13種竹種子低溫儲存條件及種子育苗環(huán)境研究

譚宏超 陶現(xiàn)靈 譚汝強

(1云南師范大學(xué)竹類研究所昆明650092；2云南珍竹農(nóng)業(yè)科技有限公司云南嵩明661700)

竹子擁有特殊的文化價值和觀賞價值，已成為我國重要的經(jīng)濟和生態(tài)林種。竹子開花周期長，通常需要幾十年甚至120～150 a[1-2]，而且大多數(shù)竹子開花后死亡，在自然條件下不結(jié)實或結(jié)實率低[3-4]，這些特點使得對竹子的保存變得十分重要。竹子果實為穎果[5-8]，我國目前報道的鄉(xiāng)土竹種果實根據(jù)果皮類型、果皮與種皮的結(jié)合程度等性狀，大致可以分為3類[7，9]：典型穎果 (或基本型)、堅果狀穎果和漿果狀穎果。典型穎果，其薄而干的膜質(zhì)果皮與種子緊密貼生；堅果狀穎果，果皮為堅硬的革質(zhì)或木質(zhì)，無中果皮和內(nèi)果皮；漿果狀穎果，其果皮厚而肉質(zhì)。大多數(shù)常見的竹子果實為典型穎果，在種子生物學(xué)和苗木培育上也常稱為種子[10]。本文對馬來龍竹、云南龍竹、巨龍竹等13種竹子種子的低溫儲藏條件及種子育苗條件進行試驗研究，以便為竹種子的保存和利用提供基礎(chǔ)資料和科學(xué)參考。

1 試驗地點

嵩明縣恒興竹子種苗園組培中心，位于云南省昆明市嵩明縣小街鎮(zhèn) (北緯 25°20′20″、 東經(jīng) 103°5′22″)，海拔1 908 m。云南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院實驗室，位于云南省昆明市呈貢區(qū)雨花片區(qū) (北緯24°52′03″、 東經(jīng) 102°51′02″)， 海拔 1 910 m。 2 個實驗地所在地區(qū)氣候?qū)俦眮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，夏無酷暑，冬無嚴(yán)寒，四季如春，多年平均氣溫14～15℃左右，極端最高氣溫35.7℃，極端最低氣溫-10.6℃，多年平均無霜期232 d，年平均降雨量1 000～1 100 mm，多年平均風(fēng)速3.1 m/s，以西南風(fēng)居多。比較適宜竹子栽種以及進行各種竹子生長試驗。

2 試驗材料

試驗用13種竹子的編號及名稱見表1。這些竹種的種子均取自于竹子開花后，通過自然授粉和人工授粉采集到的竹子果實。

3 試驗方法

3.1 種子儲存溫度試驗

以5℃為溫度梯度，設(shè)置10、5、0、-5、-10、-16℃共6個溫度處理，將竹種子儲存5個月。之后取出種子，于常溫下分別隨機選出100粒完整種子。種子先用質(zhì)量分數(shù)1%的次氯酸鈉溶液浸泡殺菌30 min，然后用無菌水洗凈，均勻放入墊有濾紙的培養(yǎng)皿中，當(dāng)種子胚根長到1 mm時視為發(fā)芽，每24 h記錄1次發(fā)芽情況，實驗時間為30 d，在整個實驗過程中保持濾紙和種子濕潤。實驗結(jié)束后，按下述公式[11]計算種子發(fā)芽率P。

表1 試驗用竹種種子編號及名稱

其中：P為發(fā)芽率；N為發(fā)芽種子總數(shù)；D為試驗種子總數(shù) (100粒)。

3.2 種子低溫儲存時間試驗

以3個月為時間梯度，設(shè)置0、3、6、9、12、15、18、21、24個月共9個處理，儲存溫度設(shè)為-16℃。冷藏后，在常溫下分別隨機選出100粒完整種子，進行種子發(fā)芽試驗。種子處理和發(fā)芽率測定同3.1。

3.3 種子不同含水量的低溫儲存試驗

取笻竹、方竹、巨龍竹、爪哇巨竹和麻竹5個竹種的種子進行該項試驗。每種種子設(shè)置3個含水量水平，儲存溫度取5、0和-5℃ 3個溫度處理。儲存30 d。

根據(jù) 《國際種子檢驗規(guī)程》 (國際種子檢驗協(xié)會，1999)，采用低溫烘干法將試驗用種子烘干至所需要的含水量。種子含水量分別為：笻竹，取12.3%、25.1%和47.6%；方竹，取10.7%、25.3%和51.3%；巨龍竹，取8.1%、10.6%和17.3%；爪哇巨竹，取 7.5%、10.2%和 18.1%；麻竹，取9.3%、11.5%和17.2%。在上述條件下進行種子發(fā)芽試驗。種子處理和發(fā)芽率測定同3.1。

3.4 種子育苗設(shè)施試驗

取13個竹種同批次的新鮮種子 (儲存時間不超過10 d)進行該項試驗。在相同育苗基質(zhì)下，設(shè)置溫室花盆、露地花盆、恒溫箱、微噴灌溫室、普通大棚和小弓棚6種不同的育苗設(shè)施，測定種子的發(fā)芽率。

3.5 種子育苗基質(zhì)試驗

取-16℃儲存3個月的13個竹種同批次種子，在相同環(huán)境條件下，分別采用無菌紅土、黑土和蛭石3種基質(zhì)進行播種，測定種子發(fā)芽率。4次重復(fù)，每個重復(fù)隨機數(shù)取100粒完整種子。對帶殼種子用水浸泡3 d(每天換水2次)進行預(yù)處理。然后進行播種，種子胚芽冒出土面視為發(fā)芽。5 d后進行首次觀察記錄，以后每3 d觀察記錄1次，實驗時間為90 d[12]。實驗結(jié)束后，按3.1公式計算發(fā)芽率。

