郝海坤，黃志玲，彭玉華，曹艷云，申文輝，譚長強(qiáng)

(廣西林業(yè)科學(xué)研究院、國家林業(yè)局中南速生材繁育實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530002)

蜆木(Excentrodendronhsienmu)為椴木科蜆木屬植物，自然分布于桂西南和滇東南的北熱帶至南亞熱帶石灰?guī)r山地季雨林中。蜆木作為廣西桂西南喀斯特季節(jié)性雨林的主要建群物種之一，起著維持和改善生物多樣性以及巖溶生態(tài)系統(tǒng)功能的重要作用[1]。蜆木木材堅(jiān)重，有極為優(yōu)良的力學(xué)特性，是船舶、車輛、特種建筑、高級家具、機(jī)械墊木、木制車軸、手工刨床等的珍貴用材。

多年來蜆木由于經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高，被過度開發(fā)利用，導(dǎo)致種群分布呈斑塊化和零星化，呈漸危狀況，被列為國家Ⅱ級保護(hù)植物。由于蜆木約15年生開始開花、30年生以后才正常結(jié)實(shí)、3～4 a開1次花等生理特點(diǎn)[2-3]，蜆木林少見開花結(jié)實(shí)，造林所用苗木多來自林下天然更新的小苗，因此關(guān)于蜆木苗木培育的研究非常少[4]，而對其生物學(xué)特性、群落結(jié)構(gòu)特征及天然更新調(diào)查和抗旱性等相關(guān)研究則比較多[5-10]。2020年大新縣那嶺鄉(xiāng)的蜆木天然林大量開花結(jié)實(shí)，借此契機(jī)，本研究采集了9個(gè)單株共計(jì)120 kg的果實(shí)，進(jìn)行種實(shí)表型性狀測定和發(fā)芽試驗(yàn)，以期為蜆木苗木培育提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在廣西林業(yè)科學(xué)研究院，地處南寧市北郊，位于22°56′N、108°21′E，海拔80～100 m，屬濕潤南亞熱帶季風(fēng)氣候。年均氣溫20～21 ℃，極端最高氣溫39.4 ℃，極端最低氣溫-1.5 ℃，1月平均氣溫11.8 ℃以上，7月平均氣溫27.6 ℃。5—9月為雨季，月平均降水量100 mm以上；10月—翌年4月為旱季，平均降水量80 mm以下。全年平均降水量1347 mm以上，年均相對濕度約80%。

1.2 試驗(yàn)材料

2020年5月26日—6月8日，于廣西大新縣那嶺鄉(xiāng)的蜆木天然林采集9個(gè)單株共計(jì)120 kg的蜆木果實(shí)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 種實(shí)表型性狀測定 每個(gè)單株隨機(jī)選取40個(gè)果實(shí)測定長、寬和果柄長，每個(gè)單株的果實(shí)用四分法選取100個(gè)果實(shí)稱百粒重，重復(fù)3次。剝開果實(shí)，除去果瓣，得到純凈的種子，每個(gè)單株的種子用四分法取100粒種子，先測定種子長、寬、厚，然后稱百粒重，重復(fù)3次。取適量種子切碎，放入鋁盒中，置烘箱中先用80 ℃烘2～3 h，然后用(103±2) ℃烘至恒重，計(jì)算含水量。果實(shí)的長、寬、果柄長，種子的長、寬、厚度均用精度為0.001 cm的電顯數(shù)碼卡尺測量，果實(shí)、種子的百粒重均用精度為0.01g的電子天平稱量，最后再換算為千粒重。

1.3.2 室外發(fā)芽試驗(yàn) 果實(shí)采集后攤晾于陰涼處1～6 d后進(jìn)行室外發(fā)芽試驗(yàn)。人工剝開果實(shí)，把帶果瓣的種子點(diǎn)播于河沙、黃心土2種基質(zhì)作的播種床上，每處理100粒，重復(fù)3次，連續(xù)播種6 d。以小苗出土且子葉展開記為發(fā)芽，每天記錄發(fā)芽情況；以連續(xù)2 d沒有小苗出土記為發(fā)芽結(jié)束。發(fā)芽結(jié)束后，取出小苗，用直尺測定苗高、根長。

