不同催芽方式對紫薇種子萌發(fā)的影響

徐 濤，王成志，張珂巖，毛丹青，應(yīng)逸凡，羅卿清，顧翠花

（浙江農(nóng)林大學(xué)風(fēng)景園林與建筑學(xué)院，浙江杭州 311300）

紫薇（俗稱癢癢樹、百日紅）（Lagerstroemia indica L.）千屈菜科紫薇屬落葉灌木或小喬木，目前發(fā)現(xiàn)個體最高可達(dá)7m[1]。產(chǎn)于亞洲南部及大洋洲北部；我國的西南、華南、華中及華東各地均有分布，且各地普遍栽培。北京在小氣候良好處也可栽培[2]。

紫薇的樹形優(yōu)美、樹干光潔，花色亮麗；紫薇開花時正當(dāng)夏秋少花季節(jié)，由6月可開至9月，故稱贊其曰“盛夏綠遮眼，此花紅滿堂”[3-4]。紫薇花呈紅紫色或深粉色，花徑3～4cm，花瓣6片；萼外光滑，無縱棱；成頂生圓錐花序。開花時花色明麗而花朵茂密，呈現(xiàn)一派花團(tuán)錦簇之盛況，令人心情爽朗，心曠神怡，故有詩贊其曰“誰道花無紅百日，此樹常放半年華”[5]。

因此，紫薇在我國乃至世界都被廣泛栽培和大量應(yīng)用。在園林應(yīng)用中，常孤植或群植于庭院及建筑前，用來作為觀賞的焦點；也宜列植或群植在水邊、路旁及草坪上，形成壯觀亮麗的風(fēng)景線。在我國云南昆明的金殿，有高7m、干徑1m的古樹紫薇，據(jù)考為明代時栽植。在美國有的作為小型行道樹使用。也可盆栽觀賞及制作盆景[6]。

由于其極高的觀賞價值和極廣的應(yīng)用范圍，紫薇在苗木市場上的需求量居高不下。紫薇可采用播種、扦插及分蘗等多種方法繁殖[7-9]。而通過播種繁殖往往能得到大量整齊健壯的苗木，生產(chǎn)實踐中人們常在秋末采收種子，貯藏至翌年2～3月播下，生長健壯的實生苗當(dāng)年即可開花[10-11]。但盡管紫薇花量較多，結(jié)實率也較高，然而蒴果成熟開裂后，種子自由散落，很多往往都不能發(fā)育成苗。因此為了提高紫薇種子萌發(fā)率，擴大紫薇的栽培及應(yīng)用規(guī)模，滿足紫薇苗木的市場需求，更加充分有效地利用其種質(zhì)資源[12-15]。本試驗著力于探尋紫薇種子萌發(fā)的最適催芽條件。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

紫薇蒴果于2017年11月采自浙江省杭州市浙江農(nóng)林大學(xué)的校園內(nèi)的3株紫薇單株（z98、z99、z100）。將采集后的蒴果攤放在常溫實驗室內(nèi)陰干存放，待3組紫薇種子自然開裂后，將其收集，并且通過放大鏡人工挑選出顆粒飽滿并且沒有受到蛀蟲損傷的種子，測量各紫薇植株單株的千粒重（表1），重復(fù)3次。然后將各組種子分別存入紙袋，貯于干燥處待做試驗用。

表1 3株紫薇干粒重

1.2 試驗設(shè)計

以紫薇單株為單位進(jìn)行試驗。試驗設(shè)4種催芽方式處理種子：冷水浸泡2d（M1）、40℃恒溫水浴24h（M2）、50℃恒溫水浴 12h（M3）、55℃恒溫水浴 30min（M4）。將每個單位均分為4份，每份144粒。4份種子分別經(jīng)過預(yù)設(shè)的4種處理后播種到相同基質(zhì)中，在人工氣候箱中以26℃，光周期為14h/10h（光照/黑暗），濕度60%條件下進(jìn)行萌發(fā)培養(yǎng)。

1.3 種子發(fā)芽測定

發(fā)芽試驗的種子采用統(tǒng)計計算的方法測定發(fā)芽率。培養(yǎng)箱內(nèi)的12組每天噴水1次，同時每天觀察種子發(fā)芽情況，并記錄發(fā)芽粒數(shù)（種子的萌發(fā)以胚芽突破基質(zhì)層為標(biāo)準(zhǔn)）。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

依據(jù)觀測的數(shù)據(jù)，以天數(shù)為單位記錄發(fā)芽數(shù)量曲線，并分別計算每組不同催芽處理的紫薇單株發(fā)芽率和發(fā)芽勢，以其平均值作為物種水平上的發(fā)芽特性指標(biāo)。計算公式如下：

發(fā)芽率（%)=（n/N）×100，其中：n為已經(jīng)發(fā)芽的種子數(shù)，N為供試種子總數(shù)。

發(fā)芽勢（%)=15d內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/N×100。發(fā)芽勢是能有效反映種子品質(zhì)的指標(biāo)，即2組種子在同發(fā)芽率下，發(fā)芽勢的數(shù)值越大時，該催芽方式越有效。

2 結(jié)果與分析

2.1 各組發(fā)芽數(shù)量的觀測曲線

圖1 不同催芽處理下z98種子發(fā)的芽數(shù)

z98的紫薇種子在冷水浸泡2d、40℃水浴浸泡12h、55℃水浴浸泡30min的處理下都有極高數(shù)量的種子萌發(fā)，其中55℃水浴浸泡30min的效果最好。

