種子處理方式對(duì)歐洲垂枝樺發(fā)芽率及苗木生長(zhǎng)的影響

李明文，梁立東，杜鵬飛

(黑河市林業(yè)科學(xué)院，黑龍江 黑河 164300)

種子處理方式對(duì)歐洲垂枝樺發(fā)芽率及苗木生長(zhǎng)的影響

李明文，梁立東，杜鵬飛

(黑河市林業(yè)科學(xué)院，黑龍江 黑河 164300)

以引進(jìn)的俄羅斯歐洲垂枝樺種子為材料，研究了冷藏、沙藏和雪藏3種種子處理對(duì)歐洲垂枝樺場(chǎng)圃發(fā)芽率及苗木生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明：不同種子處理的場(chǎng)圃發(fā)芽率、苗高、地徑、地上生物量、地下生物量和全株生物量存在顯著差異，種子雪藏處理的場(chǎng)圃發(fā)芽率、苗高、地徑、地上生物量、地下生物量和全株生物量等指標(biāo)均優(yōu)于其他處理，其場(chǎng)圃發(fā)芽率、生長(zhǎng)量和生物量最高。

歐洲垂枝樺；種子處理；發(fā)芽率；苗木；生長(zhǎng)

Abstract Taking introducedBetulapendulaseeds as materials, effect of cold preservation, sand preservation & snow preservation on germination rate & growth ofBetulapendulanursery was studied. Result shows that the germination rate, seedling height, ground diameter, aboveground biomass, underground biomass and whole plant biomass have significant differences in nursery treated with different measures. The germination rate, seedling height, ground diameter, aboveground biomass, underground biomass and whole plant biomass are optimal than that treated with sand preservation in nursery;the germination rate, growth rate & biomass are the highest in field nursery.

Key wordsBetulapendula; seed treatment; germination rate; seedlings; growth

歐洲垂枝樺(Betulapendula)為樺木科樺木屬落葉喬木，主要分布于歐洲和亞洲北部，為該區(qū)域造林先鋒樹(shù)種、重要的工業(yè)用材樹(shù)種和園林綠化樹(shù)種[1-3]。近年來(lái)，黑河林區(qū)原有樺木樹(shù)種伴有品質(zhì)不高、生長(zhǎng)緩慢、出材率低等缺點(diǎn)，急需引進(jìn)克服這些缺點(diǎn)的適宜栽培的新品種。俄羅斯具有豐富樺木樹(shù)種資源，通過(guò)俄羅斯引進(jìn)優(yōu)良樺木樹(shù)種，不僅可豐富黑河林區(qū)樺木樹(shù)種資源，還可增加優(yōu)良樺木樹(shù)種育種資源，解決黑河林區(qū)在樺木樹(shù)種栽植和生長(zhǎng)中存在的諸多問(wèn)題。根據(jù)黑河林區(qū)與俄羅斯緯度氣候帶相近、生態(tài)環(huán)境條件相似的原則[4]，黑河市林業(yè)科學(xué)院于2011年從俄羅斯西伯利亞地區(qū)引進(jìn)了優(yōu)良樺木樹(shù)種歐洲垂枝樺，并在黑河建立了引種研究基地，對(duì)引進(jìn)歐洲垂枝樺的適應(yīng)性、繁育、栽培等展開(kāi)了綜合系統(tǒng)的研究。本文對(duì)所引進(jìn)歐洲垂枝樺種子進(jìn)行不同處理，研究不同種子處理對(duì)歐洲垂枝樺種子場(chǎng)圃發(fā)芽率及苗木生長(zhǎng)的影響，旨在為生產(chǎn)中種子處理提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于距黑河市43 km的黑河市中俄林業(yè)科技合作園區(qū)內(nèi)的合作成果繁育科研基地，地理位置為127°20′ E，49°54′ N，平均海拔170 m，屬寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冬季漫長(zhǎng)、寒冷而干燥，夏季短促、溫暖而多雨，早春少雨易干旱，秋季降溫迅速、常有凍害發(fā)生，年平均氣溫-1～-2 ℃，極端最低溫度-45 ℃，極端最高溫度38.2 ℃，日均溫10 ℃以上年活動(dòng)積溫2 120 ℃，年平均降雨量450～650 mm，年平均相對(duì)濕度69%，霜期9月下旬至翌年5月下旬，年無(wú)霜期為110 d左右。試驗(yàn)土壤為暗棕壤，pH值為6.6左右，質(zhì)地較黏。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用的歐洲垂枝樺種子采自俄羅斯西西伯利亞南部的新西伯利亞州、阿爾泰邊疆區(qū)和阿爾泰共和國(guó)的歐洲垂枝樺天然林。種子千粒質(zhì)量為0.267 g，種子含水率為12.17%，種子吸水量為86.26%，種子生活力為79.08%。