4 結(jié)果及分析

4.1 不同儲存溫度對竹種子發(fā)芽的影響

試驗結(jié)果如表2所示。結(jié)果顯示，各竹種種子在不同溫度下儲存5個月后，除11號笻竹和12號方竹外，各竹種種子均隨儲存溫度的降低種子發(fā)芽率逐漸升高。這是因為低溫在一定程度上抑制了種子內(nèi)部的代謝，減少了營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，可以在更大程度上保存能量用于萌發(fā)。11號和12號竹種，低溫可能導(dǎo)致了種子死亡，因此這2個竹種不建議低溫保存。對于能耐受低溫的竹種，如果保存時間在半年左右，建議在-16℃條件下保存。

表2 不同儲存溫度下13種竹種子發(fā)芽率

4.2 低溫下不同儲存時間對竹種子發(fā)芽的影響

種子在低溫保存過程中，隨著儲存時間的延長，內(nèi)部物質(zhì)在不斷變化，種子活力也會相應(yīng)下降。如表3所示，在保存溫度為-16℃的條件下，隨著保存時間的延長，種子發(fā)芽率都在不同程度地降低。除11號和12號種子外，在12個月內(nèi)，種子發(fā)芽率降低1～15個百分點。在24個月內(nèi)，種子發(fā)芽率降低7～53個百分點。其中，3號、6號、7號、8號、10號和13號竹種子在1年內(nèi)種子發(fā)芽率降低程度都低于5個百分點，表明可以考慮保存1年；6號和13號竹種子在2年內(nèi)的種子發(fā)芽率降低程度低于10個百分點，表明可以考慮長期保存。11號和12號竹種子不耐低溫，建議不采用低溫保存。

表3 低溫下不同儲存時間的13種竹種子發(fā)芽率

4.3 種子含水量對種子發(fā)芽的影響

種子所含水分影響種子的安全儲存與活力。種子含水量只有在臨界值以下，在干燥低溫條件下保存，才有利于保持種子活力。試驗結(jié)果顯示 (表4)，在低溫儲存1個月內(nèi)，隨著種子含水量的升高，這5種竹種的種子發(fā)芽率在降低。同一竹種種子，隨著保存溫度降低，種子發(fā)芽率也在相應(yīng)降低。含水量為8.1%的巨龍竹、含水量為7.5%的爪哇龍竹和含水量為9.3%的麻竹種子在5、0和-5℃這3個溫度中均保持較高的種子活力。

表4 低溫儲存條件下不同含水量的種子發(fā)芽率

4.4 種子不同育苗設(shè)施對種子發(fā)芽率的影響

對種子育苗環(huán)境試驗結(jié)果顯示 (表5)，在6種育苗設(shè)施中，種子發(fā)芽情況最好的為恒溫箱，其次為微噴灌溫室，普通大棚與溫室的效果差異不大，露地略優(yōu)于小弓棚。在實際生產(chǎn)中，恒溫箱不能用于大面積育苗，微噴灌溫室是首選的育苗場所。

4.5 不同基質(zhì)對種子發(fā)芽的影響

對不同育苗基質(zhì)試驗結(jié)果顯示 (表6)，在3種基質(zhì)中種子發(fā)芽率由大到小的順序為蛭石＞無菌紅土＞黑土。其原因為，蛭石透水透氣，而無菌紅土所含病菌少，更有利于種子萌發(fā)。

表5 不同育苗設(shè)施對竹子種子發(fā)芽的影響

表6 不同育苗基質(zhì)對竹種子發(fā)芽率的影響

5 小結(jié)與討論

竹子為多年生禾本科植物，主要通過無性繁殖，而且竹子的生長周期比較長，開花結(jié)實時間難以預(yù)料，且有十花九不孕之說，種子收集保存較為困難，所以對竹子種子的研究少之又少。本研究對13個竹種種子的儲存條件和育苗條件進行了試驗，以期為竹子種質(zhì)資源的保存及有性繁殖提供數(shù)據(jù)支撐。

竹種的儲存溫度是影響種子發(fā)芽的重要因素。種子儲存溫度從10℃到-16℃，儲存5個月，大多數(shù)竹種子的發(fā)芽率呈上升趨勢，這表明在這個時間段內(nèi)，可以考慮將-16℃作為大多數(shù)種子的儲存溫度。在-16℃條件下，隨著種子保存時間的延長，種子發(fā)芽率開始出現(xiàn)下降，有些種子在保存1年后，發(fā)芽率有一個顯著的下降，如金平龍竹和云南龍竹，但長節(jié)勒竹和毛竹的發(fā)芽率并沒有很大的變化，表明不同竹種間差異明顯。

竹種子含水量也是影響儲存效果的重要因素，種子含水量只有在臨界水分以下，在干燥低溫條件下保存，才有利于保持種子活力，像巨龍竹種子含水量在8.1%時，其發(fā)芽率可達98.7%，但當(dāng)含水量升高到17.3%時，其發(fā)芽率只有50.3%，且不耐低溫保存。

對于竹種子的育苗設(shè)施及育苗基質(zhì)，在生產(chǎn)實際中以具有微噴灌條件的溫室育苗、基質(zhì)選擇蛭石為最優(yōu)。

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