1.3.3 室內(nèi)發(fā)芽試驗(yàn) 把果實(shí)裝在布袋里，分別置于4 ℃低溫和常溫2種條件下貯藏，于貯藏后1、2、3、5、8、15、20、30、60 d取出進(jìn)行室內(nèi)發(fā)芽試驗(yàn)。剝除果瓣得到純凈種子，擺放到墊濾紙的培養(yǎng)皿里，每個(gè)培養(yǎng)皿50粒種子，重復(fù)4次，置于26～30 ℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)(黑暗、26 ℃下持續(xù)12 h，33%光照度、30 ℃下持續(xù)12 h)，每天觀察記錄種子發(fā)芽情況，以子葉展開記為發(fā)芽。每次進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)的同時(shí)測定種子含水量。

1.4 數(shù)據(jù)處理與結(jié)果分析

2 結(jié)果與分析

2.1 蜆木種實(shí)表型性狀

蜆木蒴果橢圓形，具5縱翅，通過對種實(shí)的測定(表1)可知，果長35.42～66.51 mm、寬14.16～37.77 mm、柄長15.15～86.76 mm，果實(shí)千粒重1936.10～4258.30 g；種子長10.33～20.09 mm、寬3.52～8.43 mm、厚2.52～6.87 mm，種子千粒重172.10～264.00 g。

蜆木果柄長、果實(shí)千粒重的變異性較大，變異系數(shù)分別為29.84%、24.59%；其次是種子厚、種子寬、果實(shí)寬、種子長，變異系數(shù)為15.11%～19.74%；種子千粒重、果實(shí)長的變異性較小，變異系數(shù)分別為13.91%、12.96%。

蜆木種實(shí)表型性狀的差異主要來自于單株間的差異。方差分析(表2)表明，蜆木單株間的果實(shí)和種子表型性狀存在顯著性差異。從表3、表4可知，9號果實(shí)和種子最大，其果實(shí)長、寬、千粒重以及種子寬、厚、千粒重均顯著大于其它種子；其次是7號，其種子長顯著大于其它種子，果寬、果實(shí)千粒重、種子寬和種子千粒重均顯著大于除9號以外的其它種子，果實(shí)長顯著大于2、4、5、6、8號種子；6號、8號果實(shí)和種子最小，其果實(shí)寬、千粒重以及種子長、厚、千粒重均顯著小于其它種子。9個(gè)單株間的果實(shí)千粒重和種子千粒重差異性全都達(dá)到顯著性水平。

通常情況下，蜆木種子的發(fā)芽率能達(dá)到90%左右，但是采收時(shí)間嚴(yán)重影響種子發(fā)芽率。5號種子采收時(shí)間最早(5月26日)，其果莢比較厚，水份含量較高，陰晾2 d果莢也不能自行開裂，發(fā)芽率最低；5月29日、6月2日采收的1、2、3、4、7號種子，其果莢比較薄，水份含量較低，陰晾1 d部分果莢開裂，發(fā)芽率較高；6月9日采收的8號、9號種子，其果實(shí)蟲害率達(dá)10%～15%，種子發(fā)芽率也較低。

表1 蜆木種實(shí)表型性狀描述性統(tǒng)計(jì)

表2 蜆木單株間種實(shí)表型性狀方差分析

2.2 果實(shí)攤晾時(shí)間和播種基質(zhì)對蜆木種子發(fā)芽及小苗生長的影響

蜆木果實(shí)在陰涼處攤晾3 d后，人工剝開果實(shí)，用帶果瓣的種子播種于沙床或黃心土中，播后1～2 d露白，4～5 d出土，6～7 d子葉展開，8～9 d達(dá)到峰值，12～13 d發(fā)芽基本結(jié)束；存放3～6 d播種平均發(fā)芽率91.12%，平均發(fā)芽指數(shù)10.80，15 d小苗平均高5.64 cm，平均根長6.28 cm。可見在適宜的條件下，蜆木種子萌發(fā)迅速、整齊，發(fā)芽率較高。

表3 蜆木9個(gè)單株果實(shí)表型性狀多重比較

表4 蜆木9個(gè)單株種子表型性狀多重比較

表5 果實(shí)攤晾時(shí)間和播種基質(zhì)對蜆木種子發(fā)芽及小苗生長的影響方差分析

方差分析(表5)表明，果實(shí)攤晾時(shí)間對發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、苗高、根長的影響均達(dá)顯著水平，播種基質(zhì)也顯著影響種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)。從表6可知，果實(shí)攤晾1～2 d后播種，種子萌發(fā)效果較差。攤晾1 d的種子平均發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)均顯著低于攤晾2～6 d，苗高、根長均顯著低于攤晾3～6 d。攤晾2 d的種子平均發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)顯著低于攤晾3～6 d。使用河沙作播種基質(zhì)，種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)均顯著高于黃心土。

