促進青檀種子快速萌發(fā)方法的研究

王志++李存華++呂昆侖++吳曉宇++姜子穎++黃俊敏

摘 要： 為探究青檀種子的萌發(fā)特性和最適發(fā)芽條件，以山東泰安地區(qū)的青檀種子為材料，采用不同溫度、不同土壤相對含水量、不同光照時間以及不同貯藏方法處理種子，觀察其種子的萌發(fā)情況。結果表明，低溫沙藏處理是最適合青檀種子的貯藏方法，且貯藏90 d發(fā)芽率最優(yōu)；恒溫條件下，其在環(huán)境溫度低于15 ℃下種子不易萌發(fā)，最適發(fā)芽環(huán)境溫度為25～30 ℃；光照對青檀種子有抑制作用，其為嫌光種子；青檀種子發(fā)芽的最適土壤相對含水量在60%左右，且土壤相對含水量不得低于20%。

關鍵詞：青檀；種子萌發(fā)；溫度；光照；土壤相對含水量

中圖分類號：S772.3 文獻標識碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.10.002

Study on Method of Promoting Pteroceltis tatarinowii Seeds Germination

WANG Zhi1， LI Cunhua1， LYU Kunlun2， WU Xiaoyu1， JIANG Ziying1， HUANG Junmin3

（1.College of Forestry， Shandong Agricultural University， Tai'an， Shandong 271018， China； 2.Qingdao Garden Sanitation Technology School， Qingdao， Shandong 266000， China； 3.Daminghu Landscape Engineering Company Limited， Ji'nan， Shandong 250000， China）

Abstract： To discuss the germination characteristics and optimum germination conditions of Pteroceltis tatarinowii seeds， this subject used Pteroceltis tatarinowii seeds from Shandong Tai'an as raw material to observe the seed germination by different temperature treatment， different soil relative water content， different periods of illumination and different storage methods. The result showed that low temperature storage treatment was the most suitable for the storage of Pteroceltis tatarinowii seeds and the best seed germination rate was 90 d. Under the condition of constant temperature， the seeds were not easy to germinate at temperature below 15 ℃， and the optimum germination environment temperature was 25～30 ℃. The illumination had an inhibitory effect on the seeds of Pteroceltis tatarinowii， whose seeds were seeds which did not like light. The optimum soil relative water content was about 60%， and the soil relative water content should not be less than 20%.

Key words： Pteroceltis tatarinowii； seed germination； temperature； illumination； soil relative water content

青檀（Pteroceltis tatarinowii Maxim.）屬于榆科青檀屬，為中國特有樹種，被列入中國珍稀瀕危植物名錄。其樹體高大，樹冠開闊，有較高的觀賞價值，是優(yōu)良的園林綠化鄉(xiāng)土樹種，也可作石灰?guī)r山地綠化造林樹種。青檀不僅具有較高的綠化觀賞價值，也具有相當高的經濟價值與藥用價值，其木材可作建筑、家具等用材；樹皮纖維優(yōu)良，是著名的宣紙原料[1]。

對于青檀種子的休眠機制和發(fā)芽條件的研究，前人已進行了諸多探討。洑香香等[2]通過低溫層積和變溫層積以及剪破種皮等不同的種子處理方式得出，青檀種子的休眠是由非種皮限制所引起的，屬于生理休眠，低溫層積與變溫層積均能打破青檀種子的深度休眠。張興旺等[3]通過青檀種子浸提液對白菜籽發(fā)芽的影響試驗得出，青檀種子本身含有發(fā)芽抑制物和存在生理后熟是引起休眠的主要原因。采用赤霉素與低溫層積結合的方法研究得出，赤霉素處理能更快地打破青檀種子休眠。諸多研究表明，種子的萌發(fā)受到貯藏方式、光照、水分、溫度等多種條件的影響，外部環(huán)境對于種子萌發(fā)也具有相當重要的作用[4-7]。但目前青檀種子的萌發(fā)受到貯藏方式、光照、水分、溫度等多種條件影響的研究相對較少。

