櫸樹(shù)種子形態(tài)特征與萌發(fā)特性研究

沈建軍，黃旭波，柏明娥，俞國(guó)平，馮小燕

（1. 浙江省林業(yè)科學(xué)研究院，浙江 杭州 310023；2. 海鹽大地園藝有限公司，浙江 海鹽 314300）

櫸樹(shù)種子形態(tài)特征與萌發(fā)特性研究

沈建軍1，黃旭波1，柏明娥1，俞國(guó)平2，馮小燕2

（1. 浙江省林業(yè)科學(xué)研究院，浙江 杭州 310023；2. 海鹽大地園藝有限公司，浙江 海鹽 314300）

對(duì)櫸樹(shù)種子的形態(tài)特征、吸水性能、貯藏方式和激素處理對(duì)種子萌發(fā)的影響等方面進(jìn)行試驗(yàn)研究，結(jié)果表明櫸樹(shù)種子由種皮和種胚組成，種皮堅(jiān)硬，淺綠至深綠色，平均直徑為0.35 mm，種子千粒重為17.17 g；種子浸種24 h后其吸水率達(dá)到72.33%；櫸樹(shù)種子具有休眠現(xiàn)象，當(dāng)年采集的種子發(fā)芽率為零；經(jīng)濕沙貯藏、冰箱冷藏和室溫貯藏至翌年3月后進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)表明，僅濕沙貯藏的種子萌發(fā)，發(fā)芽率為24.45%；采用300 mg/kg赤霉素浸種處理后，發(fā)芽率明顯提高，特別是對(duì)經(jīng)濕沙貯藏的種子效果明顯，其發(fā)芽率提高至61.67%，說(shuō)明采用濕沙貯藏和赤霉素浸種處理相結(jié)合可以達(dá)到破除種子休眠提高種子芽發(fā)率的作用。

櫸樹(shù)；種子；形態(tài)特征；萌發(fā)特性

櫸樹(shù)（Zelkova schneideriana），又名大葉櫸、血櫸，為榆科櫸屬植物[1]，因其材質(zhì)堅(jiān)硬優(yōu)良，秋葉鮮艷，樹(shù)形優(yōu)美，已被列入國(guó)家二級(jí)珍稀保護(hù)樹(shù)種[2]，有較高的觀賞價(jià)值，是重要的風(fēng)景園林觀賞樹(shù)種，也是優(yōu)良珍貴用材樹(shù)種[3]。20世紀(jì)60年代中期至70年代嘉興平原地區(qū)曾普遍種植櫸樹(shù)，成為江南集中分布區(qū)之一，至70年代末，由于“三杉”熱的興起，平原的農(nóng)田林網(wǎng)和四旁植樹(shù)發(fā)展清一色“三杉”，而櫸樹(shù)等優(yōu)良闊葉樹(shù)種遭到冷落，育苗和造林出現(xiàn)了前所未有的萎縮，再加上近年來(lái)大量櫸樹(shù)被采挖或砍伐，造成櫸樹(shù)資源數(shù)量急劇下降。鑒于櫸樹(shù)的后備資源缺乏，開(kāi)展櫸樹(shù)育苗具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。播種育苗是生產(chǎn)上常用的一種育苗方式，成本低，易于大量繁殖，而目前針對(duì)櫸樹(shù)種子萌發(fā)特性方面的研究相對(duì)較少，本文從櫸樹(shù)種子的形態(tài)特征、吸水性能、種子萌發(fā)及貯藏條件和激素處理對(duì)種子萌發(fā)的影響等方面開(kāi)展試驗(yàn)研究，以期為櫸樹(shù)的種苗繁育提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)種子于2010年10月下旬采自浙江海鹽大地園藝有限公司所屬的櫸樹(shù)苗圃基地。種子采摘后晾干，觀察種子形態(tài)特征并對(duì)其種子千粒重、空殼率、含水率、種子發(fā)芽率等參數(shù)進(jìn)行測(cè)定，其余種子分別于室溫、4℃冰箱冷藏和濕沙貯藏，至翌年3月進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。濕沙貯藏要求選陰涼倉(cāng)庫(kù)，地面鋪10 cm厚濕沙（手握成團(tuán)，松手即散），濕沙上鋪1 cm厚的櫸樹(shù)種子，再鋪3 cm厚濕沙，如此鋪設(shè)多層，總高不超過(guò)50 cm，貯藏期應(yīng)注意保持濕度。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 種子形態(tài)特征與基本參數(shù)的測(cè)定