1.3 試驗(yàn)方法

種子處理方式分為冷藏、沙藏和雪藏。冷藏為在4 ℃低溫下貯藏；沙藏采用濕沙層級(jí)貯藏，沙和種子比例為3∶1，放在美植袋內(nèi)經(jīng)4 ℃低溫冷藏60 d后，再在常溫下貯藏，貯藏期內(nèi)適時(shí)噴水以保持適宜的含水量，并適時(shí)進(jìn)行翻動(dòng)；雪藏是采用雪藏層級(jí)貯藏，雪和種子比例為5∶1，放在美植袋內(nèi)在0 ℃以下貯藏。至播種前把3種處理的種子取出，試驗(yàn)室自然解凍適應(yīng)3 d，再將3種處理的種子用0.3%KMnO4溶液消毒30 min，清水沖洗備用。試驗(yàn)采用單因素完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)種子處理3次重復(fù)。試驗(yàn)時(shí)間從2016年5月下旬開(kāi)始至2016年9月下旬結(jié)束。試驗(yàn)苗床選擇背風(fēng)向陽(yáng)、地勢(shì)平坦、排水良好的地塊，土壤為暗棕壤，施腐熟廄肥1～2 kgm-2，深翻整平耙細(xì)，做成長(zhǎng)20 m、寬1 m、高20 cm的苗床，并在播種前7 d用KMnO4水溶液噴灑消毒(1 gm-2)。播種方式采用條狀播種，播種量500粒m-2，覆土厚0.5 cm，覆蓋松針1 cm。每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)均采用相同的常規(guī)播種育苗管理措施。

1.4 數(shù)據(jù)收集與處理

播種20 d后，統(tǒng)計(jì)各種子處理場(chǎng)圃發(fā)芽率(%)，至秋季苗木停止生長(zhǎng)，統(tǒng)計(jì)3種種子處理方式苗木苗高(cm)、地徑(cm)和生物量(g)。生物量采用平均木法，根據(jù)苗高和地徑的平均值。找出平均木，挖出整株，洗凈泥土，陰干后稱(chēng)量地上和地下的鮮質(zhì)量，在105 ℃下殺青15 min，并在80 ℃烘箱中烘72 h至恒質(zhì)量后稱(chēng)量其干質(zhì)量。所獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS13.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并對(duì)差異顯著性指標(biāo)進(jìn)行Duncan多重比較。采用SigmaPlot10.0制圖。

2 結(jié)果與分析

3種種子處理方式對(duì)歐洲垂枝樺場(chǎng)圃發(fā)芽率、苗木生長(zhǎng)量和生物量存在較大差異，在場(chǎng)圃發(fā)芽率、苗高、地徑、地上生物量、地下生物量和全株生物量方面的差異見(jiàn)表1。