本試驗在前人研究的基礎上，深入探討青檀的貯藏方式及溫度、光照、水分等因素對青檀種子萌發(fā)的影響，以期在低成本的前提下找出更加高效解除種子休眠的方法及種子最佳的萌發(fā)條件，提高青檀種子發(fā)芽率，并將其大范圍應用。

1 材料和方法endprint

1.1 試驗材料

青檀種子于2016年10月采自山東省泰安市樹木園，全部為當年生新鮮種子；采集后經過陰干、手搓去翅、水選留優(yōu)選粒等步驟后備用。用于試驗的青檀種子千粒質量為21.60 g。

1.2 試驗方法

1.2.1 不同貯藏方法對青檀種子發(fā)芽率與發(fā)芽勢影響

1.2.1.1 低溫濕藏 將供試種子與濕沙以1∶3的比例混合在一起，濕沙的濕度為手握后不滴水為宜。拌勻后放入透氣的紗布袋中，標記基本信息后放入4 ℃冰箱內保存。每4 d檢查1次袋內濕沙的濕度，濕度不夠要及時添水，定期翻動保持通氣，以免種子腐爛。

1.2.1.2 低溫干藏 將供試種子裝入標記的信封內，放入帶有無水氯化鈣的玻璃瓶中，標記基本信息后放入4 ℃冰箱內保存。

1.2.1.3 室溫濕藏 處理方法如低溫濕藏，標記基本信息后放入室內陰處保存。每2 d檢查1次袋內濕沙的濕度，濕度不夠要及時添水，定期翻動保持通氣，以免種子腐爛。

1.2.1.4 室溫干藏 將供試種子放入干燥的信封中放于室內通風處保存，保持貯藏環(huán)境干燥。

1.2.1.5 發(fā)芽率與發(fā)芽勢測定 種子在貯藏時間分別達到60，90，120 d后取出，放入裝有濕沙發(fā)芽盒內，每盒50粒種子，3次重復，之后覆沙1 cm，濕沙之前用高錳酸鉀殺菌，將發(fā)芽盒轉入25 ℃恒溫光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。按照國家標準2772—1999林木種子檢驗規(guī)程， 以出現(xiàn)子葉的正常幼苗為標準，每天記錄發(fā)芽粒數(shù)，統(tǒng)計發(fā)芽率和發(fā)芽勢[8]。

1.2.2 不同溫度處理種子發(fā)芽率與發(fā)芽勢測定 將低溫貯藏60 d的種子放入裝有濕沙發(fā)芽盒內，每盒50粒種子，之后覆沙1 cm，濕沙之前用高錳酸鉀殺菌，放入溫度不同的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，溫度分別為0 ℃（A1），5 ℃（A2），15 ℃（A3），20 ℃（A4），25 ℃（A5），30 ℃（A6）。每個溫度設置3次重復，每2 d記錄1次發(fā)芽情況。

1.2.3 不同光照處理種子發(fā)芽率測定 取低溫濕藏90 d青檀種子清洗后，放入裝有2張濾紙的培養(yǎng)皿（12 cm）中，每皿40粒種子，保持濾紙濕潤，共設置4組，分別為0 h光照（C1），8 h光照（C2），6 h光照（C3），24 h光照（C4），將培養(yǎng)皿放入25 ℃恒溫光照培養(yǎng)箱中，每3 d更換1次濾紙，每組設置3次重復，每隔2 d記錄1次發(fā)芽情況。

1.2.4 不同土壤相對含水量下種子發(fā)芽率與發(fā)芽勢測定 取褐土烘干搗碎，過0.84，2.00 mm孔徑篩，將過2種不同孔徑篩的土壤顆粒按照1∶1比例混合[9]，測出其最大田間持水量，將混合后的土壤鋪入發(fā)芽盒內，每盒播入40粒低溫沙藏90 d的青檀種子，用蒸餾水將發(fā)芽盒的土壤相對含水量分別調成100%（D1），80%（D2），60%（D3），40%（D4），20% D5）共5組，每組設置3次重復。將發(fā)芽盒放入20 ℃光照培養(yǎng)箱內，每天用稱重法維持發(fā)芽盒內相應的土壤相對含水量，每隔2 d記錄1次發(fā)芽情況。