圖2 不同催芽處理下z99種子的發(fā)芽數(shù)

z99的紫薇種子在冷水浸泡2d、55℃水浴浸泡30min的處理下都有極高數(shù)量的種子萌發(fā)，其中冷水浸泡2d的效果最好。

z100的紫薇種子在冷水浸泡2d、40℃水浴浸泡12h、55℃水浴浸泡 30min的處理下都有極高數(shù)量的種子萌發(fā)，其中55℃水浴浸泡30min的效果最好。

圖3 不同催芽處理下z100種子的發(fā)芽數(shù)

分析可得，紫薇種子在冷水浸泡2d、55℃水浴浸泡30min的處理下，種子的發(fā)芽數(shù)量都明顯高于經(jīng)過40℃水浴浸泡12h和50℃水浴催芽12h處理的種子。而其中，經(jīng)過50℃水浴催芽12h處理的種子發(fā)芽數(shù)量最低。

根據(jù)已有的資料顯示，紫薇的正常自然發(fā)芽率很低，大部分都僅有10%左右。而從以上3個圖表的分析可看出，紫薇種子在經(jīng)過55℃水浴浸泡30min的處理后都有極高數(shù)量的種子萌發(fā)。由此可以分析得出，55℃的30min水浴浸泡可以非常有效地提升紫薇種子的發(fā)芽率。

2.2 數(shù)據(jù)分析結(jié)果

為了能夠更直觀地得出在經(jīng)過不同處理后紫薇種子的發(fā)芽率和最有說服力的指標(biāo)發(fā)芽勢的數(shù)據(jù)，將以上圖標(biāo)的數(shù)據(jù)代入公式計算，得出表2、表3。

表2 經(jīng)過不同處理后紫薇單株的發(fā)芽率 單位：%

表3 經(jīng)過不同處理后紫薇單株的發(fā)芽勢 單位：%

從兩表的數(shù)據(jù)可知，經(jīng)過50℃水浴催芽12h處理的種子不僅發(fā)芽率和自然狀態(tài)下無異，發(fā)芽勢的數(shù)值也很低。而經(jīng)過40℃水浴浸泡12h處理的種子對紫薇單株樣本z99的種子都沒有產(chǎn)生良好作用和影響。冷水浸泡2d的處理方法的結(jié)果浮動較大。但經(jīng)過55℃水浴浸泡30min的種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢數(shù)值都較高并且穩(wěn)定。

2.3 單株種子千粒重與其發(fā)芽率的數(shù)據(jù)分析

經(jīng)過人工挑選后稱重，z98、z99、z100紫薇單株的種子千粒重分別是2.732g、2.374g、2.542g。其中z98的千粒重數(shù)據(jù)最大，z99的千粒重數(shù)據(jù)最小，二者相差0.358g。在經(jīng)過4種水浴浸種處理后，z98、z99、z100紫薇單株的種子平均發(fā)芽率分別為38.38%、27.95%、34.72%。紫薇單株z98的種子平均發(fā)芽率最高，紫薇單株z99的種子平均發(fā)芽率最低。在對比千粒重和發(fā)芽率數(shù)據(jù)后，可以明顯得出千粒重數(shù)值越大的單株種子發(fā)芽率越高，基本成正相關(guān)關(guān)系。

3 討論

紫薇種子發(fā)芽率的高低很大程度上取決于種子本身的選擇和催芽方式的選擇。選取千粒重數(shù)值大的種子，采用合適的催芽方法對提高紫薇種子的發(fā)芽率，擴大紫薇的栽培及應(yīng)用規(guī)模，更好地滿足對紫薇苗木的需求，更加充分地利用其種質(zhì)資源具有重要意義。以冷水浸種2d的方式進(jìn)行催芽，種子總的發(fā)芽率較高但發(fā)芽勢較低，3組樣本表現(xiàn)較為統(tǒng)一。如果為了盡可能多地獲取幼苗，如對雜交種子進(jìn)行催芽時，可以選擇此種催芽方式。但本次試驗的樣本品種較少，也可能會存在冷水浸種催芽導(dǎo)致雜交種子萌發(fā)率低的情況，那可能是因為冷水浸種并不能達(dá)到雜交種子催芽的條件。對于此種情況，應(yīng)該進(jìn)一步進(jìn)行相關(guān)的試驗。以55℃恒溫水浴30min催芽的種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢均為最高，且各組表現(xiàn)均衡。在實際應(yīng)用中比較推薦該種方式進(jìn)行催芽，催芽效果好且花費時間較短。z99試驗組的紫薇種子在40℃恒溫水浴24h和50℃恒溫水浴12h條件下發(fā)芽率和發(fā)芽勢都很低，說明z99試驗組的種子并不耐受高溫催芽，因而40℃恒溫水浴的催芽方式并不具有廣泛的適用性。以50℃恒溫水浴12h進(jìn)行催芽的3組種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢都極低，因此在實際應(yīng)用中并不推薦以此方式進(jìn)行催芽。此條件下種子萌發(fā)率低可能是因為恒溫水浴的溫度較高，時間也較長，在一定程度上傷害了種子的胚，影響其正常萌發(fā)。在之后的試驗里可以進(jìn)一步探究溫度和時間相應(yīng)的關(guān)系，來確定最適合于紫薇萌發(fā)的催芽方式。