周浩藍悅劉子揚姚楠武禹徐興友徐寧偉王文頗
(1.河北科技師范學院,河北 秦皇島 066600;2.杭州市拱墅區(qū)建筑業(yè)管理服務站,浙江 杭州 310012;3.河北師范大學生命科學學院,河北 石家莊 050024;4.河北農業(yè)大學園林與旅游學院,河北 保定 071001)
黃精(Polygonatum sibiricum Delar.ex Redoute)又名雞頭黃精、雞頭根[1],為百合科黃精屬多年生草本,產河北南、北山區(qū),生林下、灌叢或山坡陰處[2],其根狀莖為常用中藥,有補脾潤肺、生津之效[3]。課題組前期對秦皇島市野生藥用植物資源進行調查研究[4],發(fā)現(xiàn)野生黃精植物資源豐富,但隨著近年來過度采挖,導致其野生資源不斷減少[5]。種子繁殖可節(jié)約黃精的根莖資源,同時具有較高的繁殖系數(shù)[6,7],前人對黃精種子的研究多集中在其休眠機制[8-13],有關萌發(fā)的研究鮮有報道。本次研究比較了不同播期和苗床處理對黃精種子發(fā)芽的影響,以期指導黃精的開發(fā)利用。
供試的黃精種子采自河北省青龍滿族自治縣龍王廟。采集后用塑封袋密封帶回實驗室,清水浸泡并搓皮去除果肉,清洗后自然風干,去除癟粒和殘渣,留下飽滿種子備用。
2021年5月,將黃精種子于25℃下浸種72h,進行播種發(fā)芽試驗。采用兩因素隨機區(qū)組設計,A因素為播期,共設A1(5月24日)、A2(6月24日)、A3(7月24日)、A4(8月24日)、A5(9月24日)5個播期,B因素為苗床條件,共設B1(苗床有電阻絲加熱)、B2(苗床無電阻絲加熱)2個苗床。設計如下10個處理:A1B1、A1B2、A2B1、A2B2、A3B1、A3B2、A4B1、A4B2、A5B1、A5B2。
采用長、寬、高為40cm×20cm×15cm的方形播種盤,河沙為基質,每盤基質厚11cm,均勻播200粒種子,上覆基質3cm,每個處理12盤,分別置于田間有電阻絲(控溫25℃)和無電阻絲的苗床上,苗床河沙厚度為5cm,盤上覆以草簾保濕,根據(jù)盤基質的干濕狀況適時噴水,定期除草管理。
每隔30d進行數(shù)據(jù)調查,每個處理隨機取3盤播種盤,小心挑出黃精種子,以胚根突破種皮,長度超過種子自身長度1/2視為發(fā)芽,統(tǒng)計種子發(fā)芽數(shù)量,計算發(fā)芽率:
發(fā)芽率=(種子發(fā)芽總粒數(shù)/種子總粒數(shù))×100%
每個重復隨機選取30粒發(fā)芽種子,統(tǒng)計側根數(shù),測量主根長、芽長和球莖長、寬、厚,由于黃精種子發(fā)芽長出的球莖為長扁球形,取長、寬、厚的平均值記作球莖直徑,公式:
球莖直徑=(球莖長+球莖寬+球莖厚)/3
應用Excel軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計,采用SPSS軟件進行相關性分析。
不同處理的黃精種子發(fā)芽結果如表1。對比發(fā)芽率可以看出,5個播期下黃精種子均可發(fā)芽。播種30d時,A1、A2、A3播期的發(fā)芽率均在17%以上,A3B2處理的發(fā)芽率最高,為22.22%,A4、A5的發(fā)芽率均在7%以下,A1~A4播期下B2的發(fā)芽率略高于B1,A5與之相反;播種60d時,A1、A2、A3播期的發(fā)芽率均在60%以上,A2B2的發(fā)芽率最高,為72.22%,A4播期2個處理的發(fā)芽率均在30%及以下,A1~A3播期下B2的發(fā)芽率總體略高于B1,A4與之相反;播種90d時,A1播期的發(fā)芽率在80%~90%,A2播期的發(fā)芽率在90%以上,A2B2的發(fā)芽率最高,為94.44%,A3播期的發(fā)芽率在75%~80%,A1~A3播期下B2的發(fā)芽率均高于B1處理;播種120d時,各處理的發(fā)芽率與90d時沒有明顯變化。