2 結果與分析

2.1 不同貯藏方法和時間對青檀種子發(fā)芽指標的影響

從表1可以看出，青檀種子通過低溫干藏不能萌發(fā)，室溫干藏萌發(fā)率可忽略不計，在室溫濕藏和低溫濕藏條件下均有萌發(fā)，干藏貯藏法不適合青檀種子，說明其種子安全含水量較高，種子過干就會失去發(fā)芽能力。室溫濕藏條件下雖有種子萌發(fā)，但120 d內發(fā)芽率維持在10%以下，發(fā)芽率較低；低溫濕藏在60，90 d的貯藏天數(shù)中，發(fā)芽率均達到了80%，貯藏120 d種子發(fā)芽率降至66%，低溫濕藏90 d的發(fā)芽率達到試驗規(guī)定條件下的最大值，但60 d與90 d的發(fā)芽率相差不大，相較于其他貯藏方式，低溫濕藏是提高青檀種子發(fā)芽率的最優(yōu)貯藏方法。

2.2 不同溫度處理對青檀發(fā)芽指標的影響

由表2可知，經過60 d的低溫濕藏，在15～30 ℃的范圍內，青檀種子發(fā)芽率呈現(xiàn)出先增后降的趨勢，15 ℃以下種子不萌發(fā)；當溫度達到15 ℃時，種子萌發(fā)率僅為8%，隨著溫度的不斷上升，發(fā)芽率有著顯著的增長趨勢；當溫度達25 ℃時發(fā)芽率達到最大值，為82%；當溫度達到30 ℃時，萌發(fā)受到抑制，發(fā)芽率降至68%，而且出芽后子葉一直處于萎蔫狀態(tài)。從最早發(fā)芽時間來看，25 ℃與30 ℃出芽時間差不多，均早于20 ℃，發(fā)芽勢出現(xiàn)的也早于20 ℃，發(fā)芽勢大小順序為A5>A6 >A4>A3。

2.3 不同光照時間對青檀種子發(fā)芽指標的影響

從表3可以看出，不同光照時間下種子的發(fā)芽率有所區(qū)別，其中，24 h都處于光照下的青檀種子發(fā)芽率最低，為67.5%；光照8 h與黑暗條件下的種子發(fā)芽率相同，為87.5%；發(fā)芽率從小到大順序為C4

2.4 不同土壤相對含水量對青檀種子發(fā)芽指標的影響

由表4可知，在土壤相對含水量為60%時，青檀種子的發(fā)芽率最高，為80%；相對含水量為40%與60%時，起始萌芽天數(shù)最短，為4 d；相對含水量在40%～100%范圍內，青檀種子發(fā)芽率隨著相對含水量的增加呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢，發(fā)芽持續(xù)時間也呈現(xiàn)出先增長后縮短的趨勢。土壤相對含水量不同，發(fā)芽勢也不同，其變化與發(fā)芽率成正比；土壤含水量超過一定值對青檀種子的發(fā)芽反而不利，原因可能是由于超過這個值（60%～80%）會導致青檀種子長時間處于水的浸泡下，種子呼吸不暢因而腐爛，影響種子萌發(fā)；當相對含水量低于一定值（20%～40%）時種子也不會萌發(fā)，由于低于這個值達不到青檀種子的最低需水量。因此，當土壤相對含水量在60%左右時，青檀種子的萌發(fā)狀態(tài)最好。