1.2.1.1 種子形態(tài)特征 觀察種子的顏色、形狀、光滑度、質(zhì)感等特征；隨機(jī)抽取30粒種子，用游標(biāo)卡尺測(cè)量種子的橫徑、縱徑和高度尺寸，精確到0.01 cm；

1.2.1.2 種子千粒重 隨機(jī)抽取種子100粒稱(chēng)重，重復(fù)3次，計(jì)算平均值，換算得種子千粒重（g）。

1.2.1.3 空殼率 隨機(jī)取種子100粒于自來(lái)水中浸種24 h，統(tǒng)計(jì)浮于水面上的種子粒數(shù)，計(jì)算種子空殼率，重復(fù)3次，計(jì)算平均值。

1.2.1.4 含水率測(cè)定 采用105℃烘箱進(jìn)行烘干測(cè)定，重復(fù)3次。

1.2.2 種子吸水試驗(yàn) 稱(chēng)取5 g種子浸于蒸餾水中進(jìn)行吸水試驗(yàn)，吸水過(guò)程在25℃的培養(yǎng)箱中進(jìn)行，每處理設(shè)3次重復(fù)，前8 h每隔 2 h取出，用吸水紙吸干種子表面水分，用電子天平稱(chēng)其質(zhì)量，以種子吸水量與干質(zhì)量之比計(jì)算吸水率，持續(xù)72 h。

1.2.3 種子萌發(fā)試驗(yàn) 采用培養(yǎng)皿紙上發(fā)芽試驗(yàn)法，試驗(yàn)于RTOP智能型人工氣候箱中進(jìn)行，發(fā)芽溫度25℃，光照16 h，光強(qiáng)2400 lx。種子先用0.1%高錳酸鉀溶液浸泡消毒，再用清水洗凈，每組30粒，3個(gè)重復(fù)。每24 h觀察記錄1次，20 d后計(jì)算發(fā)芽率。

2 結(jié)果與分析

2.1 櫸樹(shù)種子形態(tài)特征及基本參數(shù)

櫸樹(shù)種子外殼淡綠至深綠色，斜卵狀圓錐形，上部歪斜凹陷，具背腹脊，網(wǎng)肋明顯，表面被柔毛，果皮有皺紋。種子由種皮和種胚兩部分組成，種皮外殼堅(jiān)硬。

種子基本參數(shù)見(jiàn)表1。由于櫸樹(shù)種子的空殼率較高，為了使發(fā)芽試驗(yàn)的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，本文用于發(fā)芽試驗(yàn)的種子均為去掉空殼后的凈種子。

當(dāng)年采集的種子采用不浸種和40、60、80℃的熱水浸種后進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，其發(fā)芽率均為零，說(shuō)明櫸樹(shù)種子存在休眠特性。

表1 櫸樹(shù)種子基本參數(shù)Table 1 Basic parameters of Z. schneideriana seed

2.2 櫸樹(shù)種子吸水性能

表2為櫸樹(shù)種子吸水后的質(zhì)量變化。從表2可以看出，櫸樹(shù)種子的吸水過(guò)程大致可分為3個(gè)階段，第一階段0 ～ 2 h為快速吸水階段，吸水速度較快，2 h內(nèi)的吸水量達(dá)種子質(zhì)量的44.99%，平均1 h吸水量為1.125 1 g；第二階段 > 2 ～ 24 h為慢速吸水階段，吸水速度逐漸變慢，至24 h時(shí)吸水量為種子質(zhì)量的72.33%，平均1 h的吸水量為0.062 2 g；第三階段24 ～ 72 h為緩慢吸水階段，吸水速度相對(duì)較緩，至72 h時(shí)吸水量為種子重量的88.45%，平均1 h的吸水量為0.016 8 g。

