張全鋒，儲(chǔ)博彥，尹新彥，賈紅姍

(1.河北省林業(yè)科學(xué)研究院，河北 石家莊 050061；2.河北省林木良種工程技術(shù)研究中心，河北 石家莊 050061)

香草植物(Aromatic herbs)，多為一年或多年生草本植物或常綠小灌木[1]，是富含香味、兼具觀賞性和實(shí)用性的經(jīng)濟(jì)植物群體的合稱(chēng)[2]。近年來(lái)，城市向著綠化、香化、彩化的多元化方向發(fā)展，香草植物以其秀麗的群體景觀效果以及迷人的香氣，在園林景觀應(yīng)用方面展現(xiàn)巨大潛力和發(fā)揮重要作用[3-4]。通常，香草植物多用播種繁殖，但一般未經(jīng)處理的種子發(fā)芽率僅5%-10%，在精選和外源激素等處理后，也僅能提高到35%-40%[5-6]。因此，提高種子發(fā)芽率，促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)是香草植物在園林中應(yīng)用亟待解決的繁殖問(wèn)題。

已有研究指出，影響芳香植物種子發(fā)芽的主要內(nèi)因有種胚發(fā)育不全或存在休眠特性、種皮的限制和種子內(nèi)存在發(fā)芽抑制物質(zhì)[7]。GA3是種子中的重要內(nèi)源激素，其在促進(jìn)種子發(fā)育及調(diào)控種子休眠和發(fā)芽中具有十分重要的作用[8]，這在許多花卉和蔬菜甚至果樹(shù)種子發(fā)芽方面都取得了顯著的效果[9-11]。本研究以藍(lán)花鼠尾草(Salviafarinacea)、法國(guó)百里香(Thymusvulgaris)和狹葉薰衣草(Lavandulaangustifolia)3種香草植物的種子為材料，通過(guò)研究GA3不同濃度及不同時(shí)間對(duì)種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)的影響，以期篩選出促進(jìn)3種香草植物種子發(fā)芽的最佳處理，為香草植物的高效繁殖提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以藍(lán)花鼠尾草、法國(guó)百里香和狹葉薰衣草3種香草植物種子為試材，在河北省林業(yè)科學(xué)研究院苗圃?xún)?nèi)進(jìn)行播種試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)方法

采用兩因素完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，分別對(duì)3種香草植物開(kāi)展GA3濃度及其浸種時(shí)間的種子發(fā)芽試驗(yàn)。GA3設(shè)4個(gè)濃度(100mg/L、300mg/L、500mg/L和800mg/L)；浸種時(shí)間為4h、6h、8h和12h。先將種子用蒸餾水浸泡2h，再分別用GA3處理，最后用0.2% KMnO4消毒15min，播于24cm×12cm穴盤(pán)中，基質(zhì)選用以0.2% KMnO4消過(guò)毒的苗圃土。播后用蛭石覆蓋，從底部灌水浸透基質(zhì)。以?xún)H用蒸餾水浸泡2h的處理為對(duì)照(CK)，每種植物總計(jì)17個(gè)處理組合。每處理組合30粒種子，分別設(shè)3次重復(fù)。

1.3 發(fā)芽和生長(zhǎng)測(cè)定

播后每天記錄種子發(fā)芽狀況。藍(lán)花鼠尾草、法國(guó)百里香、狹葉薰衣草分別于播后12d、12d和25d時(shí)發(fā)芽結(jié)束，統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、苗高、根長(zhǎng)和鮮重等指標(biāo)，并計(jì)算發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)等指標(biāo)。苗高、根長(zhǎng)和鮮重分別于發(fā)芽結(jié)束日當(dāng)天進(jìn)行測(cè)定，其中鮮重為整株植株自然狀態(tài)下的重量，采集后應(yīng)立刻測(cè)量。發(fā)芽勢(shì)=日發(fā)芽種子數(shù)達(dá)到最高峰時(shí)，發(fā)芽的種子總數(shù)占播種總數(shù)的百分率；發(fā)芽率=發(fā)芽種子總數(shù)/播種總數(shù)×100%；發(fā)芽指數(shù)=發(fā)芽總數(shù)/發(fā)芽天數(shù)×100%；活力指數(shù)=發(fā)芽指數(shù)×鮮重[12-13]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel進(jìn)行表格記錄與數(shù)據(jù)運(yùn)算。用SPSS Statistics軟件進(jìn)行單因素方差分析(0ne-way ANOVA)、Duncan(D)多重比較法和一般線(xiàn)性模型(多變量)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，小寫(xiě)字母均表示0.05差異水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 GA3對(duì)藍(lán)花鼠尾草種子發(fā)芽的影響

