王建斌

（陜西省寶雞市林業(yè)工作中心站，陜西 寶雞 721001）

側柏，常綠針葉樹種，耐干旱、耐瘠薄、生長慢、壽命長、枝條萌芽能力強，有喬木和灌木兩種生活型；雌雄同株，花期在3-4月，球果成熟期在10月，種子子葉2枚，發(fā)芽時出土。側柏能夠適應大尺度地理環(huán)境的溫度變化，主要生長地區(qū)在我國，種質(zhì)資源豐富，分布范圍廣。

側柏是寶雞地區(qū)宜林荒山主要造林樹種。寶雞市地處黃土高原和六盤山脈、秦嶺山脈的過渡交界地帶，位于渭河中上游，北面為千山山脈，西面為關山山脈，南面為秦嶺山脈。寶雞市地處關中平原西部，以渭河為中心，向兩側山地呈現(xiàn)出由低到高的階梯狀地貌，地勢高低懸殊，秦嶺關山山地基巖裸露，其余廣大地區(qū)多為第四紀黃土覆蓋；全市18196.44 km2的土地總面積中，山地丘陵面積共占80.5%。寶雞市林業(yè)用地面積約11萬hm2, 占全市市域土地面積的60%，森林覆蓋率達55.26%。寶雞地區(qū)主要為暖溫帶半濕潤氣候類型,冬夏季日照時數(shù)較長、春秋季較短，氣溫年較差大，是西北諸省區(qū)中植物物種最豐富的地區(qū)，秦嶺山脈、關山山脈是森林主要分布區(qū)域。

發(fā)芽能力是衡量種子播種價值高低的主要標準，側柏種子質(zhì)量檢驗是在種子發(fā)芽特性變異的范圍內(nèi)重現(xiàn)種子發(fā)芽的過程，實驗參照GB2772-1999《林木種子檢驗規(guī)程》規(guī)定進行。選取的側柏種子樣品是經(jīng)過冬季短期儲存同一產(chǎn)地的不同批次、含水量接近的飛播造林調(diào)撥的種子，種批數(shù)量多。通過設置分組試驗，解析種子發(fā)芽最適宜溫度的變化幅度與側柏種子發(fā)芽規(guī)律的相關性，為側柏種子播種環(huán)境條件的選擇提供參考。

1.材料和方法

1.1 實驗材料

側柏種子種胚為直立型，呈長橢圓形狀；子葉橢圓形，長約為胚長的1/2；胚乳油質(zhì)。

送檢樣品種子種粒飽滿，種皮棕褐色，有光澤；胚白色，胚乳乳白色,含水量低。從送檢樣品選取純凈種子作為發(fā)芽測定樣品種子，每一個種批的樣品種子2個重復，共400粒，每個重復種子200粒。

1.2 實驗方法

1.2 .1 側柏送檢樣品種子含水量測定

采用高恒溫烘干法，溫度設置130℃，將不同樣品的種子稱取4～5g，放入鋁盒內(nèi)，置入恒溫干燥箱中，時間為1.5h。經(jīng)過測定，側柏種子的相對含水量平均值為7.99%的種批樣品種子，編號A組；側柏種子的相對含水量平均值為8.02%的種批樣品種子，編號B組。

1.2 .2 實驗分組設置

側柏種子發(fā)芽測定試驗設置四組，測定用種子分別從A組和B組選取，編號為A1、A2和B1、B2。如表1：

表1 側柏種子發(fā)芽率測定溫度與光照條件設置

1.2 .3 發(fā)芽試驗標準與時間

側柏種子的發(fā)芽過程分為兩個部分：種子萌發(fā)和幼苗形態(tài)建成。

側柏種子發(fā)芽的標準：種皮開裂，胚根根尖突破種皮，種胚形態(tài)分化，依次出現(xiàn)胚根、下胚軸與子葉生長，則認定該種粒是具有發(fā)芽能力的種子。試驗中每天記錄一次，當發(fā)芽箱中側柏測定樣品種子發(fā)芽實驗持續(xù)一定時間，集中發(fā)芽后，在1d之內(nèi)，每個樣品兩個重復已發(fā)芽種粒數(shù)目不再變化時，則認為側柏種子發(fā)芽率達到既定數(shù)值。