表2 櫸樹(shù)種子吸水后的質(zhì)量變化Table 2 Weight change after the seeds of Z. schneideriana were soaked in water

2.3 不同貯藏方式對(duì)櫸樹(shù)種子萌發(fā)的影響

將不同貯藏條件下的種子分別進(jìn)行培養(yǎng)皿紙上發(fā)芽試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)間為3月23日至4月11日。每個(gè)培養(yǎng)皿30粒種子，各個(gè)處理發(fā)芽結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可以看出櫸樹(shù)種子在室溫和冷藏條件下，經(jīng)過(guò)20 d的發(fā)芽試驗(yàn)，種子均未萌發(fā)，發(fā)芽率為零，而采用濕沙貯藏條件下3個(gè)處理的種子發(fā)芽數(shù)分別為11粒、8粒和3粒，平均發(fā)芽率為24.45%。

2.4 赤霉素浸種處理對(duì)種子萌發(fā)的影響將不同貯藏條件下的種子采用300 mg/L赤霉素浸種24 h后再進(jìn)行培養(yǎng)皿紙上發(fā)芽試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。由表4可知，不同貯藏條件下的櫸樹(shù)種子通過(guò)赤霉素浸種處理后其發(fā)芽率都有所提高，其中經(jīng)濕沙貯藏的櫸樹(shù)種子3個(gè)處理的發(fā)芽率分別為70%、85%、30%，平均為61.67%，比未采用赤霉素浸種處理種子的發(fā)芽率提高了1倍多；同樣經(jīng)室溫和冷藏處理的種子其平均發(fā)芽率分別為6.67%和3.33%，比未采用赤霉素處理種子的發(fā)芽情況稍好。

表3 沙藏條件下櫸樹(shù)種子發(fā)芽情況Table 3 Germination in the condition of storage in wet sand

表4 赤霉素浸種對(duì)櫸樹(shù)種子發(fā)芽率的影響Table 4 Effect of gibberellin treatmen on germination rate of Z. schneideriana

3 結(jié)論與討論

（1）由浙江海鹽采集的櫸樹(shù)種子為淺綠至深綠色，斜卵狀圓錐形，上部歪斜凹陷，平均直徑為0.35 mm，種子千粒重為（17.17±0.55）g。櫸樹(shù)種子大小與金曉玲等[4]采自華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物標(biāo)本園的櫸樹(shù)果實(shí)相似（直徑約3 ～ 4 mm），而千粒重稍大（其千粒重為15.86 g）。由于櫸樹(shù)種子空殼率較高為41.47%，播種育苗前必須將空殼種子進(jìn)行去除以提高種子發(fā)芽率。

（2）從當(dāng)年采集的種子通過(guò)不同溫水浸種后經(jīng)培養(yǎng)箱發(fā)芽試驗(yàn)其發(fā)芽率均為零的現(xiàn)象說(shuō)明櫸樹(shù)種子具有休眠現(xiàn)象。大多數(shù)林木種子具有休眠現(xiàn)象，研究表明引起種子休眠的原因主要有種皮的機(jī)械障礙、種子內(nèi)部抑制物的存在和種子內(nèi)含物需要生理后熟等幾種因素造成[5～6]，從櫸樹(shù)種子的吸水性能來(lái)看，雖然櫸樹(shù)種子的種皮較為堅(jiān)硬，但在浸種2 h后其吸水率達(dá)到44.99%，浸種24 h后其吸水率達(dá)到72.33%，說(shuō)明種皮結(jié)構(gòu)對(duì)種子吸水未造成嚴(yán)重障礙，播種前浸種24 h可以滿(mǎn)足種子發(fā)芽所需水分。