由表1和表2可知，GA3不同濃度及不同處理時(shí)間對(duì)藍(lán)花鼠尾草種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)影響顯著。17個(gè)處理組合的發(fā)芽勢(shì)為10.00%-46.67%，不同處理組合間具有極顯著的差異(P=0.000<0.01)，其中處理14的發(fā)芽勢(shì)最高，高于處理1和處理3，但差異不顯著；顯著地高于處理4、處理5、處理7、處理8、處理11、處理12、處理13、處理16和處理17(CK)。處理13發(fā)芽勢(shì)最低，低于處理4、處理5、處理8、處理11、處理12、處理16和處理17，但差異不顯著；顯著地低于其他各處理。17個(gè)處理組合的發(fā)芽率為13.33%-46.67%，不同處理組合間具有極顯著的差異(P=0.000<0.01)，其中處理1和處理14的發(fā)芽率最高，高于處理2、處理3、處理6、處理7、處理9、處理10、處理12、處理14和處理15，但差異不顯著；顯著地高于處理4、處理5、處理8、處理11、處理13、處理16和處理17(CK)。處理8和處理13發(fā)芽率最低，低于處理4、處理16和處理17，但差異不顯著；顯著地低于其他各處理。17個(gè)處理組合的發(fā)芽指數(shù)為0.15-0.67，不同處理組合間具有極顯著的差異(P=0.000<0.01)，其中處理14的發(fā)芽指數(shù)最高，高于處理1、處理3和處理10，但差異不顯著；顯著地高于其他各處理。處理13發(fā)芽指數(shù)最低，低于處理4、處理5、處理7、處理8、處理11、處理16和處理17，但差異不顯著；顯著地低于其他各處理。

表1 藍(lán)花鼠尾草方差分析表

表2 GA3不同處理對(duì)藍(lán)花鼠尾草種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)的影響

由表1和表2可知，17個(gè)處理組合的活力指數(shù)為0.009-0.042，不同處理組合間具有極顯著的差異(P=0.000<0.01)，其中處理14的活力指數(shù)最高，高于處理3，但差異不顯著；顯著地高于其他15個(gè)處理。處理8活力指數(shù)最低，低于處理4、處理7、處理11、處理13、處理16和處理17，但差異不顯著；顯著地低于其他10個(gè)處理。17個(gè)處理組合的苗高為1.52-3.00cm，不同處理組合間具有顯著的差異(P=0.048<0.05)，其中處理1和處理2苗高最長(zhǎng)，顯著地高于處理4；高于其他14個(gè)處理，但差異不顯著。處理4苗高最短，顯著地低于處理1、處理2和處理9；低于其他13個(gè)處理，但差異不顯著。17個(gè)處理組合的根長(zhǎng)為1.84-4.78cm，不同處理組合間差異不顯著(P=0.112>0.05)，其中處理9根長(zhǎng)最長(zhǎng)，處理2根長(zhǎng)最短。