表1 不同處理下黃精種子的發(fā)芽指標
播種30d時,A1、A2、A3、A4播期的主根長均達到1cm以上,A3B2的主根最長,為5.92cm,A5播期主根長在1cm以下,A1~A4播期下B2的主根長略高于B1,A5與之相反;播種60d時,A1播期的主根長在3~4cm,A2、A3播期的主根長在5~7cm,A3B2的主根最長,為6.07cm,A4播期的主根長在2~4cm,A1~A4播期下B2的主根長均高于B1;播種90d時,A1播期的主根長在5~6cm,A2、A3播期的主根長在6cm以上,A3B2的主根最長,為7.35cm;播種120d時,A1播期的主根長在6~7cm,A2、A3播期的主根長在7cm以上,A3B2的主根最長,為8.15cm。
播種30d時,5個播期各處理的側根數(shù)均為1條;播種60d時,A1、A2、A3播期的側根數(shù)在2條以上,A3B2處理的側根數(shù)最多,為2.98條,A4播期的側根數(shù)在2條以下,A1~A4播期下B2的側根數(shù)略高于B1;播種90d時,A1播期的側根數(shù)在2~3條,A2、A3播期的側根數(shù)在3條以上,A3B2的側根數(shù)最多,為3.76條;播種120d時,A1、A2、A3播期各處理的側根數(shù)都在3條以上,A3B2的側根數(shù)最多,為4.78條。
播種30d時,5個播期各處理的球莖直徑均在2mm以上,A3B2、A4B2的球莖直徑在3mm以上,分別為3.35mm、3.51mm,5個播期B2處理的球莖直徑均高于B1;播種60d時,A1播期的球莖直徑在2~3mm,A2、A3、A4播期的球莖直徑在3~4mm,A3B2的球莖直徑最大,為3.99mm,4個播期中B2處理的球莖直徑均略高于B1;播種90d時,A1、A2、A3播期的球莖直徑均在4mm以上,A2B2的球莖直徑最大,為4.93mm,3個播期中B2處理的球莖直徑均略高于B1;播種120d時,A1、A2、A3 3個播期各處理的球莖直徑比對各自90d時沒有明顯變化。
播種30d時,A3B2的芽長最長,為2.72mm,A1~A4播期下B2的芽長均略高于B1,A5與之相反;播種60d時,A3B2的芽長最長,為2.75mm,4個播期中B2的芽長均略高于B1;播種90d時,A2B2的芽長最長,2.72mm;播種120d時,3個播期的芽長沒有明顯變化。
選取播種90d,A1、A2、A3播期下的黃精種子發(fā)芽指標進行相關性分析,結果見表2。結果表明,A1播期的發(fā)芽率與球莖直徑呈極顯著正相關,與主根長呈顯著正相關,與芽長呈極顯著負相關;主根長與球莖直徑呈極顯著正相關,與芽長呈極顯著負相關;球莖直徑與芽長呈顯著負相關。A2播期的發(fā)芽率與球莖直徑、主根長均呈顯著正相關;主根長與球莖直徑呈顯著正相關;側根數(shù)與芽長呈顯著正相關。A3播期的發(fā)芽率與球莖直徑、側根數(shù)、主根長呈正相關,與芽長呈負相關;主根長與球莖直徑、側根數(shù)呈極顯著正相關,與芽長呈負相關;側根數(shù)與球莖直徑呈極顯著正相關,與芽長呈負相關;球莖直徑與芽長呈顯著負相關。
表2 不同播期下黃精種子發(fā)芽指標的相關性
黃精種子發(fā)芽時會在胚根上形成球莖,進而分化出根和芽,因此球莖大小是衡量黃精種子發(fā)芽的一項重要指標。5月24日、6月24日、7月24日3個播期的黃精種子,在播種后90~120d球莖與芽停止生長,進入休眠狀態(tài),根則繼續(xù)生長。當進入11月時黃精停止生長,因此不宜在8—9月播種黃精。對比不同播期和苗床處理對黃精種子發(fā)芽的影響,除9月24日播期外,其他4個播期無電阻絲加熱的苗床黃精種子發(fā)芽各項指標均高于有電阻絲加熱,說明相較于恒溫處理,變溫處理更適于黃精種子的萌發(fā)。其中,6月24日播期、播種90d、苗床無電阻絲加熱處理的黃精發(fā)芽率、球莖直徑等達到最佳,隨著時間延長無明顯變化,因此冀東地區(qū)黃精的最適播期為6月底—7月初,苗床不必加熱。