（3）櫸樹(shù)種子發(fā)芽時(shí)間長(zhǎng)，發(fā)芽率較低，經(jīng)濕沙貯藏、冰箱冷藏和室溫貯藏至翌年3月后進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)表明，僅濕沙貯藏的種子萌發(fā)，且其發(fā)芽率也較低，僅為24.45%，而冰箱冷藏和室溫貯藏的種子在20 d內(nèi)仍未發(fā)芽。通過(guò)對(duì)不同條件貯藏的櫸樹(shù)種子采用300 mg/kg赤霉素浸種處理后，其發(fā)芽率明顯提高，特別是對(duì)經(jīng)濕沙貯藏的種子效果明顯，其發(fā)芽率由24.45%提高至61.67%。說(shuō)明采用濕沙貯藏和赤霉素浸種處理相結(jié)合可以達(dá)到破除櫸樹(shù)種子休眠提高種子芽發(fā)率的作用。許多植物種子中，休眠與萌發(fā)就是一個(gè)激素平衡的調(diào)節(jié)過(guò)程，不同種類(lèi)激素之間相互促進(jìn)或相互拮抗共同影響著種子的休眠與萌發(fā)[7～8]。采用激素處理的作用是通過(guò)施用外源激素達(dá)到調(diào)節(jié)內(nèi)源激素的目的，從而解除種子休眠狀態(tài)[8]，本試驗(yàn)表明櫸樹(shù)種子可以采用激素處理和濕沙貯藏解除種子休眠提高種子萌發(fā)率。

[1] 中國(guó)科學(xué)院中國(guó)植物志編輯委員會(huì). 中國(guó)植物志：第二十二卷[M]. 北京：科學(xué)出版社，1999.

[2] 中國(guó)植物學(xué)會(huì)主辦. 中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院正式批準(zhǔn)公布—國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄(第一批) [J]. 植物雜志，1999（5）：4-11.

[3] 汪靈丹，張日清. 櫸樹(shù)的研究進(jìn)展[J]. 廣西林業(yè)科學(xué)，2005，34（4）：188-91, 211.

[4] 金曉玲，何平. 我國(guó)櫸屬植物的生物學(xué)特性[J]. 經(jīng)濟(jì)林研究，2005，23（4）：45-47.

[5] 唐安軍，龍春林，刀志靈. 種子休眠機(jī)理研究概述[J]. 云南植物研究，2004，26（3）：241-251.

[6] 李蓉，葉勇. 種子休眠與破眠機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 西北植物學(xué)報(bào)，2005，25（11）：2 350-2 355.

[7] 潘琳，徐程揚(yáng). 種子休眠與萌發(fā)過(guò)程的生理調(diào)控機(jī)理[J]. 種子，2010，29（6）：42-47.

[8] 范川，李賢偉. 林木種子的休眠與解除[J]. 四川林勘設(shè)計(jì)，2004（2）：14-17.

Studies on Morphology and Germination Characteristics of Zelkova schneideriana

SHEN Jian-jun，BAI Ming-e，YU Guo-ping，F(xiàn)ENG Xiao-yan
（1. Zhejiang Forestry Academy, Hangzhou 310023, China; 2. Haiyan Dadi Horticulture Company Ltd, Haiyan 314300, China）

Morphological characteristics and water absorption property of Zelkova schneideriana seed, and effect of storage method and hormone treatment on its germination were tested, The results showed that, its testa is hard and green. Average diameter of seed is 0.35 mm, and weight of 1000 grains is 17.17 g. After 24 hours of seed soaking in water, water absorption rate reaches 72.33%. seed of Z. schneideriana has dormancy phenomenon, and the collected seeds can not germinate in the first year. The germination tests showed that, only stored in wet sand, the seeds can germinate and germination rate is 24.45%. After gibberellin treatment with a concentration of 300 mg/kg, its germination rate can greatly increased, especially for the seed stored in wet sand, showing that combination of storage in wet sand and gibberellin treatmen can break seed dormancy and increase germination rate.

Zelkova schneideriana; seed; morphological characteristics; germination characteristics

S723.1

A

1001-3776（2011）06-0056-04

2011-05-07；

2011-07-10

海鹽縣科技計(jì)劃項(xiàng)目“優(yōu)良闊葉樹(shù)種櫸樹(shù)的繁育技術(shù)研究”（2010Y1B1009）

沈建軍（1970-），男，浙江海鹽人，工程師，從事從事風(fēng)景園林規(guī)劃與園林植物應(yīng)用研究。