綜合17個(gè)處理組合的發(fā)芽效果，最佳處理組合為處理14，即GA3800mg/L處理6h。

2.2 GA3對(duì)法國(guó)百里香種子發(fā)芽的影響

由表3和表4可知，GA3不同濃度及不同處理時(shí)間對(duì)法國(guó)百里香種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)影響顯著。17個(gè)處理組合的發(fā)芽勢(shì)為36.67%-85.19%，不同處理組合間具有極顯著的差異(P=0.000 <0.01)，其中處理3的發(fā)芽勢(shì)最高，高于處理2、處理6、處理10、處理15和處理16，但差異不顯著；顯著高于其他11個(gè)處理。處理9發(fā)芽勢(shì)最低，顯著低于其他16個(gè)處理。17個(gè)處理組合的發(fā)芽率為62.50%-86.67%，不同處理組合間具有極顯著的差異(P=0.000<0.01)，其中處理15的發(fā)芽率最高，顯著高于處理1、處理2、處理4、處理5、處理9、處理11、處理12和處理14；高于其他8個(gè)處理，但差異不顯著。處理4發(fā)芽率最低，顯著低于處理3、處理6和處理16；低于其他13個(gè)處理，但差異不顯著。

表3 法國(guó)百里香方差分析表

由表3和表4可知，17個(gè)處理組合的發(fā)芽指數(shù)為0.49-1.17，不同處理組合間具有極顯著的差異(P=0.000<0.01)，其中處理10的發(fā)芽指數(shù)最高，高于處理15，但差異不顯著；顯著高于其他15個(gè)處理。處理9發(fā)芽指數(shù)最低，低于處理1、處理4、處理5、處理7、處理12、處理14和處理17，但差異不顯著；顯著低于其他9個(gè)處理。17個(gè)處理組合的活力指數(shù)為0.002 7-0.008 9，不同處理組合間具有極顯著的差異(P=0.000<0.01)，其中處理15的活力指數(shù)最高，高于處理6和處理10，但差異不顯著；顯著高于其他14個(gè)處理。處理9的活力指數(shù)最低，低于處理1和處理14，但差異不顯著；顯著低于其他14個(gè)處理。17個(gè)處理組合的苗高為1.68-2.45cm，不同處理組合間差異不顯著(P=0.427>0.01)，其中處理17的苗高最長(zhǎng)，處理9的苗高最短。17個(gè)處理組合的根長(zhǎng)為1.03-2.18cm，不同處理組合間具有極顯著的差異(P=0.000<0.01)，其中處理17的根長(zhǎng)最長(zhǎng)，顯著高于處理9；高于其他15個(gè)處理，但差異不顯著。處理9的苗高最短，顯著低于處理14、處理15和處理17；顯著低于其他13個(gè)處理。

GA3濃度為100mg/L、300mg/L、500mg/L時(shí)，隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)，發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、苗高和根長(zhǎng)均呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)。GA3濃度為800mg/L時(shí)，隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)，發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均先降低后升高，發(fā)芽率和苗高則是先升高后降低，根長(zhǎng)則逐漸下降?？梢?jiàn)，GA3各濃度處理6-8h可有效促進(jìn)種子發(fā)芽。綜合17個(gè)處理組合的發(fā)芽效果，最佳處理組合為處理15，即GA3800mg/L處理8h。

表4 GA3不同處理對(duì)法國(guó)百里香種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)的影響

