3 MPaKNO3溶液的影響。

2.1.2 影響因素的不同水平對(duì)白皮松種子發(fā)芽率的影響

表2 不同引發(fā)時(shí)間的發(fā)芽率多重比較

水平1為24 h，水平2為48 h，水平3為72 h，下同

表3 不同引發(fā)溫度的發(fā)芽率多重比較

水平1為15 ℃，水平2為20 ℃，水平3為25 ℃，下同

表2的結(jié)果表明，經(jīng)24 h引發(fā)后的白皮松種子發(fā)芽率最高，與其他水平處理相比，差異達(dá)極顯著(P<0.01)水平。經(jīng)48 h引發(fā)后的種子發(fā)芽率次之，與經(jīng)72 h引發(fā)后的種子相比，差異極顯著(P<0.01)。因此可判斷，對(duì)于超干貯藏的白皮松種子，引發(fā)時(shí)間最好為24 h，引發(fā)時(shí)間越長(zhǎng)，發(fā)芽率越低，二者之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

從表3可以看出，引發(fā)溫度為20 ℃時(shí)，白皮松種子的發(fā)芽率最高，與25 ℃溫度相比，差異顯著(P<0.05)。而15 ℃引發(fā)后的種子發(fā)芽率最低，與20 ℃的相比，下降了25.23%。因此20 ℃為白皮松種子發(fā)芽的最佳溫度。

2.2 不同引發(fā)條件對(duì)白皮松種子發(fā)芽勢(shì)的影響

2.2.1 各因素對(duì)白皮松種子發(fā)芽勢(shì)的影響 對(duì)各處理種子發(fā)芽勢(shì)進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表4。

表4 不同引發(fā)處理的發(fā)芽勢(shì)方差分析表

從表4可以看出，對(duì)于發(fā)芽勢(shì)來說，引發(fā)時(shí)間、引發(fā)溫度以及GA3濃度三者之間沒有交互作用。引發(fā)時(shí)間和GA3濃度對(duì)發(fā)芽勢(shì)都沒有顯著影響，只有引發(fā)溫度對(duì)白皮松種子的發(fā)芽勢(shì)有極顯著(P<0.01)影響。

2.2.2 影響因素的不同水平對(duì)白皮松種子發(fā)芽勢(shì)的影響

經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，25 ℃的溫度條件對(duì)白皮松種子發(fā)芽勢(shì)的影響最大，與其他各水平有極顯著(P<0.01)差異，與15 ℃的結(jié)果相比，其發(fā)芽勢(shì)提高了27.72%。從總體結(jié)果來看，發(fā)芽勢(shì)的大小與溫度的高低呈正相關(guān)關(guān)系，其原因可能為，適當(dāng)高溫可在短時(shí)間內(nèi)對(duì)種子的發(fā)芽能力有提高作用，但是對(duì)于總的發(fā)芽數(shù)量無顯著影響。

2.3 不同條件對(duì)白皮松種子平均發(fā)芽時(shí)間的影響

2.3.1 各因素對(duì)白皮松種子平均發(fā)芽時(shí)間的影響

對(duì)各處理種子發(fā)芽勢(shì)進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表6。

表6 不同引發(fā)處理的平均發(fā)芽時(shí)間方差分析結(jié)果

表6說明，對(duì)于平均發(fā)芽時(shí)間來說，引發(fā)時(shí)間、引發(fā)溫度以及GA3濃度三者之間也沒有交互作用。各因素中，引發(fā)時(shí)間和引發(fā)溫度都對(duì)平均發(fā)芽時(shí)間有極顯著(P<0.01)影響。而GA3濃度對(duì)平均發(fā)芽時(shí)間沒有顯著影響。

2.3.2 影響因素的不同水平對(duì)白皮松種子平均發(fā)芽時(shí)間的影響

表7 不同引發(fā)時(shí)間的平均發(fā)芽時(shí)間多重比較

表8 不同引發(fā)溫度的平均發(fā)芽時(shí)間多重比較

由表7和表8可知，白皮松種子不同的引發(fā)時(shí)間之間有極顯著(P<0.01)差異，其中引發(fā)72 h能有效地縮短發(fā)芽時(shí)間，與引發(fā)24 h的種子相比，平均發(fā)芽時(shí)間縮短了2.1 h。15 ℃的引發(fā)溫度對(duì)白皮松種子的平均發(fā)芽時(shí)間也有極顯著(P<0.01)影響。一般來說，在發(fā)芽率相同的情況下，如果平均發(fā)芽時(shí)間短，說明種子的活力高，但是因?yàn)橐l(fā)24 h、48 h或者72 h三者的發(fā)芽率不在同一水平上，所以不能單純根據(jù)平均發(fā)芽時(shí)間的長(zhǎng)短來判斷種子活力的大小。

3 討論與結(jié)論

以往對(duì)種子的保存方法主要是低溫貯藏，但該方法耗資巨大，這對(duì)于經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)和單個(gè)育種單位、種子經(jīng)營(yíng)單位很難實(shí)現(xiàn)[17]，20世紀(jì)80年代末興起的種子超干貯藏技術(shù)正適應(yīng)了這一需求，成為國(guó)內(nèi)外種子學(xué)、植物學(xué)、保護(hù)學(xué)的熱點(diǎn)之一[18]。李毅等[17]對(duì)沙冬青和霸王種子的研究也表明，沙冬青和霸王種子含水量分別降至4.67%和3.89%時(shí)，種子活力雖略有下降，但明顯高于對(duì)照。

超干狀態(tài)的種子在吸脹時(shí)，由于水分急劇提高，往往會(huì)產(chǎn)生吸水損傷[19]。如何解決超干種子的吸脹損傷是種子超干貯藏技術(shù)的重要環(huán)節(jié)。種子引發(fā)也稱種子滲透調(diào)節(jié)，是在控制條件下，使種子緩慢吸水，為萌發(fā)提前進(jìn)行生理準(zhǔn)備的一種播前種子處理技術(shù)。大量的研究證明，種子的活力是可以通過一些處理而獲得恢復(fù)或提高的，在眾多播前種子處理方法中，種子引發(fā)是提高種子活力的一種有效途徑[20]。引發(fā)后的種子可以回干貯藏，也可以直接用于播種。引發(fā)的目的在于提高種子迅速、整齊出苗能力和幼苗的抗逆性，提高老化種子的利用價(jià)值[21]。

本研究結(jié)果表明，超干貯藏后的含水量為3.19%的白皮松種子經(jīng)引發(fā)處理后，各項(xiàng)發(fā)芽指標(biāo)都會(huì)有不同程度的提高，其中，在20 ℃的溫度下進(jìn)行24 h的引發(fā)，是對(duì)超干貯藏后的白皮松種子引發(fā)的最佳條件，而GA3濃度在有KNO3的溶液中并沒有對(duì)種子萌發(fā)起到顯著提高作用。

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