果實(shí)攤晾1 d、2 d播種，河沙基質(zhì)的種子發(fā)芽率分別為23.33%、77.67%，發(fā)芽指數(shù)為2.17、7.93；黃心土基質(zhì)的種子發(fā)芽率分別為6.83%、52.33%，發(fā)芽指數(shù)為0.59、5.09。果實(shí)攤晾3～6 d播種，河沙和黃心土基質(zhì)的種子萌發(fā)情況基本一致，發(fā)芽率為90.33%～94.00%，發(fā)芽指數(shù)為10.00～11.23?？梢姡麑?shí)攤晾時(shí)間是影響種子萌發(fā)的主要因素。河沙和黃心土基質(zhì)的差別主要是在果實(shí)攤晾1 d、2 d播種。

表6 果實(shí)攤晾時(shí)間和播種基質(zhì)對蜆木種子發(fā)芽及小苗生長的影響

2.3 貯藏溫度和時(shí)間對蜆木種子萌發(fā)的影響

把果實(shí)裝在布袋里，分別置于4 ℃低溫和常溫條件下貯藏，于貯藏后1、2、3、5、8、15、20、30、60 d取出進(jìn)行室內(nèi)發(fā)芽試驗(yàn)。2種貯藏溫度下，種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)變化規(guī)律基本一致，即隨著貯藏時(shí)間的延長先升高，然后達(dá)到一段平穩(wěn)期，最后又下降。方差分析結(jié)果(表7)表明，貯藏時(shí)間和貯藏溫度對種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的影響均達(dá)顯著水平。從表8可知，蜆木種子貯藏3～20 d播種萌發(fā)效果最好，發(fā)芽率為81.42%～93.50%，發(fā)芽指數(shù)為5.30～6.01，顯著高于貯藏1、2、30、60 d。其次是貯藏2 d播種，發(fā)芽率為77.63%，發(fā)芽指數(shù)為4.67，均顯著高于貯藏1、30、60 d。再次是貯藏30 d播種，發(fā)芽率為60.83%，發(fā)芽指數(shù)為4.19，均顯著高于貯藏1、60 d。貯藏1、60 d播種種子萌發(fā)效果最差，發(fā)芽率分別為25.88%、21.50%，發(fā)芽指數(shù)分別為2.23、1.77。

表7 貯藏溫度和時(shí)間對蜆木種子萌發(fā)的影響方差分析

從表8可知，在4 ℃低溫貯藏的種子，其發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)均顯著高于常溫貯藏的種子。種子在2種溫度下貯藏1～30 d時(shí)，發(fā)芽率相差并不大，差值均小于8%；但是貯藏60 d時(shí)，二者差距明顯變大，4 ℃低溫貯藏的種子發(fā)芽率比常溫貯藏的大16%。4 ℃低溫貯藏的種子在貯藏1、8、15、30 d時(shí)，其發(fā)芽指數(shù)與常溫貯藏相差不大，差值均小于0.6；而在貯藏2、3、5、60 d時(shí)，發(fā)芽指數(shù)比常溫貯藏大1.25～1.54?？梢?，4 ℃低溫貯藏能在一定程度上延緩種子衰老，延長種子壽命。

表8 貯藏溫度和時(shí)間對蜆木種子發(fā)芽的影響

試驗(yàn)中觀察到，2種貯藏溫度在后期都出現(xiàn)花葉現(xiàn)象，即葉片出現(xiàn)黃褐色斑塊、葉面凹凸不平、嚴(yán)重時(shí)葉片開裂，其中貯藏20 d花葉率為17.8%～19.2%，貯藏30 d花葉片為57.73%～59.38%，貯藏60 d花葉片高達(dá)75.93%～83.95%。貯藏3～30 d所萌發(fā)的小苗高3.53～4.54 cm、根長7.17～10.99 cm，而貯藏60 d萌發(fā)的小苗高3.84 cm、根長3.99 cm，兩者苗高相差不大，但是根長只有前者的1/2左右?？梢姡N子貯藏超過15 d后，雖然仍有一定的萌發(fā)能力，但是小苗質(zhì)量嚴(yán)重下降。