2.3 GA3對(duì)狹葉薰衣草種子發(fā)芽的影響

由表5和表6可知，GA3不同濃度及處理時(shí)間對(duì)狹葉薰衣草種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)影響顯著。17個(gè)處理組合的發(fā)芽勢(shì)為0.00-46.67%，不同處理組合間具有極顯著的差異(P=0.000<0.01)，其中處理15的發(fā)芽勢(shì)最高，高于處理12和處理14，但差異不顯著；顯著高于其他14個(gè)處理。處理1和處理2發(fā)芽勢(shì)最低，為0，低于或顯著低于其他15個(gè)處理。17個(gè)處理組合的發(fā)芽率為0.00-56.67%，不同處理組合間具有極顯著的差異(P=0.000<0.01)，其中處理15的發(fā)芽率最高，高于處理14，但差異不顯著；顯著高于其他15個(gè)處理。處理1和處理2發(fā)芽率最低，為0，低于或顯著低于其他15個(gè)處理。17個(gè)處理組合的發(fā)芽指數(shù)為0.000-0.472，不同處理組合間具有極顯著的差異(P=0.000<0.01)，其中處理15的發(fā)芽指數(shù)最高，高于處理14，但差異不顯著；顯著高于其他15個(gè)處理。處理1和處理2發(fā)芽指數(shù)最低，為0.000，低于或顯著低于其他15個(gè)處理。17個(gè)處理組合的活力指數(shù)為0.000-0.018，不同處理組合間具有極顯著的差異(P=0.000<0.01)，其中處理15的活力指數(shù)最高，顯著高于其他16個(gè)處理；處理1和處理2活力指數(shù)最低，為0.000，低于或顯著低于其他15個(gè)處理。17個(gè)處理組合的苗高為0.00-4.72cm，不同處理組合間具有顯著的差異(P=0.043<0.05)，其中處理16的苗高最長(zhǎng)，顯著高于處理1、處理2、處理3、處理4、處理6、處理9 和處理17；高于其他9個(gè)處理，但差異不顯著。處理1和處理2苗高最短，為0.00，低于處理17，但差異不顯著；顯著低于其他14個(gè)處理。17個(gè)處理組合的根長(zhǎng)為0.00-2.22cm，不同處理組合間具有極顯著的差異(P=0.000<0.01)，其中處理5根長(zhǎng)最長(zhǎng)，顯著高于處理1、處理2和處理17；高于其他13個(gè)處理，但差異不顯著。處理1和處理2根長(zhǎng)最短，為0.00，低于處理17，但差異不顯著；顯著低于其他14個(gè)處理。另外，17個(gè)處理組合中，除處理1和處理2外，處理3-16的始發(fā)芽天數(shù)均低于處理17，使種子發(fā)芽時(shí)間提前6-13d，其中處理15和處理16始發(fā)芽時(shí)間最短，5d后即開(kāi)始發(fā)芽。

綜合17個(gè)處理組合的發(fā)芽效果，最佳處理組合為處理15，即GA3800mg/L處理8h。

表5 狹葉薰衣草方差分析表

表6 GA3不同處理對(duì)狹葉薰衣草種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)的影響

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

通過(guò)對(duì)藍(lán)花鼠尾草、法國(guó)百里香、狹葉薰衣草種子發(fā)芽的測(cè)定和分析，結(jié)果表明，GA3濃度及其處理時(shí)間對(duì)3種香草植物種子的萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)均起到了顯著的促進(jìn)作用。藍(lán)花鼠尾草種子的最優(yōu)處理組合為處理14，即GA3800mg/L處理6h，發(fā)芽率達(dá)46.67%，發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)分別為0.67、0.042，苗高、根長(zhǎng)分別為2.56cm、3.26cm。法國(guó)百里香種子的最優(yōu)處理為處理15，GA3800mg/L處理8h，發(fā)芽率高達(dá)86.67%，發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)分別為1.05、0.008 9，苗高、根長(zhǎng)分別為2.34cm、2.16cm。狹葉薰衣草種子的最優(yōu)處理為處理15，即GA3800mg/L處理8h，種子始發(fā)芽時(shí)間較對(duì)照提前13d，發(fā)芽率達(dá)56.67%，發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)分別為0.472、0.018 0，苗高、根長(zhǎng)分別為4.38cm、1.82cm?？梢?jiàn)，GA3濃度過(guò)低(100-500mg/L)，處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)(12h)或過(guò)短(4h)均不利于3種香草植物達(dá)到最大發(fā)芽效果。

3.2 討論

藍(lán)花鼠尾草種子用GA3800mg/L處理6h，發(fā)芽效果最優(yōu)，這與李守嶺等[13]的研究結(jié)果不同，其研究發(fā)現(xiàn)鼠尾草種子的最佳GA3處理為500mg/L處理24h，且GA3各處理苗高和根長(zhǎng)均顯著高于對(duì)照。可見(jiàn)，GA3濃度不同，處理時(shí)間不同，所達(dá)到的發(fā)芽效果亦不同，當(dāng)濃度較高時(shí)，可適當(dāng)縮短處理時(shí)間。本研究中藍(lán)花鼠尾草種子最高發(fā)芽率達(dá)46.67%，雖顯著高于對(duì)照的26.67%，但仍達(dá)不到高效播種繁殖的要求，究其原因，與種子純度不無(wú)關(guān)系。另外，楊建等[14]、劉麗等[15]和趙碩等[16]研究發(fā)現(xiàn)，鼠尾草種子的發(fā)芽還受到溫度、濕度、光照和土壤鹽分的影響。因此，在后續(xù)的試驗(yàn)中，應(yīng)在提高種子純度的基礎(chǔ)上，綜合研究植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、溫度和光照等的影響，盡快篩選出高效的藍(lán)花鼠尾草種子發(fā)芽方法。

