棉團(tuán)鐵線蓮種子吸水特性及萌發(fā)條件研究

吳紅+丁銀花+沈婷婷+李成忠

摘 要：以棉團(tuán)鐵線蓮為試驗(yàn)材料，研究了種子的吸水特性以及種子在不同的溫度、光照、土壤含水量和赤霉素濃度下的萌發(fā)特性。結(jié)果表明，種子萌發(fā)吸水速度呈先快后慢的趨勢(shì)，棉團(tuán)鐵線蓮種子萌發(fā)最低吸水量為種子原質(zhì)量的83.66%；20 ℃是棉團(tuán)鐵線蓮種子萌發(fā)最適宜的溫度條件，萌芽率為89%；當(dāng)土壤含水量達(dá)到20%時(shí)，棉團(tuán)鐵線蓮種子的發(fā)芽率最高，為83.55%；赤霉素為200 mg·L-1時(shí)，棉團(tuán)鐵線蓮種子發(fā)芽率最高，為78%。

關(guān)鍵詞：棉團(tuán)鐵線蓮；種子吸水特性；萌發(fā)特性

中圖分類(lèi)號(hào)：S330.2+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.11.002

Abstract： Clematis hexapetala pall seed were taken as material， water absorption and seed germination rate of different temperature， light， soil moisture and different concentration of Gibberellin were studied in this paper. The results showed that the seed absorption rate was soon after the first slow trend， the minimum water absorption rate of Clematis hexapetala pall was 83.66%. 20 ℃ was optimum temperature， Clematis hexapetala pall lotus seed germination conditions， the seed germination percentage was 89%， when the soil moisture content was 20%， Clematis hexapetala pall seed germination rate was higest and reached to 83.55%， Gbberellin concentrations of 200 mg·L-1 had high germination rate of 78%。

Key words：Clematis hexapetala； water absorption characteristics； germination characteristics

棉團(tuán)鐵線蓮（Clematis hexapetala）是毛茛科鐵線蓮屬多年生木質(zhì)藤本植物，在我國(guó)東北、內(nèi)蒙古、河北、山西、陜西、甘肅東部、山東等這些地區(qū)均有分布。棉團(tuán)鐵線蓮主要生長(zhǎng)在林緣、草地、溝邊、山坡林邊或灌木叢里[1]，是一種優(yōu)良的觀賞兼藥用植物，根有解熱、鎮(zhèn)痛、利尿、通經(jīng)作用。棉團(tuán)鐵線蓮株型豐滿，花大而艷麗，常用于廊架、棚架等的垂直綠化，亦可布置花壇、花境。目前，關(guān)于棉團(tuán)鐵線蓮研究主要集中在藥理、化學(xué)成分分析等方面。

本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)棉團(tuán)鐵線蓮種子物理吸水特性以及不同環(huán)境條件（光照、溫度、土壤含水量）和赤霉素等對(duì)種子萌發(fā)特性的研究，旨在為棉團(tuán)鐵線蓮苗生產(chǎn)提供理論依據(jù)[2-5]。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

棉團(tuán)鐵線蓮種子2013年購(gòu)于甘肅酒泉金秋園藝種苗有限公司，經(jīng)過(guò)3年馴化栽培后采收種子，干燥后保存在4 ℃的冰箱中備用。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 種子含水量的測(cè)定 種子的含水量測(cè)定采用烘干減重法[6-7]。自供檢種子中隨機(jī)稱(chēng)取2 g鐵線蓮種子，均勻地置于樣品盒后，將樣品盒放在100 ℃的恒溫烘箱中烘24 h，取出后待種子冷卻后稱(chēng)量（精確至0.01 g）。

種子水分=（M2- M3）/（M2- M1）×100%（1）

式中，M1為樣品盒質(zhì)量；M2為樣品盒質(zhì)量+樣品烘前質(zhì)量；M3為樣品盒+樣品烘后的質(zhì)量。

1.2.2 種子吸水特性的測(cè)定 隨機(jī)選取棉團(tuán)鐵線蓮種子50粒，并將其完全浸沒(méi)在含有蒸餾水的燒杯中，放入25 ℃恒溫箱中，每隔2 h將棉團(tuán)鐵線蓮的種子從燒杯中取出，然后用濾紙將取出種子表面的水分吸收干凈，稱(chēng)質(zhì)量后放入燒杯中繼續(xù)吸水，直到棉團(tuán)鐵線蓮種子吸水量達(dá)到飽和為止，每個(gè)處理3次重復(fù)，求出平均值。

