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        黃山紫荊種子萌發(fā)特性研究

        2018-06-07 03:36:04田曉明何志國顏立紅蔣利媛譚知虎
        關鍵詞:紫荊珍珠巖出苗率

        田曉明,何志國,顏立紅,蔣利媛,譚知虎

        (1.湖南省森林植物園,長沙 410116; 2.國家林業(yè)局中南林業(yè)調(diào)查規(guī)劃設計院,長沙 410014)

        黃山紫荊(CercischingiiChun)又名秦氏紫荊、浙皖紫荊、曲枝紫荊,豆科(Leguminosae)紫荊屬(Cercis)落葉叢生灌木[1]。黃山紫荊開花枝形奇特,與常見的紫荊明顯不同,花量大、緊貼枝干、樹姿優(yōu)美,宜作行道樹和庭院觀賞樹種,也常用來盆栽觀賞。黃山紫荊作為湖南石漠化地區(qū)的鄉(xiāng)土樹種,在野外有天然分布群落,其適應性強,具有觀賞性高、耐干旱、耐貧瘠、耐踐踏、耐割刈等生態(tài)功能,可用于石漠化地區(qū)的生態(tài)恢復[2-4]。

        在野外黃山紫荊主要通過種子進行繁殖[5],本研究以黃山紫荊種子為試材,研究了溫度、基質(zhì)覆蓋厚度、播種基質(zhì)、浸種時間對黃山紫荊種子萌發(fā)的影響,以期探索黃山紫荊種子萌發(fā)的最適環(huán)境條件,為其大規(guī)模繁殖育苗提供理論依據(jù)和技術支持。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        黃山紫荊種子于2014年12月份采集自湖南省江永縣松柏瑤族鄉(xiāng),其果實采回后在室內(nèi)自然干燥、去雜,挑取飽滿成熟的種子裝于錐形種子瓶中保存。

        1.2 方法

        隨機選取50個黃山紫荊莢果和300粒種子,觀察并記錄果實和種子的顏色和形態(tài),用游標卡尺測定種子的長度、寬度和厚度;同時用萬分之一電子天平稱種子百粒鮮質(zhì)量,重復3次;種子含水量的測定參照李淑嫻等[6]的方法;判斷種子萌發(fā)的標準為種子露白。數(shù)據(jù)采用Sigma Plot軟件進行圖表處理以及數(shù)據(jù)分析。

        1.2.1 溫度對種子萌發(fā)的影響

        將黃山紫荊種子置于10 ℃,15 ℃,20 ℃,25 ℃和30 ℃的光照培養(yǎng)箱中進行發(fā)芽實驗;3次重復,每一個重復30粒種子。調(diào)查統(tǒng)計種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)。

        1.2.2 基質(zhì)覆蓋厚度對種子出苗的影響

        將黃山紫荊種子播種在珍珠巖中,珍珠巖覆蓋厚度分別為1 cm,2 cm和3 cm;3次重復,每一個重復30粒種子。調(diào)查統(tǒng)計種子出苗率。

        1.2.3 浸種時間對種子萌發(fā)的影響

        設定0,4 h,8 h,12 h,16 h,20 h和24 h共7個浸種時間處理。每個處理30粒黃山紫荊種子,分別放入燒杯中進行浸種處理,浸種溫度40 ℃,3次重復。達到設定的浸種時間后,待種子冷卻至室溫(25~28 ℃),記錄種子在室溫下20 d內(nèi)發(fā)芽率。

        1.2.4 播種基質(zhì)對種子出苗的影響

        將黃山紫荊種子播種在五種不同的基質(zhì)中,這五種基質(zhì)分別為:泥炭土、珍珠巖、河沙、黃心土、黃心土+珍珠巖(1∶1),3次重復,每一個重復30粒種子。調(diào)查統(tǒng)計種子出苗率。

        2 結果與分析

        2.1 種子的形態(tài)特征

        黃山紫荊果實為莢果帶狀,黑褐色,果莢平均長(8.26±2.91) cm、平均寬(1.35±0.17)cm,每個果實中含有6~10粒種子。種子近圓形、扁平、褐色,長0.69~0.95 cm,平均長為(0.83±0.13)cm;寬0.55~0.79 cm,平均寬為(0.65±0.23)cm;厚0.1~0.26 cm,平均厚為(0.23±0.06)cm。種子百粒鮮質(zhì)量為2.5~2.9 g,平均為(2.76±0.75)g;種子含水量為12.18%±3.19%。

