國外種源薄殼山核桃種子催芽試驗(yàn)研究

兗 攀，曹 凡，王克春，張 瑞，彭方仁*，翟 敏

(1.南京林業(yè)大學(xué)森林資源與環(huán)境學(xué)院，南京 210037;2.南京綠宙薄殼山核桃科技有限公司，江蘇 南京 211107)

薄殼山核桃(Carya illinoensis Koch)是世界著名的干果樹種，它既是果用、油用、材用樹種，又是庭園綠化樹種，其主產(chǎn)區(qū)在美國南部，我國引入薄殼山核桃已有110 a歷史，其整體適應(yīng)性較好，在亞熱帶東部和長江中下游地區(qū)生長發(fā)育正常，一些地方的堅(jiān)果產(chǎn)量和品質(zhì)達(dá)到甚至超過了原產(chǎn)地的水平［1-5］，近30 a，其消費(fèi)量相對穩(wěn)定，又由于其獨(dú)特的品質(zhì)、口味、較高的銷售價(jià)和很低的人均消費(fèi)量，市場前景廣闊［6-7］。為了快速繁殖苗木，中國每年都要從國外引進(jìn)大量的薄殼山核桃種子，但常常由于種子的遺傳性狀不清、播種品質(zhì)較差、適應(yīng)性較低、種子儲藏與運(yùn)輸過程中環(huán)境條件變化大等問題，一些國外種源種子的發(fā)芽率較低，發(fā)芽不整齊，不僅增加成本，也限制了優(yōu)質(zhì)苗木的培育和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)是提高種子發(fā)芽率常用的方法。Laiche和Knox等認(rèn)為用1 000mg/L赤霉素GA3，浸泡薄殼山核桃種子1～5d，對種子萌發(fā)有明顯的促進(jìn)作用［8-9］，朱海軍等認(rèn)為用150mg/LGA3浸泡種子4d可以替代低溫冷藏處理，解除種子休眠［10］，習(xí)學(xué)良、李淑芳和劉夢華等認(rèn)為在播種前，用100mg/L的GA3浸泡7～9d，可顯著提高種子發(fā)芽率［11-13］。之前的試驗(yàn)存在以下問題:薄殼山核桃種子催芽常選用GA3，對其他激素的催芽效果研究較少，激素質(zhì)量濃度范圍從100～1 000mg/L，跨度較大，不利于生產(chǎn)應(yīng)用，浸泡天數(shù)不確定，未考慮基質(zhì)的影響等。本研究選擇美國路易斯安那州野生種源種子作為試驗(yàn)材料，選用3種激素GGR(綠色植物生長調(diào)節(jié)劑雙吉爾)、NAA和GA3，同時(shí)設(shè)計(jì)不同質(zhì)量濃度、浸泡時(shí)間和基質(zhì)處理，旨在探尋提高國外種源種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢的催芽方法，指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐，促進(jìn)薄殼山核桃的良種育苗進(jìn)程。

1 材料和方法

2012年2月，從薄殼山核桃主產(chǎn)地之一美國路易斯安那州購買野生種源種子50kg，種子千粒重為2 648 g，每千克粒數(shù)為378，單果重為2.8 g，出仁率為42.8%，含水率為13.2%，凈度為99.93%，優(yōu)良度為96%，種子質(zhì)量檢驗(yàn)參照《林木種子檢驗(yàn)規(guī)程(GB 2772-1999)》。催芽試驗(yàn)采用L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，共9個(gè)處理組合，每處理組合50粒種子，重復(fù)3次，加1個(gè)對照(CK)，先用清水浸泡種子2d，再對種子進(jìn)行不同激素、不同質(zhì)量濃度、不同浸泡時(shí)間的處理，最后播種到裝有不同基質(zhì)的發(fā)芽盒內(nèi)，置于RP-250A智能人工氣候培養(yǎng)箱中，溫度設(shè)為25℃，空氣相對濕度控制在80%～90%。試驗(yàn)于2012年2月20日開始，15d后每2d觀察記錄1次發(fā)芽數(shù)，將發(fā)芽種子移入裝有基質(zhì)的容器內(nèi)，基質(zhì)配方為草炭土+蛭石+珍珠巖(體積比5∶3∶2)，容器規(guī)格高×寬=20cm ×12cm，60d后統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率、發(fā)芽勢(觀察記錄開始后20d內(nèi)的發(fā)芽率)和壞粒率，70d后統(tǒng)計(jì)苗高、地徑、最大葉寬和葉綠素含量，每處理組合調(diào)查20株。用SPAD-502 PLUS葉綠素儀測定葉片葉綠素含量(SPAD值)，用microsoft Office Word 2007和SPSS 19.0對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。試驗(yàn)的因素和水平如表1。

表1 種子催芽試驗(yàn)設(shè)計(jì)的因素與水平

表2 種子催芽試驗(yàn)設(shè)計(jì)處理組合

2 結(jié)果和分析

2.1 激素催芽試驗(yàn)

