黃素榮,諶 振,張東雪3,楊光穗
(1.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院熱帶作物品種資源研究所/農(nóng)業(yè)部華南作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點實驗室,海南 儋州 571737;2.海南省熱帶觀賞植物種質(zhì)創(chuàng)新利用工程技術(shù)研究中心,海南 儋州 571737;3.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院試驗場,海南 儋州 571737)
桃金娘(Rhodomyrtustomentosa),桃金娘科桃金娘屬常綠灌木,別名山稔、稔子、山菍、多蓮、稔果、崗稔、當梨、山乳、豆稔干、山奶子、山稔子等。我國云貴高原、兩廣地區(qū)、東南沿海、海南島、臺灣島等地均有分布,亦廣布于印度次大陸、中南半島、東南亞諸島,最北分布至日本南部[1]。
桃金娘是山地雨林灌木層的構(gòu)成樹種[2]及熱帶、亞熱帶地區(qū)退化山地生態(tài)恢復的先鋒樹種[3],具有生長迅速、成林期短、耐土壤貧瘠等特點,適用于山坡復綠、水土保持、退耕還林等工程建設(shè);桃金娘花朵淡紫色或紫紅色、果實深紫色,花果密集,具有一定的觀賞、食用價值[4],常作為鄉(xiāng)土樹種應用于華南地區(qū)的園林綠化或鄉(xiāng)村美化[5-6],亦適用于人工經(jīng)濟林的林下套種或景觀打造[7];桃金娘具有一定的藥用價值,果實中可分離出具有抗氧化、抗衰老活性的沒食子酸類、白藜蘆醇和白皮杉醇等成分[8],性味甘、澀、平,具有健脾益血、收斂解毒、祛除風行氣和益腎的功效[9-10]。桃金娘集多種用途于一身,是極具開發(fā)前景的優(yōu)良野生植物資源[11],在生態(tài)恢復、景觀構(gòu)造、醫(yī)療保健等領(lǐng)域具有廣闊的開發(fā)應用前景。所以,桃金娘的研究對促進我國特色生物資源開發(fā)利用與可持續(xù)發(fā)展有著重要的現(xiàn)實意義。鳥類(鵯科)和螞蟻(切葉蟻亞科)是桃金娘種子的自然傳播者[12],傳播效率低,種苗采集困難,故桃金娘開發(fā)應用的種苗主要依靠人工繁育。對桃金娘的研究多集中在生態(tài)學[13-15]、食品工程[16-17]等領(lǐng)域,種苗繁育相關(guān)報道較少。研究發(fā)現(xiàn)桃金娘扦插育苗生根率極低,且成林效果顯著低于實生苗[18-19],缺乏應用價值;適當處理可提高種子發(fā)芽率,但僅為24%~50%[19-20],有待進一步研究。為解決桃金娘播種繁育中的各類問題,本研究關(guān)注不同儲藏方式及藥劑處理對桃金娘種子萌發(fā)特性的影響,以期找到最佳的種子儲藏方式,探索出高效的播種繁育技術(shù)方法,為生產(chǎn)育苗提供理論和技術(shù)支撐,推動我國優(yōu)質(zhì)野生植物資源綜合開放利用工作。
本試驗所用的桃金娘種子采集于中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院熱帶作物品種資源研究所花卉基地。種子采于2013年9月,經(jīng)過漚種、淘洗獲得干凈種子,自然陰干1個月后,采用常溫干藏、5 ℃低溫干藏、5 ℃低溫濕沙儲藏分A、B、C三組儲藏,5個月后開始試驗。
所用藥劑有6種:GA3(赤霉素)、三十烷醇、PEG-6000(聚乙二醇-6000)、KNO3(硝酸鉀)溶液、CaCl2(氯化鈣)溶液以及(NH4)6Mo7O24(鉬酸銨)溶液。
1.2.1種子含水量測定