2.4 貯藏溫度和時(shí)間對蜆木種子含水量的影響

方差分析(表7)結(jié)果表明，貯藏時(shí)間和貯藏溫度對種子含水量的影響均達(dá)顯著水平。從表8可知，種子含水量隨著貯藏時(shí)間的延長顯著降低。種子的初始含水量為43.87%，貯藏到20 d時(shí)降至9.49%，之后種子的含水量保持在8%～9%。對種子含水量與發(fā)芽率進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明兩者相關(guān)性不顯著(r=0.169，P=0.503)。

3 結(jié)論與討論

蜆木種實(shí)表型性狀的變異系數(shù)比較高，說明蜆木種內(nèi)存在著豐富的個(gè)體變異，為蜆木的選育和種質(zhì)保存奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)[11-12]。

蜆木種子采收時(shí)含水量43.89%，貯藏30 d后保持在7.99%～8.40%。種子發(fā)芽率在采收后第3天為93%～96%，隨著貯藏時(shí)間的延長逐漸降低，貯藏60 d后發(fā)芽率只有13.5%～29.50%，貯藏于4 ℃低溫的種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)均稍高于室溫，并能延長貯藏壽命。

在適宜的條件下，蜆木種子置床10 d發(fā)芽率即可達(dá)90%以上，這是在長期進(jìn)化過程中對環(huán)境的適應(yīng)性。蜆木分布區(qū)的月降水量分布極不均勻，干濕季節(jié)明顯，降水主要集中在6—8月，蜆木種子6月成熟后飄落于林下，依靠自身含水量較高的優(yōu)勢在濕潤的環(huán)境下及時(shí)萌發(fā)成苗，并利用短暫的雨季充分生長，這也是大多數(shù)頑拗性種子的生存策略[13-15]。種子采收后第1天和第2天發(fā)芽率比較低，3 d后發(fā)芽率顯著上升，這與黃皮、荔枝、龍眼、毛決明[16-19]等種子的萌發(fā)特性相似，即尚未完全成熟的種子經(jīng)輕度脫水可提高其發(fā)芽率和活力指數(shù)，這意味著再延遲幾天蜆木種子才達(dá)到自然成熟，但是此時(shí)的種子很容易飄落，無法采收，所以生產(chǎn)上采到的基本都是未完全成熟的種子。剛采收的果實(shí)室間未開裂，種子呈乳白色，不易從果瓣中剝出，存放3 d后果實(shí)室間開裂，種子變棕褐色，剝開果瓣后種子可自行脫落，這或可作為判斷種子成熟與否的依據(jù)。

河沙和黃心土基質(zhì)的差別主要表現(xiàn)在攤晾1 d和2 d播種，此時(shí)蜆木種子尚未完全成熟，發(fā)芽力量不足，所以在比較疏松的河沙中較容易出土，而在比較粘結(jié)的黃心土中則出土困難。攤晾3～6 d播種，種子已經(jīng)完全成熟，發(fā)芽力量充足，河沙和黃心土基質(zhì)的差別就不明顯了。

宋松泉等[20]認(rèn)為頑拗性種子應(yīng)該被看作是發(fā)育中的幼苗，而不是靜止的種子，從母體脫落后繼續(xù)萌發(fā)，細(xì)胞內(nèi)各種代謝活動(dòng)不斷增加，這勢必會(huì)消耗較多的貯藏物質(zhì)。蜆木種子貯藏20 d后雖然發(fā)芽率還有79.67%～85.76%，但是已經(jīng)開始出現(xiàn)花葉現(xiàn)象，貯藏30 d花葉率達(dá)50%以上，這可能是營養(yǎng)不足引起的，將會(huì)影響小苗的進(jìn)一步生長，建議蜆木種子貯藏時(shí)間最好不超過15 d。頑拗性種子的貯藏原則是在種子能承受的最低溫度下維持其含水量和活力[21]，蜆木種子可進(jìn)一步嘗試混濕沙或是密封保濕，然后置于低溫條件下貯藏，這也是藤黃科一些樹種較好的種子貯藏方法[22]，但此方法只能在一定程度上延緩而不能抑制種子萌發(fā)。蜆木種子的長期貯藏還需要進(jìn)一步探索。