側柏種子發(fā)芽測定試驗持續(xù)時間最大值規(guī)定為28d。

1.2.4 發(fā)芽測定樣品種子處理

用小號藥匙取KMnO4粉末 一勺，在始溫45℃自來水2000ml中配制溶液。

種子預處理：A1組將高錳酸鉀溶液消毒6h的樣品種子清洗后，瀝干水分，在30℃恒溫箱中脫水回干處理1h；A2組用高錳酸鉀溶液消毒浸種24h的樣品種子清洗后，瀝干水分。B1、B2組將高錳酸鉀溶液消毒2h的樣品種子清洗后，用常溫自來水浸種4h,再用始溫40℃的溫水浸種12h，然后瀝干水分，在室溫條件下靜置6h。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用兩個重復的發(fā)芽率平均數(shù)代表樣本的整體水平。采用Excel軟件對數(shù)據(jù)進行整理、計算、繪圖。

發(fā)芽率（%）＝（兩個重復發(fā)芽種?？倲?shù)/400）×100

發(fā)芽指數(shù)＝∑（發(fā)芽日數(shù)相對應的兩個重復發(fā)芽種粒數(shù)目總數(shù)/發(fā)芽日數(shù)）

2. 結果與分析

側柏種子發(fā)芽實驗在具有自動變溫功能的發(fā)芽箱中進行，當溫度最大值設定后，溫度變化幅度向低溫擴展。種子萌發(fā)時段，吸水量小，持續(xù)時間長；幼苗形態(tài)建成時段，A組霉變種子發(fā)生率高、超過40%；B組霉變種子發(fā)生率低、小于1%。測定結果如表2：

表2 側柏種子發(fā)芽率測定結果對比

2.1 四組試驗發(fā)芽率比較

側柏種子發(fā)芽試驗A組選取的兩個樣品種子發(fā)芽率分別為54%和37%，每一測定樣品種子的重復間誤差同為3；B組選取的兩個樣品種子發(fā)芽率為51%，每一測定樣品種子的重復間誤差同為5。以每一測定樣品種子兩個重復種子發(fā)芽總數(shù)目10粒為參考，B1組種子集中發(fā)芽持續(xù)時間從11日開始,發(fā)芽指數(shù)最高；A1組與B2組大量種子開始進入子葉生長階段，是從12日開始，A1組發(fā)芽率高，集中發(fā)芽持續(xù)時間共計8天，比B2組多一天；A2組種子集中發(fā)芽持續(xù)時間從14日開始，發(fā)芽指數(shù)最低。詳見表2。

以20℃作為側柏種子發(fā)芽過程中的相對低溫標準。A1組和B2組的發(fā)芽過程持續(xù)時間長、發(fā)芽率高，原因在于A1組和B2組存在較長的相對低溫持續(xù)時間。A2組與B1組發(fā)芽持續(xù)時間相對較短，其中A2組發(fā)芽測定溫度設置最大值為24.3℃，不具備相對低溫條件，發(fā)芽率最低，種子發(fā)芽指數(shù)與其他三組比差異大；B1組在子葉與下胚軸分化時段設置的最大溫度是22.8℃，略高于B2組，種子發(fā)芽過程持續(xù)時間短、發(fā)芽速度快；B2組發(fā)芽測定結果與B1組相同，說明在相對較低的溫度下，側柏種子具有高發(fā)芽率，發(fā)芽最適宜溫度的幅度向低溫擴展。

2.2 四組試驗不同設置條件下種子發(fā)芽率與發(fā)芽指數(shù)比較

四組樣品種子發(fā)芽測定結果中，A組種子發(fā)芽率與發(fā)芽指數(shù)存在較大的差異，其中A1組發(fā)芽率高、發(fā)芽指數(shù)高，B組樣品種子發(fā)芽率測定結果相同、發(fā)芽指數(shù)差異不大。發(fā)芽指數(shù)能在一定程度上表達種子活力的高低，如圖1所示。通過發(fā)芽指數(shù)對比，B1組種子發(fā)芽指數(shù)最高，A1組的種子發(fā)芽率最高、發(fā)芽指數(shù)低于B1組，說明側柏種子下胚軸和子葉分化過程，在一定的相對低溫條件下，溫度最大值設置在22.8℃～25.2℃之間，溫度越高，一定程度提高了種子的活力，種子的發(fā)芽率具備一定的上升空間。如圖1所示：

圖1 ：四組種子發(fā)芽率與發(fā)芽指數(shù)對比

3.討論

3.1 種子預處理對側柏種子萌發(fā)的影響

3.1.1 高錳酸鉀溶液消毒浸種

高錳酸鉀溶于水后，能釋放出原子態(tài)氧，可提高水溶液中氧的濃度，浸種后釋放的鉀和錳離子，活化了種子中的酶系統(tǒng)，脂肪易水解氧化。

3.1 .2 側柏種子脫水干燥處理

側柏種子高錳酸鉀滲透引發(fā)，在種子物理吸水階段，增加種子的溶質(zhì)勢，呼吸作用底物脂肪水解氧化，增加了種子萌發(fā)前質(zhì)量，誘導種子進入萌發(fā)狀態(tài)。