測定時間為2014年4月初,將A、B、C三組儲藏的種子分別隨機數(shù)出100粒。分別放入電子天平中稱重,測得種子重量,包好放入烘干機中24 h后取出,稱重,記下重量。接著再放入烘干機內(nèi)烘1 h,冷卻后稱重,直至連續(xù)稱量3次重量不發(fā)生變化,共設(shè)3次重復。
1.2.2種子活力測定
測定時間為2014年4月中旬,測定方法為紅墨水法[21],將3種不同方式儲藏的種子分別隨機數(shù)出100粒,重復3次。
1.2.3種子發(fā)芽率試驗
試驗時間為2014年4月中旬,每種儲藏的種子使用6種不同藥劑,每個藥劑分2種不同濃度,在遮光的條件下浸泡12 h。另外再以一組不處理藥劑為對照,將A、B、C三組分別各為13個處理組(如表1),每組300粒桃金娘種子,共39個處理,重復3次。
播種采用15 cm×15 cm的塑料盆,基質(zhì)為椰糠和粗砂(2∶1)的混合基質(zhì),撒播后并覆蓋,以不見種子為宜,置于防雨、全光照的大棚內(nèi)。播種后及時澆水,做好水分管理,保證基質(zhì)常處于濕潤狀態(tài)。種子發(fā)芽后各個處理分別統(tǒng)計發(fā)芽數(shù),直至不再發(fā)芽為止。
表1 種子發(fā)芽率試驗
1.2.4不同儲藏時間種子發(fā)芽率對比試驗
試驗時間為2014年9月,播種的種子為2014年9月新采集的種子和2013年9月采集,儲存(常溫干藏)1年的老種子。種子不經(jīng)過任何藥劑處理,正常播種,種子發(fā)芽后分別統(tǒng)計發(fā)芽數(shù),直至種子不再發(fā)芽為止。
種子含水量(%)=[(烘前試樣重-烘后試樣重)/烘前試樣重]×100%[22];
種子活力(%)=(不著色或著色很淺的種子粒數(shù)/供試種子總數(shù))×100%;
發(fā)芽率(%)=(種子發(fā)芽數(shù)/供試種子總數(shù))×100%[23];
發(fā)芽勢(%)=(20 d內(nèi)發(fā)芽種子總數(shù)/供試種子總數(shù))×100%[23]。
采用Excel 2016軟件對試驗數(shù)據(jù)進行處理,并用IBM SPSS Statistics 24.0統(tǒng)計軟件進行分析,應用Duncan法進行多重比較檢驗,檢驗水平p≤0.05。
由表2可知,在常溫干藏條件下,種子含水量為9.71%,在5 ℃低溫干藏條件下,種子含水量為11.22%,在5 ℃低溫濕沙儲藏條件下,種子含水量為32.01%,可見在低溫條件下儲存的種子含水量高于常溫條件下儲存的種子含水量,儲存環(huán)境越潮濕種子的含水量越高,且各處理間存在顯著性差異。
常溫干藏下桃金娘種子的活力平均為51.33%,5 ℃低溫干藏下,平均為44.00%,5 ℃低溫濕沙儲藏下,為42.33%。試驗表明:常溫干藏的種子活力最高,5 ℃低溫濕沙儲藏的種子活力最低,5 ℃低溫干藏的種子活力居中,越干燥常溫儲存條件下的種子活力越高。
表2 不同儲藏方式對種子含水量及活力的影響
由表3可知,在常溫干藏條件下,處理5、6、8、9、12可提高種子的發(fā)芽勢與發(fā)芽率,其中處理8(5 000 mg·L-1KNO3溶液)的發(fā)芽勢最高,為44.11%,發(fā)芽率也最高,達76.89%,為最優(yōu)處理;在5 ℃低溫干藏條件下,處理6、9、10可同時提高種子的發(fā)芽勢與發(fā)芽率,處理8可顯著提高種子的發(fā)芽勢,達30.34%,但其發(fā)芽率低于對照,綜合考慮發(fā)芽率與發(fā)芽勢2個因素,認為處理6(5 000 mg·L-1PEG-6000溶液)為最優(yōu)處理;在5 ℃低溫濕沙儲藏條件下,除處理4與處理6之外,其他各處理均可提高種子發(fā)芽率,其發(fā)芽率最高的僅為1.67%,發(fā)芽勢最高也僅有1%。
