不同基質(zhì)對黑格不同家系種子發(fā)芽的影響

羅群鳳，譚健暉，賈 婕，胡 拉，楊章旗

（廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學(xué)研究院 國家林業(yè)和草原局馬尾松工程技術(shù)研究中心廣西馬尾松工程技術(shù)研究中心，南寧 530002）

黑格（Albizia odoratissima），又名香合歡，是含羞草科（Mimosaceae）合歡屬植物，常綠喬木，高可達20 m，胸徑可達60 cm。產(chǎn)于百色、那坡、隆林、都安、武鳴、大新、寧明等地，分布于廣西、廣東、福建、貴州和云南。黑格木材重硬（密度0.68 ～0.82 g∕cm3），與格木（Erythrophleum fordii）相當，心材顏色深，為栗褐色或巧克力色；構(gòu)造上相當接近格木，木材宏觀與格木有些相似；硬度比格木低；尺寸穩(wěn)定性比格木好，因此，被美譽為“土格木”。黑格與大葉合歡（Albizia lebbeck）、白格（Albizia procera）統(tǒng)稱為硬合歡。硬合歡類樹種材色雅致，似核桃木，尤其是大葉合歡和黑格，在國際市場上大葉合歡有“東印度核桃木”之稱。它們材性優(yōu)良、耐腐抗蟲、干縮系數(shù)小、尺寸穩(wěn)定性好，木材加工成實木地板、實木家具和實木門等木制品不僅耐腐、抗蟲，且不開裂、不變形。因此，硬合歡類樹種是非常值得保護和發(fā)展的。

近幾年由于廣西野生硬合歡類樹木被嚴重砍伐，分布逐漸減少，瀕危狀況日益嚴重，許多原分布地樹木已經(jīng)絕種或瀕臨滅絕。隨著林業(yè)的發(fā)展以及商品用材需求的不斷增加，急需發(fā)展人工種植林來補充缺口，因此應(yīng)大力加強黑格壯苗的培育。但黑格的栽培種植技術(shù)嚴重缺乏，培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)容器壯苗方面更是無參照依據(jù)，限制了黑格優(yōu)質(zhì)、高效、規(guī)模化的快速發(fā)展。因而急需進行黑格優(yōu)質(zhì)苗木培育技術(shù)的研究與推廣。

本研究進行了不同播種基質(zhì)對黑格不同家系種子發(fā)芽影響試驗，從發(fā)芽率、發(fā)芽勢、出芽根長、莖長等方面分析，以期獲得黑格最適的播種方法，為黑格的苗木培育提供有力的技術(shù)保障，適應(yīng)黑格人工造林的發(fā)展需求。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗設(shè)置于廣西林科院科研試驗基地（108°20′E，22°55′N），位于南寧市北郊，海拔約80 m，屬亞熱帶季風(fēng)氣候。年均氣溫21.7 ℃，1月平均氣溫12.8 ℃，極端最低氣溫-1.5 ℃，7—8月平均氣溫28.2 ℃，極端最高氣溫39.4 ℃，10 ℃積溫為7 200 ℃。年均降水量1 300 mm，平均相對濕度為80%左右。土壤為赤紅壤，pH值約為5.6，肥力中等。

1.2 材料來源及處理

本研究所用材料為2019年1月采集于廣西百色的黑格優(yōu)樹種子，共5 個家系，分別為桂HG16、28、57、76和84（表1）。當黑格果實成熟時采集種子，采回后立即攤曬脫粒，為防止蟲蛀，用農(nóng)藥拌種。挑選粒大、飽滿、種殼完整、種皮平滑的黑格種子，播種前將種子置于清水中浸泡24 h，待半數(shù)以上種子種殼開裂、充分吸水后，撈出備用。將處理后的種子均勻播種于黃心土（基質(zhì)1）、細沙（基質(zhì)2）、泥炭土（基質(zhì)3）、椰糠（基質(zhì)4）4 種基質(zhì)中，設(shè)4次重復(fù)，每次重復(fù)50粒種子。統(tǒng)計各個家系4種基質(zhì)處理的連續(xù)發(fā)芽情況。每個重復(fù)選取10株剛脫帽芽苗測量其根長和莖長。