3 結論與討論

青檀種子的安全含水量較高，干藏法不適合青檀種子，濕藏法有利于維持種子含水量，青檀屬于內源性休眠，需要經過一定時間的低溫才能夠打破休眠，與干藏法和室溫貯藏相比較，低溫沙藏法是貯藏青檀種子的最優(yōu)方法。低溫濕藏在60和90 d的貯藏天數(shù)中，發(fā)芽率均達到了80%，且在規(guī)定時間內發(fā)芽率隨時間的延長而增加，該試驗結果補充了洑香香等[2]試驗結果的不足之處，雖然低溫濕藏90 d的發(fā)芽率達到試驗規(guī)定條件下的最大值，但60 d與90 d的發(fā)芽率相差不大，實際應用中種子低溫沙藏60～90 d都符合生產要求。光照對青檀種子萌發(fā)有抑制作用，青檀種子是嫌光性種子，表現(xiàn)在較長時間的光照不僅會降低種子的發(fā)芽率，而且會推遲種子發(fā)芽時間，青檀種子催芽時較少的光照時間能有效地促進種子萌發(fā)。適宜青檀種子萌發(fā)的恒定溫度為25 ℃左右，當環(huán)境溫度低于15 ℃，種子不會萌發(fā)，高于30 ℃，種子萌發(fā)則會受到抑制。張風娟等[10]研究結果表明，在一定的范圍內，植物種子的發(fā)芽率隨相對含水量的增加而增加。本研究結果表明，青檀種子萌發(fā)的最適土壤相對含水量在60%左右，當土壤相對含水量過高時，發(fā)芽率反而會下降。

種子萌發(fā)不僅受到貯藏方法的影響，也受到了水分、溫度、空氣、光照等環(huán)境因素的影響[11-12]，不同的種子所需要的貯藏方法與環(huán)境條件不同，適宜的催芽環(huán)境能使得種子快速萌發(fā)，有些解除休眠后具有生活力的種子因環(huán)境因素處理不當仍然會萌發(fā)困難。因此，采用打破休眠與適宜的環(huán)境條件相結合的處理方法才能夠促進種子的萌發(fā)。青檀目前的培育方法仍然是以播種栽培為主，作為國家珍稀瀕危樹種，其良好的綠化能力和潛在的經濟價值越來越受到了人們的重視，提高青檀種子的發(fā)芽率、促進其萌發(fā)，可為培育青檀優(yōu)勢苗木打下堅實的基礎。

參考文獻：

[1]陳有民. 園林樹木學[M]. 北京： 中國林業(yè)出版社， 2011.

[2]洑香香， 方升佐， 杜艷. 青檀種子休眠機理及發(fā)芽條件的探討[J]. 植物資源與環(huán)境學報， 2002（1）： 9-13.

[3]張興旺， 操景景， 龔玉霞， 等. 珍稀植物青檀種子休眠與萌發(fā)的研究[J]. 生物學雜志， 2007（1）： 28-31.

[4]段加玉， 勾天兵， 謝朋， 等. 溫度對紫椴種子萌發(fā)及萌發(fā)過程中物質轉化的影響[J]. 中國農學通報， 2013， 29（19）： 31-34.

[5]邊銀霞， 王輝， 石玉璋， 等. 溫度和光照對油松種子萌發(fā)的影響[J]. 安徽農業(yè)科學， 2010， 38（31）： 17571-17573.

[6]韓春梅， 李春龍. 不同溫度條件對豇豆和蘿卜種子萌發(fā)的影響[J]. 長江蔬菜， 2009（22）： 27-28.

[7]王家源. 青錢柳種子解除休眠及萌發(fā)生理的研究[D]. 南京： 南京林業(yè)大學， 2005.

[8]楊曼莉. 促進小葉樸種子萌發(fā)方法的研究[D]. 沈陽： 沈陽農業(yè)大學， 2016.

[9]劉紹飛， 冉景丞， 楊春玉. 水分脅迫對樸樹種子發(fā)芽的影響[J]. 安徽農業(yè)科學， 2009， 37（23）： 11286-11288， 11309.

[10]張風娟， 李繼泉， 徐興友，等. 環(huán)境因子對黃頂菊種子萌發(fā)的影響[J]. 生態(tài)學報， 2009， 29（4）： 1947-1953.

[11]李鮮花， 張穎， 羅彩云. 溫度、光照及土壤水分對樟子松種子發(fā)芽率的影響[J]. 陜西農業(yè)科學， 2015（3）： 11-12.

[12]劉霞宇，喬永剛，陳亮，等.溫度及光照對苦參種子萌發(fā)的影響[J].山西農業(yè)科學，2017（2）：206-207.endprint