表1 不同種子處理對(duì)歐洲垂枝樺發(fā)芽率、苗木生長(zhǎng)量和生物量影響及其多重比較

注：同一列中的相同的字母表示在0.05水平上差異不顯著

2.1 種子不同處理方式對(duì)歐洲垂枝樺場(chǎng)圃發(fā)芽率的影響

圖1 種子不同處理方式對(duì)歐洲垂枝樺場(chǎng)圃發(fā)芽率的影響

研究結(jié)果(圖1)表明，種子不同處理方式的場(chǎng)圃發(fā)芽率不同，冷藏與沙藏、沙藏與雪藏之間差異較小，而冷藏與雪藏之間差異較大；與冷藏處理相比，沙藏、雪藏處理的場(chǎng)圃發(fā)芽率分別增加了4.65個(gè)百分點(diǎn)、10.89個(gè)百分點(diǎn)。方差分析結(jié)果表明，不同種子處理對(duì)歐洲垂枝樺場(chǎng)圃發(fā)芽率影響差異顯著(P=0.049)；多重比較表明，種子冷藏與雪藏處理之間的場(chǎng)圃發(fā)芽率存在顯著差異，而種子冷藏與沙藏、沙藏與雪藏處理之間無(wú)顯著差異(表1)。

2.2 種子不同處理方式對(duì)歐洲垂枝樺生長(zhǎng)量的影響

2.2.1 種子不同處理方式對(duì)歐洲垂枝樺苗高的影響 研究結(jié)果(圖2)表明，種子不同處理方式的苗木苗高不同，沙藏與雪藏之間差異較小，而冷藏與沙藏、冷藏與雪藏之間差異較大；與冷藏處理相比，沙藏、雪藏處理的苗木苗高分別增加9.66 cm、10.70 cm。方差分析結(jié)果表明，不同種子處理對(duì)歐洲垂枝樺苗木苗高影響差異顯著(P=0.001)；多重比較表明，種子冷藏與沙藏、冷藏與雪藏處理之間的苗木苗高存在顯著差異，而種子沙藏與雪藏處理之間無(wú)顯著差異(表1)。

圖2 種子不同處理方式對(duì)歐洲垂枝樺苗高的影響

2.2.2 種子不同處理方式對(duì)歐洲垂枝樺地徑的影響 研究結(jié)果(圖3)表明，種子不同處理方式的苗木地徑不同，沙藏與雪藏之間差異較小，而冷藏與沙藏、冷藏與雪藏之間差異較大；與冷藏處理相比，沙藏、雪藏處理的苗木地徑分別增加了0.06 cm、0.08 cm。方差分析結(jié)果表明，種子不同處理方式對(duì)歐洲垂枝樺苗木地徑影響差異顯著(P=0.001)；多重比較表明，種子冷藏與沙藏、冷藏與雪藏處理之間的苗木地徑存在顯著差異，而種子沙藏與雪藏處理之間無(wú)顯著差異(表1)。

圖3 不同種子處理對(duì)歐洲垂枝樺地徑的影響

2.3 種子不同處理方式對(duì)歐洲垂枝樺生物量的影響

2.3.1 種子不同處理方式對(duì)歐洲垂枝樺地上生物量的影響 研究結(jié)果(圖4)表明，種子不同處理方式的苗木地上生物量不同，冷藏與沙藏之間差異較小，而冷藏與雪藏、沙藏與雪藏之間差異較大；與冷藏處理相比，沙藏、雪藏處理的苗木地上生物量分別增加了1.70 g、4.15 g。方差分析結(jié)果表明，種子不同處理方式對(duì)歐洲垂枝樺苗木地上生物量影響差異顯著(P=0.013)；多重比較表明，種子冷藏與雪藏、沙藏與雪藏處理之間的苗木地上生物量存在顯著差異，而種子冷藏與沙藏處理之間無(wú)顯著差異(表1)。

圖4 種子不同處理方式對(duì)歐洲垂枝樺地上生物量的影響

2.3.2 種子不同處理方式對(duì)歐洲垂枝樺地下生物量的影響 研究結(jié)果(圖5)表明，種子不同處理方式的苗木地下生物量不同，冷藏與沙藏之間差異較小，而冷藏與雪藏、沙藏與雪藏之間差異較大；與冷藏處理相比，沙藏、雪藏處理的苗木地下生物量分別增加了0.56 g、1.66 g。方差分析結(jié)果表明，種子不同處理方式對(duì)歐洲垂枝樺苗木地下生物量影響差異顯著(P=0.013)；多重比較表明，種子冷藏與雪藏、沙藏與雪藏處理之間的苗木地下生物量存在顯著差異，而種子冷藏與沙藏處理之間無(wú)顯著差異(表1)。