        2.2 不同溫度對黃山紫荊種子萌芽的影響

        不同溫度對黃山紫荊種子萌發(fā)的影響如圖1所示。種子在25 ℃和30 ℃下始見發(fā)芽時間均為1 d,20 ℃下始見發(fā)芽時間為3~4 d,低于20 ℃(15 ℃和10 ℃)發(fā)芽率明顯下降,10 ℃下始見發(fā)芽時間為17 d。由此可知,黃山紫荊種子萌發(fā)率受溫度影響顯著,30 ℃為種子萌發(fā)的最適溫度(圖2)。

        圖1 不同溫度對黃山紫荊種子萌發(fā)的影響

        圖2 不同溫度對黃山紫荊發(fā)芽指數(shù)的影響

        2.3 不同基質(zhì)覆蓋厚度對黃山紫荊種子萌芽的影響

        黃山紫荊種子在珍珠巖中基質(zhì)覆蓋厚度分別為1 cm,2 cm和3 cm,其出苗率均存在差異(圖3)。基質(zhì)覆蓋厚度為1 cm時,最終出苗率最高,為86%;蓋厚度2 cm時,出苗率顯著下降,僅為30.5%;蓋厚度3 cm時,出苗率僅為19.2%。由此可見,黃山紫荊種子的出苗率隨著覆蓋基質(zhì)厚度產(chǎn)生變化,基質(zhì)覆蓋越厚,黃山紫荊種子的出苗率越低[7-8]。這可能是因為隨著基質(zhì)厚度增加,基質(zhì)透氣性越差,含氧量越低,濕度越高,不利于種子萌芽,從而影響出苗率。

        圖3 不同基質(zhì)覆蓋厚度對黃山紫荊種子出苗率的影響

        2.4 不同浸種時間對黃山紫荊種子發(fā)芽率的影響

        由圖4可知,黃山紫荊種子雖然不進行浸種也能發(fā)芽,但發(fā)芽率顯著低于浸種處理組。浸種時間12 h時發(fā)芽率最高,達到87.6%;浸種時間在0~12 h的處理組,種子發(fā)芽率為32.6%~87.6%;浸種時間在12~24 h的處理組,種子發(fā)芽率為87.6%~54.2%。由此可知,黃山紫荊種子不宜長時間進行浸種,浸種時間12 h,即可達到較好的發(fā)芽效果。

        圖4 不同浸種時間黃山紫荊發(fā)芽率變化

        2.5 不同播種基質(zhì)對黃山紫荊種子出苗的影響

        不同播種基質(zhì)對黃山紫荊種子萌芽的影響如圖5所示。種子在基質(zhì)為黃土+珍珠巖(1∶1)時出苗率最高,為87.8%,珍珠巖為82.5%、黃土為52%、河沙為35.67%、而泥炭土僅為9%。由于基質(zhì)種類不同,其透水性、透氣性、保水性存在差異,故對種子發(fā)芽產(chǎn)生影響[9-10]。

        圖5 不同播種基質(zhì)對黃山紫荊種子萌發(fā)的影響

        3 小結及討論

        種子萌發(fā)過程中存在一系列生理生化特征的變化,而溫度明顯影響生理指標的變化[11]。本實驗中黃山紫荊種子隨著溫度的升高其發(fā)芽率逐漸提高,30 ℃時種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)均顯著高于其它溫度,即30 ℃為種子萌發(fā)的最適溫度。不同溫度對垂絲紫荊(Cercisracemosa)[12]、洋紫荊(Bauhiniablakeana)[13]和巨紫荊(Cercisgigantea)[14]種子萌發(fā)的影響也很顯著。這是因為雖同為豆科植物,但紫荊屬分布緯度不同,種子萌發(fā)時對溫度的要求也不同。

        不同播種基質(zhì)具有不同的物理與化學性質(zhì),對種子萌發(fā)會產(chǎn)生不同的影響[15]。本實驗中黃山紫荊種子以黃土+珍珠巖(1∶1)為播種基質(zhì)時出苗率最高。最適基質(zhì)覆蓋厚度為1 cm,如基質(zhì)覆蓋過厚,種子萌發(fā)較困難,出苗率低[16-18]。

        黃山紫荊種子播種前催芽處理[19-20],能增強種子的酶促反應過程和呼吸作用,實驗對黃山紫荊種子進行7個不同浸種時間的處理,結果表明黃山紫荊種子進行在40 ℃條件下浸種12 h催芽,然后在室溫25~28 ℃條件下發(fā)芽,種子的萌發(fā)率最高。

        參考文獻:

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