表1 各家系采樣信息Tab.1 Sample information of each family

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

以胚根突破種皮、胚芽達種長1∕2 作為萌發(fā)標準[1]，每天觀察記錄1 次發(fā)芽粒數(shù)。參照顏啟傳[2]、林立等[3]、李娟等[4]的方法，計算種子的發(fā)芽率，以種子發(fā)芽數(shù)達到高峰時計算其發(fā)芽勢，計算公式[5]：

發(fā)芽率=n∕N×100%

發(fā)芽勢=Gpt∕N×100%

式中，n 為正常發(fā)芽粒數(shù)；N 為供測種子總數(shù)；Gpt為達到高峰日時的發(fā)芽?？倲?shù)。

數(shù)據(jù)采用Excel 2007軟件進行統(tǒng)計分析，采用SAS 8.1軟件進行方差分析和多重比較，以Yijk=u+Fi+Sj+FSij+BkEijkl為線性模型進行方差分析。式中，u為總體平均值；Fi為家系效應(yīng)；Sj為基質(zhì)配比效應(yīng)；FSij為家系與基質(zhì)配比交互效應(yīng)；Bk為區(qū)組效應(yīng)；Eijkl為隨機誤差。

采用以下公式計算變異系數(shù)

式中，為性狀均值；S為標準差[6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播種基質(zhì)對黑格不同家系種子發(fā)芽率的影響

對不同播種基質(zhì)各家系種子發(fā)芽率進行均值統(tǒng)計與方差分析。結(jié)果表明，28、76 和84 號家系在基質(zhì)4中發(fā)芽率最高，分別為71.50%、57.50%、68.00%；16 號在基質(zhì)2 中發(fā)芽率最高（69.00%）；57號在基質(zhì)3中發(fā)芽率最高（43.00%）（表2）。通過多重比較分析發(fā)現(xiàn)，5個家系中28號家系的發(fā)芽率顯著高于其他家系，平均發(fā)芽率為68.00%；57號顯著低于其他家系（34.13%）；黑格在椰糠中的發(fā)芽率最高（56.00%），在黃心土中的發(fā)芽率（47.7%）顯著低于其他3種基質(zhì)。通過方差分析得知黑格種子發(fā)芽率在各基質(zhì)處理間差異顯著（P＜0.05），家系間及家系與基質(zhì)互作效應(yīng)上則存在極顯著的差異（P＜0.01）（表3）。

表2 不同播種基質(zhì)各家系種子發(fā)芽率均值分析Tab.2 Analysis on mean values of seed germination rates of different families with different sowing substrates

表3 不同家系種子發(fā)芽率方差分析Tab.3 Variance analysis on seed germination rate of different families

2.2 不同播種基質(zhì)對黑格不同家系種子發(fā)芽勢的影響

發(fā)芽勢是檢驗種子質(zhì)量的重要指標之一，也是鑒別種子發(fā)芽整齊度的主要指標。5個參試家系間發(fā)芽勢差異較大，28 號家系種子發(fā)芽勢最為整齊（46.38%）；84 號最不整齊（22.00%）（表4）。不同基質(zhì)間，除椰糠中發(fā)芽勢較差外，其它3種基質(zhì)發(fā)芽勢差異不大。同一家系在不同基質(zhì)中種子發(fā)芽勢差別較大，16、57 號家系在細沙中發(fā)芽勢最整齊；28 號在黃心土中最整齊；76 號在泥炭土中最整齊；84 號在椰糠中最佳。各家系種子發(fā)芽勢最好的基質(zhì)類型與發(fā)芽率最好的基質(zhì)類型并不完全一致。

表4 不同播種基質(zhì)各家系種子發(fā)芽勢均值分析Tab.4 Analysis on mean values of seed germination potential of families with different sowing substrates

2.3 不同播種基質(zhì)對黑格芽苗出土?xí)r根長的影響

對不同播種基質(zhì)各家系芽苗出土?xí)r根長進行均值統(tǒng)計與方差分析。結(jié)果表明，5個家系均在基質(zhì)1 中有最大根長，分別為4.36、4.04、3.91、4.49、4.08 cm（表5）。通過多重比較分析發(fā)現(xiàn)，76、16 號家系的平均根長顯著大于其他3 個家系，分別為4.18、4.01 cm；57 號平均根長最短；在基質(zhì)配方中，黃心土和椰糠中的根系發(fā)育顯著好于其他2種基質(zhì)。方差分析結(jié)果顯示，黑格芽苗出土?xí)r根長在家系間和各基質(zhì)處理間均存在極顯著差異（P＜0.01）（表6）。