種子吸水率=吸水量/吸水時(shí)間×100%（2）

1.2.3 光照、溫度對(duì)種子萌發(fā)的影響 將棉團(tuán)鐵線蓮種子置于室內(nèi)清水浸泡2 d，待果實(shí)腐軟，擠壓取出種子，選取飽滿種子于 0.5%的高錳酸鉀溶液中消毒 30 min后用蒸餾水清洗，置于10，15，20，25，30，35 ℃下進(jìn)行有光照和無(wú)光照培養(yǎng)。在試驗(yàn)過(guò)程中保持濾紙濕潤(rùn)[8]。每處理50粒，重復(fù)4次。每天記錄棉團(tuán)鐵線蓮種子的發(fā)芽率[9-10]。

1.2.4 土壤含水量對(duì)種子萌發(fā)的影響 土壤的含水量對(duì)棉團(tuán)鐵線蓮種子萌發(fā)的影響在園林園藝系溫室內(nèi)進(jìn)行，溫室溫度保持在25 ℃，挖取清潔田園土篩去雜草和其他無(wú)關(guān)種子，與蛭石以1∶2的體積混合。在100 ℃高溫烘箱消毒8 h后置于消過(guò)毒的花盆中，加水稱(chēng)質(zhì)量，將棉團(tuán)鐵線蓮種子置于不同含水量（1%，2%，3%，5%，6%，10%，15%，20%，25%，30%）的花盆土壤中，觀察其發(fā)芽率，每盆50粒，3個(gè)重復(fù)。每24 h加1次水，為了減少水分喪失，可覆上1層薄膜，分別記錄下棉團(tuán)鐵線蓮的萌芽率[11]。

1.2.5 不同濃度赤霉素對(duì)種子發(fā)芽的影響 棉團(tuán)鐵線蓮種子消毒后，用100，200，400，600 mg·L-1的赤霉素溶液浸泡24 h，清水沖洗3次置于培養(yǎng)皿中，在25 ℃半光照的恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行催芽試驗(yàn)，以清水催芽為對(duì)照，每皿50粒，3次重復(fù)，每隔7 d觀察記錄種子發(fā)芽粒數(shù)，42 d后結(jié)束觀察[12-13]。endprint

2 結(jié)果與分析

2.1 種子含水量和吸水特性

本試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果表明，棉團(tuán)鐵線蓮種子的含水量在8.24%左右。棉團(tuán)鐵線蓮種子的吸水過(guò)程大致可分為3個(gè)階段（圖1），第1階段為0～4 h，為種子迅速吸水階段，主要靠吸脹作用完成，吸水量大而迅速，此時(shí)吸水速率也比較快，達(dá)到0.097 4 g·h-1，種子吸水量占種子初始質(zhì)量的53.18%；第2階段為4～16 h，種子吸水緩慢，但吸水延續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，16 h時(shí)吸水的速率約為0.038 9 g·h-1，吸水量占種子初始質(zhì)量的61.37%；第3階段為16 h之后，吸水量漸漸趨于平衡，吸水速率大約為0.029 7 g·h-1。棉團(tuán)鐵線蓮種子萌發(fā)時(shí)種子吸水量為種子原質(zhì)量的83.66%。

2.2 光照和溫度對(duì)種子萌發(fā)率的影響

溫度是棉團(tuán)鐵線蓮種子萌發(fā)的重要條件，不同溫度處理對(duì)棉團(tuán)鐵線蓮種子萌發(fā)率的研究結(jié)果表明（圖2），在15 ℃時(shí)棉團(tuán)鐵線蓮的發(fā)芽率達(dá)到72%，20 ℃時(shí)棉團(tuán)鐵線蓮的發(fā)芽率達(dá)到80%，25 ℃時(shí)棉團(tuán)鐵線蓮的發(fā)芽率達(dá)到89%，30 ℃時(shí)棉團(tuán)鐵線蓮的發(fā)芽率達(dá)到85%，各處理間差異極顯著（P<0.01）。

從圖2可以看出，在有光照和無(wú)光照的條件下，棉團(tuán)鐵線蓮種子的發(fā)芽率平均值沒(méi)有相對(duì)較大的區(qū)別，但是發(fā)芽勢(shì)的相差較為顯著。說(shuō)明光照并不是棉團(tuán)鐵線蓮種子萌發(fā)的必要條件，在無(wú)光條件下，棉團(tuán)鐵線蓮種子仍能正常發(fā)芽。但是光照可以加快棉團(tuán)鐵線蓮種子的發(fā)芽速率。二者相比，有光照條件下棉團(tuán)鐵線蓮種子比無(wú)光照條件下的棉團(tuán)鐵線蓮種子發(fā)芽進(jìn)程提前了7 d。