法國(guó)百里香種子用800mg/L處理8h，發(fā)芽效果最優(yōu)，這與張穎婷等[6]的研究結(jié)果不同，其研究發(fā)現(xiàn)GA350mg/L處理，發(fā)芽效果最優(yōu)，且其發(fā)芽率達(dá)48.3%，而本研究中發(fā)芽率最高達(dá)86.67%，顯著優(yōu)于其結(jié)果，且800mg/L的處理結(jié)果顯著優(yōu)于100-500mg/L，可見(jiàn)，高濃度的GA3能顯著提高法國(guó)百里香種子的發(fā)芽率。另外，相關(guān)研究結(jié)果表明[17-20]，溫度、播種密度、覆土厚度、光照以及栽培基質(zhì)均會(huì)對(duì)法國(guó)百里香的種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)產(chǎn)生影響。

狹葉薰衣草種子除GA3100mg/L處理4h和6h外，各處理結(jié)果均顯著優(yōu)于對(duì)照，其種子最優(yōu)處理為800mg/L處理8h，這與馮美等[21]和江宇飛等[22]的研究結(jié)果相似。另外，張福平等[23]研究發(fā)現(xiàn)，植物生長(zhǎng)激素GA3、IAA、IBA與6-BA浸泡均可以有效提高薰衣草的發(fā)芽率，使其發(fā)芽時(shí)間提前3-7d，而本研究GA3800mg/L處理8h，種子發(fā)芽時(shí)間較對(duì)照提前13d?？梢?jiàn)，GA3能有效打破狹葉薰衣草種子的休眠并顯著提高其種子發(fā)芽率，處理效果顯著地優(yōu)于IAA和6-BA等藥劑。另外，本研究中，狹葉薰衣草種子最高發(fā)芽率達(dá)56.67%，顯著高于對(duì)照13.33%，但要想達(dá)到高效播種繁殖的要求，仍需對(duì)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑及溫度、光照等因素進(jìn)行進(jìn)一步綜合研究。

綜上所述，本研究中法國(guó)百里香的種子發(fā)芽率高達(dá)86.67%，藍(lán)花鼠尾草和狹葉薰衣草的發(fā)芽率僅46.67%和56.67%，可見(jiàn)，大部分香草植物種子發(fā)芽率普遍偏低，要想建立高效的香草植物種子育苗技術(shù)體系，提高種子發(fā)芽率是亟待解決的問(wèn)題。法國(guó)百里香種子細(xì)小，提高其發(fā)芽率可從提高種子純度入手；藍(lán)花鼠尾草種子浸水后表面產(chǎn)生凝膠物質(zhì)覆蓋種子，而這種凝膠物質(zhì)是否阻礙種子的發(fā)芽，還需進(jìn)一步深入地研究；狹葉薰衣草種子存在短暫的休眠，打破其種子休眠是提高發(fā)芽率的關(guān)鍵。

另外，隨GA3濃度及處理時(shí)間的變化，試驗(yàn)數(shù)據(jù)未呈現(xiàn)出明顯的可歸類(lèi)的變化趨勢(shì)，可見(jiàn)，GA3濃度和處理時(shí)間兩因素的復(fù)合及交互作用較為明顯，在后續(xù)的相關(guān)研究中，應(yīng)對(duì)GA3濃度和處理時(shí)間加以綜合研究，以篩選出種子發(fā)芽的最佳處理組合，進(jìn)而形成高效的播種繁殖技術(shù)體系。

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