不同處理組合催芽試驗(yàn)結(jié)果見表3。由表3可知:激素種類對發(fā)芽率和發(fā)芽勢影響極顯著，GGR處理種子的平均發(fā)芽率為39.1%，顯著高于GA3的31.2%、NAA的24.4%和CK的15.9%，其中100mg/L GGR處理的發(fā)芽率為42%。GGR處理種子的平均發(fā)芽勢為28.7%，顯著高于GA3的21.1%、NAA的17.2%和CK的4.8%，其中100mg/L GGR處理的發(fā)芽勢為40%。激素質(zhì)量濃度對發(fā)芽勢影響極顯著，100mg/L質(zhì)量濃度處理種子的平均發(fā)芽勢為32%，顯著高于250mg/L的23.4%、500mg/L的11.6%和CK的4.8%，隨質(zhì)量濃度的增大，發(fā)芽勢呈降低趨勢。浸泡時(shí)間對發(fā)芽率和發(fā)芽勢影響不顯著，為了提高生產(chǎn)效率，宜浸泡2d?；|(zhì)對發(fā)芽勢影響極顯著，草炭土+蛭石+珍珠巖(體積比5∶3∶2)基質(zhì)處理的平均發(fā)芽勢為26.6%，與等體積的草炭土+蛭石混合基質(zhì)的25.8%差異不顯著，但顯著高于沙的14.7%，說明混合基質(zhì)具有較好的理化性質(zhì)，透氣性好，保水性強(qiáng)，有利于種子的萌發(fā)。綜上所述:用100mg/L GGR浸泡種子2d，在草炭土+蛭石+珍珠巖(體積比5∶3∶2)的混合基質(zhì)中催芽是最佳的催芽方法。

表3 不同處理組合催芽試驗(yàn)結(jié)果的方差分析及多重比較

2.2 不同激素處理平均發(fā)芽率動態(tài)變化

結(jié)果見圖1。由圖1可知:GGR處理種子的平均發(fā)芽率在播種15d后迅速上升，到35d時(shí)緩慢上升，到45d時(shí)又迅速上升，最終的平均發(fā)芽率為39.1%。GA3和NAA處理種子的平均發(fā)芽率在播種20d后迅速上升，到35d時(shí)緩慢上升，到45d時(shí)GA3又迅速上升，最終的平均發(fā)芽率為31.2%，此時(shí)NAA處理則發(fā)芽率上升趨緩，最終的平均發(fā)芽率為24.4%。CK處理種子的平均發(fā)芽率在播種35d后才有較快上升，最終的發(fā)芽率只有15.3%，說明激素處理，能促進(jìn)種子生理生化活動，提高發(fā)芽率和發(fā)芽勢。

圖1 不同激素處理平均發(fā)芽率動態(tài)變化

3 結(jié)論和討論

(1)GGR處理種子的平均發(fā)芽率和平均發(fā)芽勢顯著高于GA3處理、NAA處理和對照。春季播種前，先用清水浸泡2d，再用質(zhì)量濃度為100mg/L的GGR溶液，浸泡種子2d，最后置于草炭土+蛭石+珍珠巖(體積比5∶3∶2)的混合基質(zhì)中催芽，可以顯著提高發(fā)芽率和發(fā)芽勢，且幼苗質(zhì)量良好。

(2)GGR的催芽效果比GA3和NAA好，是因?yàn)樗腔旌霞に?，對種子的生理影響更大。GGR可以作為薄殼山核桃種子催芽的優(yōu)選激素種類，有良好的應(yīng)用前景。高質(zhì)量濃度激素和較長時(shí)間浸泡會阻礙種子正常的生理代謝活動，使種子進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生影響種子萌發(fā)的有害物質(zhì)，因此，生產(chǎn)中宜選擇較低的質(zhì)量濃度并避免長時(shí)間浸泡種子?；|(zhì)對壞粒率的影響極顯著，要降低壞粒率，就要根據(jù)基質(zhì)的水分物理性質(zhì)，適量補(bǔ)水，保持基質(zhì)水氣平衡，復(fù)合基質(zhì)的持水量大(最大持水量為280%)，保水性好，基質(zhì)不易干旱，但容易過量補(bǔ)水，使種子進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生較多CO2等有害氣體，種子易腐爛變壞;沙子的持水量小(最大持水量為23%［14］)，壞粒率較低，但易干旱，需要勤補(bǔ)水?？傊?，薄殼山核桃種子最好在上年秋季就做好準(zhǔn)備，冬季進(jìn)行低溫層積或冷藏，春季在播種前進(jìn)行激素催芽處理，如果種子于春季調(diào)撥，則直接進(jìn)行激素催芽，播入基質(zhì)中育苗，根據(jù)嫁接要求，從國外引種時(shí)，調(diào)撥種子不宜太晚。

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