2.4 不同播種基質(zhì)對黑格芽苗出土?xí)r莖長的影響

對不同播種基質(zhì)各家系芽苗出土?xí)r莖長進行均值統(tǒng)計與方差分析。結(jié)果表明，16、28 號家系在基質(zhì)4 中有最大莖長，分別為6.21、5.54 cm；57、76 和84 號則在基質(zhì)1 中有最大莖長，分別為5.39、5.80、5.31 cm（表5）。通過多重比較分析發(fā)現(xiàn)，5個家系中16號家系的平均莖長顯著大于其他4 個家系，為6.02 cm；84 號平均莖長最短；在基質(zhì)配方中，黃心土培養(yǎng)條件下莖生長發(fā)育顯著好于其他3種基質(zhì)。方差分析結(jié)果顯示，黑格芽苗出土?xí)r莖長在家系間、各基質(zhì)處理間及家系與基質(zhì)互作效應(yīng)上均存在極顯著差異（P＜0.01）（表7）。

表5 不同播種基質(zhì)各家系根長和莖長均值分析Tab.5 Analysis on mean values of root length and stem length of families with different sowing substrates

表6 不同家系根長方差分析Tab.6 Variance analysis on root length of different families

表7 不同家系莖長方差分析Tab.7 Variance analysis on stem length of different families

3 結(jié)論與討論

水分、溫度和空氣是種子萌發(fā)的3要素。大量研究表明，不同基質(zhì)因其保水性、保溫性及透氣性的差異對植物種子萌發(fā)及幼苗的生長存在顯著影響[7-9]。周軍等[10]發(fā)現(xiàn)與草炭土相比，采用泥炭能提高矮牽牛（Petunia hybrida）種子的萌發(fā)和幼苗生長。李效文等[11]采用河沙、泥炭土、黃心土按照不同比例配成基質(zhì)，研究不同基質(zhì)對降香黃檀（Dalbergia odorifera）種子萌發(fā)的影響，發(fā)現(xiàn)采用黃心土作為基質(zhì)，降香黃檀種子發(fā)芽率最高。為不同植物篩選出適宜的基質(zhì)，應(yīng)用于種子萌發(fā)和種苗的生產(chǎn)至關(guān)重要[12-13]。本研究發(fā)現(xiàn)，黃心土、細沙、泥炭土、椰糠4種基質(zhì)處理，對黑格不同家系種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和芽苗出土?xí)r根長、莖長影響差異較大，其中椰糠中發(fā)芽率最高，黃心土的發(fā)芽率顯著低于其他3種基質(zhì)。這可能緣于椰糠兼具良好的透氣性和保水性，也說明黑格種子的萌發(fā)對土壤的通氣性和持水能力有較高要求。同時研究發(fā)現(xiàn)黃心土和椰糠中根系和莖生長發(fā)育均好于其他2種基質(zhì)，其中黃心土具有較強持續(xù)養(yǎng)分供應(yīng)能力有利于幼苗生長，椰糠較為松散的結(jié)構(gòu)則有利于根系發(fā)育。

本研究還進行了不同家系對比試驗，發(fā)現(xiàn)黑格不同家系間種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、根莖生長差異顯著。這說明黑格的繁殖適合度在家系間存在豐富的遺傳變異。其母樹營養(yǎng)生長狀況、繁殖資源投入策略及交配系統(tǒng)差異都對黑格繁殖適合度具有重要影響。因此，為迅速滿足林業(yè)發(fā)展和商品用材的需求，應(yīng)加快黑格良種選育，培育優(yōu)良家系的種苗。

本試驗中，黑格的種子發(fā)芽率偏低，最高發(fā)芽率僅71.50%。要獲得更高的種子發(fā)芽率和更為經(jīng)濟的黑格育苗基質(zhì)，除考慮其自然分布零星等因素外，需在本試驗基礎(chǔ)上進一步摸索更為合理的基質(zhì)混合配比及其他條件因素。