表3 不同儲藏方式對種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率的影響
結(jié)果表明,3種儲藏方式以常溫干藏最佳,5 ℃低溫干藏次之,5 ℃低溫濕沙儲藏種子發(fā)芽率與發(fā)芽勢最低。
從圖1可以看出,桃金娘種子發(fā)芽率呈“S”型曲線增長,新采集的種子在播種后12 d開始發(fā)芽,儲存1年的陳種子則在播種20 d以后開始發(fā)芽,在播種48 d后種子發(fā)芽率趨于穩(wěn)定,新采集的種子的發(fā)芽率為68.67%,而儲存1年的陳種子的發(fā)芽率為39.33%。試驗表明新采集的種子發(fā)芽早,且相同時間內(nèi)發(fā)芽率明顯高于儲存1年的陳種子。
圖1 不同儲藏時間對種子發(fā)芽率的影響
桃金娘扦插繁殖較難,劉連海等研究發(fā)現(xiàn),不同濃度IBA和NAA處理后扦插生根率最高僅為5%[19];楊治國[24]采用多種扦插基質(zhì),不同濃度6號ABT生根劑處理,生根率最高僅為38%;黃意成等[25]用萘乙酸和吲哚丁酸為植物生長調(diào)節(jié)劑處理的桃金娘扦插生根率為40.67%,均達50%以上成活率。而桃金娘種子不經(jīng)任何處理,發(fā)芽率僅為35%[19];陳杰等[18]采用100 ℃浸種可使發(fā)芽率達到63.20%;周勇輝等用不同濃度的氯化鉀、氯化鈣溶液浸種24 h可使桃金娘發(fā)芽率達到62%~69%,發(fā)芽率高于對照,因此桃金娘宜采用種子繁殖。
發(fā)芽率、發(fā)芽勢、種子活力是評價種子萌發(fā)和幼苗生長潛勢的常用指標[26],張秀華等研究發(fā)現(xiàn),用1 g·kg-1KNO3溶液浸種10 min可提高桃金娘種子的出苗率[27],本試驗研究結(jié)果與其相似,試驗表明在常溫干藏條件下用5 000 mg·L-1KNO3溶液處理可提高桃金娘種子發(fā)芽率,且使種子保持較高的發(fā)芽勢。種子發(fā)芽勢決定著出苗的整齊程度,發(fā)芽勢高,則表示種子活力強,發(fā)芽整齊,出苗較一致[28],故KNO3溶液處理后可使桃金娘種子出苗整齊,對桃金娘園林應用、藥用開發(fā)具有促進作用。
本試驗結(jié)果表明,低溫儲藏的種子含水量高于常溫儲藏種子的含水量,儲藏環(huán)境越潮濕,種子的含水量越高。但是越干燥越接近常溫的儲藏條件下的種子活力也越高,常溫干藏的種子活力最高,其發(fā)芽率、發(fā)芽勢也高于其他儲藏方式。此外,新鮮種子較儲藏1年的種子發(fā)芽率高。因此,桃金娘種子采收后應盡快播種,若儲藏則以常溫干藏為最佳儲藏方式。本試驗條件下,以常溫干藏條件下5 000 mg·L-1KNO3溶液處理為最佳處理,桃金娘種子發(fā)芽率為76.89%。本試驗為提高桃金娘種子發(fā)芽率提供科學數(shù)據(jù),為鄉(xiāng)土植物桃金娘推廣應用提供理論支撐。
一般而言,成熟種子即具有發(fā)芽能力,具有種子活力,但由于內(nèi)、外因素的影響,會造成種子發(fā)芽困難[28]。種子發(fā)芽過程中環(huán)境的水分、溫度、光照等不適宜都可能造成種子活力表達困難,因此,今后還會針對浸種時間、浸種濃度、浸種溫度、光照等方面繼續(xù)開展試驗,以期進一步提高桃金娘種子的萌發(fā)率,摸索影響其種子萌發(fā)的關(guān)鍵因素,推進桃金娘種質(zhì)資源的開發(fā)利用與可持續(xù)發(fā)展。