3.1 .3 溫水預處理

側柏種子經(jīng)過溫水浸種后，種皮膨脹軟化，通透性得到提高，溶解在水中的氧氣隨著水分進入細胞，種子中的酶開始活化，胚的呼吸作用增強，胚乳貯藏的脂肪逐漸水解氧化，表現(xiàn)為有個別種粒種皮開裂。

3.2 溫度對側柏種子萌發(fā)和幼苗形態(tài)建成的影響

溫度是植物種子萌發(fā)與出苗的基本條件之一。側柏種子沒有休眠特性，在一定的溫控措施調(diào)節(jié)下的發(fā)芽測定，溫度下降時，酶的活性降低，種子得到了充足的水分供應；溫度上升時，酶的活性增加，種胚有效利用脂肪分解釋放能量和物質(zhì)，種子的發(fā)芽速率明顯提高。發(fā)芽測定結果顯示：當年采收的側柏種子萌發(fā)強，最適溫度范圍在14℃～26℃，變溫條件下25℃/18℃的發(fā)芽率和發(fā)芽勢最高，其次是22/℃18℃。

在圖2中，四組實驗數(shù)據(jù)分別用不同的曲線表示。其中B組、A1組三種不同的溫度條件下，種子下胚軸和子葉集中分化時段存在兩個發(fā)芽高峰；A2組不具備相對低溫條件下，種子下胚軸和子葉集中分化時段存在三個發(fā)芽高峰。A1組兩個發(fā)芽高峰比較接近，B1組的兩個發(fā)芽高峰相對平緩，A2組與B2組的發(fā)芽高峰差異較大。通過對比分析可知，在溫度設置最大值21.8℃～25.2℃的變溫條件下，都有利于側柏種子的發(fā)芽，以B1組溫度最大值設置的22.8℃最合理。可以推測：經(jīng)過冬季短期儲藏相對含水量平均值接近8.0%的側柏種批種子，在具備接近或低于20.0℃的相對低溫條件下，發(fā)芽溫度最大值變化度設置成24.3℃/21.8℃，間隔時間1d,發(fā)芽率高、發(fā)芽過程持續(xù)時間短，發(fā)芽效果好。

圖2 ：四組試驗種子集中發(fā)芽時段發(fā)芽勢對比

3.3 光照對側柏種子發(fā)芽的影響

如圖2所示：通過A組和B組發(fā)芽結果對比分析，大量種子下胚軸和子葉集中分化時段，側柏種子發(fā)芽測定持續(xù)14d，單日發(fā)芽種粒數(shù)目最大值同時出現(xiàn)，說明光照條件對發(fā)芽結果沒有影響。

4.結論

種子萌發(fā)在本質(zhì)上是胚軸從靜止的狀態(tài)中恢復生長，開始進行新的遺傳程序即基因的相異轉錄，充分利用儲備的能量物質(zhì)在接受外部信號后啟動各種生命活動進行生物化學反應過程。成熟干燥的側柏種子，由于生長環(huán)境氣候變化種胚處于靜止狀態(tài)。變溫條件下，側柏種子的發(fā)芽主要進行吸收水分與脂肪水解氧化兩個相對獨立的生理生化反應過程。側柏種子的種胚形態(tài)分化會發(fā)生兩次彎曲現(xiàn)象，分別是下胚軸和子葉快速分化的明顯特征。

成熟的側柏種子，在溫度波動大且偏低、具有充分降水的秋季，土壤中水分能夠有效利用、陰坡或半陰坡并具備適度光照條件的環(huán)境里，胚根生長量大，扎根快，呈現(xiàn)集群簇生的狀態(tài)。側柏幼時喜光、喜濕潤環(huán)境，在一些干旱瘠薄的陽坡甚至在全光照環(huán)境條件下，側柏幼苗大量著生于山地匯水面、水溝兩側以及山地溝谷兩邊。在陰坡和半陰坡，側柏常因林分郁閉度過大而林下沒有幼苗和幼樹，說明光照與水分和能量代謝的協(xié)同作用對于側柏的自然稀疏、種子萌發(fā)、苗木更新、生長和發(fā)育更加重要，作為溫性針葉林的主要樹種側柏在相對濕潤的環(huán)境更加有利于側柏的存活、生長和更新，也有利于持續(xù)維持植物的多樣性。