2.3 土壤含水量對(duì)種子萌發(fā)的影響

從圖3可以看出，不同土壤含水量對(duì)棉團(tuán)鐵線蓮種子萌發(fā)表現(xiàn)出先上升后下降的變化趨勢(shì)，20%土壤含水量是棉團(tuán)鐵線蓮種子最適宜的含水量，萌發(fā)率為83.55%；土壤含水量在1%～20%范圍內(nèi)，種子萌芽率隨著含水量的增加而增加；土壤含水量在20%～30%范圍內(nèi)，種子萌芽率隨著含水量增加而下降，可能是由于種子萌發(fā)過(guò)程中需要充足的水分來(lái)軟化種皮、增強(qiáng)種子的透氣性，進(jìn)而增強(qiáng)酶的活性；反之如土壤水分過(guò)多，土壤孔隙度為水分所占據(jù)，土壤中含氧量降低，也影響種子呼吸。

2.4 不同濃度赤霉素對(duì)棉團(tuán)鐵線蓮種子發(fā)芽的影響

由圖4可知，不同濃度的赤霉素溶液對(duì)棉團(tuán)鐵線蓮種子發(fā)芽的影響不同，當(dāng)赤霉素溶液的質(zhì)量濃度達(dá)到600 mg·L-1時(shí)，棉團(tuán)鐵線蓮種子發(fā)芽率為56%；當(dāng)赤霉素溶液的質(zhì)量濃度達(dá)到400 mg·L-1時(shí)，棉團(tuán)鐵線蓮種子的發(fā)芽率為65%；當(dāng)赤霉素溶液的質(zhì)量濃度為200 mg·L-1時(shí)，棉團(tuán)鐵線蓮種子的發(fā)芽率為78%；當(dāng)赤霉素溶液的質(zhì)量濃度為100 mg·L-1時(shí)，棉團(tuán)鐵線蓮種子的發(fā)芽率達(dá)到72%。由此可見(jiàn)，在一定范圍內(nèi)，赤霉素溶液的質(zhì)量濃度越低，棉團(tuán)鐵線蓮種子的發(fā)芽率越高。

3 討論與結(jié)論

3.1 種子水分含量和吸水特性

水分是棉團(tuán)鐵線蓮種子萌發(fā)的重要條件，如果水分的供應(yīng)不足，種子的一切生理活動(dòng)便會(huì)微弱，便會(huì)很難滿足代謝的需求，容易造成種子干旱死亡。而本研究經(jīng)過(guò)測(cè)定棉團(tuán)鐵線蓮種子吸水過(guò)程的3個(gè)階段得出，棉團(tuán)鐵線蓮種子吸水過(guò)程呈慢—快—慢的變化趨勢(shì)，種子萌發(fā)的最高需水量為種子原有質(zhì)量的83.66%，而種子本身的含水量也在8.24%左右，在水分相對(duì)充足的條件下，可使得棉團(tuán)鐵線蓮的成活率較高。

3.2 光照、溫度對(duì)種子萌發(fā)的影響

本試驗(yàn)結(jié)果表明，種子活力是檢測(cè)種子質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。種子萌發(fā)，除了種子本身健全外，還需要一定的外界條件才能正常生長(zhǎng)。外界條件是指需要充足的水分、適宜的溫度、還有一定的光照條件。棉團(tuán)鐵線蓮種子的發(fā)芽率和種子的發(fā)芽勢(shì)在25 ℃以下處于最佳發(fā)芽狀態(tài)，種子發(fā)芽率可達(dá)到89%，發(fā)芽勢(shì)達(dá)到72%；在有光照和無(wú)光照條件下，20～25 ℃是棉團(tuán)鐵線蓮種子的最佳發(fā)芽狀態(tài)，有光照條件下可以達(dá)到84%，無(wú)光照條件下可以達(dá)到74%；在有光照和無(wú)光照對(duì)種子發(fā)芽率和種子發(fā)芽勢(shì)影響的測(cè)定中，有光照條件下棉團(tuán)鐵線蓮種子的發(fā)芽率相差不大，但有光條件下棉團(tuán)鐵線蓮種子發(fā)芽勢(shì)較高，發(fā)芽進(jìn)程加快。所以，本試驗(yàn)根據(jù)測(cè)定結(jié)果得出，棉團(tuán)鐵線蓮種子的自身活力、光照、溫度和水分都是影響種子萌發(fā)的重要因素。