圖5 不同種子處理對(duì)歐洲垂枝樺地上生物量的影響

2.3.3 種子不同處理方式對(duì)歐洲垂枝樺全株生物量的影響 研究結(jié)果(圖6)表明，種子不同處理方式的苗木全株生物量不同，冷藏與沙藏之間差異較小，而冷藏與雪藏、沙藏與雪藏之間差異較大；與冷藏處理相比，沙藏、雪藏處理的苗木全株生物量分別增加了2.25 g、6.71 g。方差分析結(jié)果表明，種子不同處理方式對(duì)歐洲垂枝樺苗木全株生物量影響差異顯著(P=0.011)；多重比較表明，種子冷藏與雪藏、沙藏與雪藏處理之間的苗木全株生物量存在顯著差異，而種子冷藏與沙藏處理之間無(wú)顯著差異(表1)。

圖6 種子不同處理方式對(duì)歐洲垂枝樺全株生物量的影響

3 結(jié)論與討論

3.1 種子不同處理方式對(duì)歐洲垂枝樺場(chǎng)圃發(fā)芽率的影響研究結(jié)果表明，種子不同處理方式對(duì)歐洲垂枝樺場(chǎng)圃發(fā)芽率存在顯著差異；而種子雪藏處理的場(chǎng)圃發(fā)芽率顯著高于種子冷藏處理的場(chǎng)圃發(fā)芽率。

3.2 種子不同處理方式對(duì)歐洲垂枝樺苗木生長(zhǎng)量的影響研究結(jié)果表明，種子不同處理方式歐洲垂枝樺苗木在苗高和地徑方面存在顯著差異。綜合分析，由于苗高和地徑為苗木地上部營(yíng)養(yǎng)狀況和生長(zhǎng)反映的直接指標(biāo)，也能體現(xiàn)苗木根系生長(zhǎng)和養(yǎng)分吸收狀況，而且種子雪藏處理的這2項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)種子冷藏和沙藏處理，因此種子雪藏處理苗木生長(zhǎng)量最高。

3.3 種子不同處理方式對(duì)歐洲垂枝樺苗木生物量的影響研究結(jié)果表明，種子雪藏處理苗木與種子冷藏和沙藏處理在地上生物量、地下生物量和全株生物量方面存在顯著差異。綜合分析，由于地上生物量、地下生物量和全株生物量主要是林木植株養(yǎng)分積累的重要指標(biāo)，而且種子雪藏處理苗木的這3項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)，因此種子雪藏處理是最優(yōu)的種子處理方式。

[1] 李瑞梅,郁永英,李長(zhǎng)海. 歐洲垂樺引種繁育技術(shù)試驗(yàn)[J].防護(hù)林科技,2016(3):49-51

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[3] 張麗杰,周強(qiáng),劉延軍,等.歐洲垂枝樺的組織培養(yǎng)和植株再生[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2011,26(1):65-67

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Effect of Seed Treatments on Germination Rate and Seedling Growth ofBetulapendula

Li Mingwen, Liang Lidong, Du Pengfei

(Heihe Academy of Forestry Sciences, Heihe 164300, China )

1005-5215(2017)02-0011-03

2017-01-06

黑龍江省林業(yè)廳科技項(xiàng)目資助(201519)

李明文(1967-)，男，黑龍江蘭西人，大學(xué)，高級(jí)工程師，主要從事林業(yè)科研與推廣工作.

梁立東(1982-)，男，黑龍江青岡人，碩士，高級(jí)工程師，主要從事樹(shù)木組織培養(yǎng)及森林培育等研究，Email:lld_lld@126.com

S792.15

A

10.13601/j.issn.1005-5215.2017.02.004