3.3 土壤含水量對(duì)種子萌發(fā)的影響

本試驗(yàn)研究表明，不同土壤含水量對(duì)棉團(tuán)鐵線蓮種子萌發(fā)具有一定的影響。土壤含水量是棉團(tuán)鐵線蓮種子萌發(fā)的必要條件之一。本試驗(yàn)結(jié)果表明，棉團(tuán)鐵線蓮種子的最適土壤含水量是20%～30%，當(dāng)土壤的含水量低于2%時(shí)，棉團(tuán)鐵線蓮種子不能正常萌發(fā)；當(dāng)土壤含水量到達(dá)5%～20%時(shí)，棉團(tuán)鐵線蓮種子迅速出土并定居；當(dāng)土壤含水量達(dá)到20%～30%時(shí)，最利于棉團(tuán)鐵線蓮種子的萌發(fā)。

3.4 不同濃度赤霉素對(duì)種子萌發(fā)的影響

不同濃度的赤霉素溶液對(duì)棉團(tuán)鐵線蓮種子發(fā)芽的影響不同[12]。本研究結(jié)果表明，當(dāng)赤霉素溶液的質(zhì)量濃度為100，200 mg·L-1時(shí)，棉團(tuán)鐵線蓮種子的發(fā)芽率較高，其中，質(zhì)量濃度為200 mg·L-1時(shí)，發(fā)芽率最高，為78%；而當(dāng)赤霉素溶液的質(zhì)量濃度為600 mg·L-1時(shí)，棉團(tuán)鐵線蓮種子發(fā)芽率最低，為56%。所以，在對(duì)棉團(tuán)鐵線蓮種子進(jìn)行處理時(shí)，也可采用較低濃度的赤霉素，其在一定程度上發(fā)芽率也較高，這是生產(chǎn)中廣泛采用的種子處理方法。

參考文獻(xiàn)：

[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[M]. 北京： 科學(xué)技術(shù)出版社， 1989： 156-158.

[2]王新燕. 種子質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)[M]. 北京： 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社， 2008： 31-34.

[3]劉子凡. 種子學(xué)實(shí)驗(yàn)指南[M]. 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社， 2011： 74-75.

[4]魏衛(wèi)東， 馬欣. 青海資源植物黃花鐵線蓮種子萌發(fā)特性研究[J]. 資源與利用， 2008， 27（3）： 49-51.

[5]王文采， 李良千. 鐵線蓮屬一新分類(lèi)系統(tǒng)[J]. 植物分類(lèi)學(xué)報(bào)， 2005， 43（5）： 431-488.

[6]馬雷昌， 李道同， 付桂云. 適于北方園林應(yīng)用的鐵線蓮屬植物資源的開(kāi)發(fā)利用[J]. 山東林業(yè)科枝， 2003（3）： 33-34.

[7]張鴿香， 武珊珊. 我國(guó)鐵線蓮屬植物的研究現(xiàn)狀及其園林應(yīng)用方式[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2010， 38（22）： 125.

[8]陳勤， 張慧， 琚淑明， 等. 黃連木種子發(fā)芽技術(shù)研究[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2010（6）： 5257-5258.

[9]閆興富， 曹敏. 光照和溫度對(duì)望天樹(shù)種子萌發(fā)的影響[J]. 植物學(xué)通報(bào)， 2006， 23（6）： 642-650.

[10]張慶霞， 杜彥斌， 紀(jì)瑛， 等. 溫度和光照對(duì)苦參種子萌發(fā)的影響[J]. 種子， 2009， 28（12）： 52-53.

[11]張德楠， 羅艾瀅， 徐廣平， 等. 溫度和土壤含水量對(duì)青岡櫟種子萌發(fā)的影響[J]. 廣西植物， 2013， 33（3）： 306-312.

[12]成仿云， 杜秀娟. 低溫與赤霉素處理對(duì)“鳳丹”牡丹種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響[J]. 園藝學(xué)報(bào)， 2008， 35（4）： 553-558.

[13]高春智， 何炎紅， 田有亮， 等. 不同濃度赤霉素浸種對(duì)樟子松種子萌發(fā)的影響[J]. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2012， 33（3）： 67-72.endprint