儲(chǔ)藏方式和藥劑處理對(duì)桃金娘種子萌發(fā)的影響

黃素榮，諶 振，張東雪3，楊光穗

(1.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所/農(nóng)業(yè)部華南作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南 儋州 571737；2.海南省熱帶觀賞植物種質(zhì)創(chuàng)新利用工程技術(shù)研究中心，海南 儋州 571737；3.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)場(chǎng)，海南 儋州 571737)

桃金娘(Rhodomyrtustomentosa)，桃金娘科桃金娘屬常綠灌木，別名山稔、稔子、山菍、多蓮、稔果、崗稔、當(dāng)梨、山乳、豆稔干、山奶子、山稔子等。我國(guó)云貴高原、兩廣地區(qū)、東南沿海、海南島、臺(tái)灣島等地均有分布，亦廣布于印度次大陸、中南半島、東南亞諸島，最北分布至日本南部[1]。

桃金娘是山地雨林灌木層的構(gòu)成樹種[2]及熱帶、亞熱帶地區(qū)退化山地生態(tài)恢復(fù)的先鋒樹種[3]，具有生長(zhǎng)迅速、成林期短、耐土壤貧瘠等特點(diǎn)，適用于山坡復(fù)綠、水土保持、退耕還林等工程建設(shè)；桃金娘花朵淡紫色或紫紅色、果實(shí)深紫色，花果密集，具有一定的觀賞、食用價(jià)值[4]，常作為鄉(xiāng)土樹種應(yīng)用于華南地區(qū)的園林綠化或鄉(xiāng)村美化[5-6]，亦適用于人工經(jīng)濟(jì)林的林下套種或景觀打造[7]；桃金娘具有一定的藥用價(jià)值，果實(shí)中可分離出具有抗氧化、抗衰老活性的沒食子酸類、白藜蘆醇和白皮杉醇等成分[8]，性味甘、澀、平，具有健脾益血、收斂解毒、祛除風(fēng)行氣和益腎的功效[9-10]。桃金娘集多種用途于一身，是極具開發(fā)前景的優(yōu)良野生植物資源[11]，在生態(tài)恢復(fù)、景觀構(gòu)造、醫(yī)療保健等領(lǐng)域具有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景。所以，桃金娘的研究對(duì)促進(jìn)我國(guó)特色生物資源開發(fā)利用與可持續(xù)發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。鳥類(鵯科)和螞蟻(切葉蟻亞科)是桃金娘種子的自然傳播者[12]，傳播效率低，種苗采集困難，故桃金娘開發(fā)應(yīng)用的種苗主要依靠人工繁育。對(duì)桃金娘的研究多集中在生態(tài)學(xué)[13-15]、食品工程[16-17]等領(lǐng)域，種苗繁育相關(guān)報(bào)道較少。研究發(fā)現(xiàn)桃金娘扦插育苗生根率極低，且成林效果顯著低于實(shí)生苗[18-19]，缺乏應(yīng)用價(jià)值；適當(dāng)處理可提高種子發(fā)芽率，但僅為24%～50%[19-20]，有待進(jìn)一步研究。為解決桃金娘播種繁育中的各類問(wèn)題，本研究關(guān)注不同儲(chǔ)藏方式及藥劑處理對(duì)桃金娘種子萌發(fā)特性的影響，以期找到最佳的種子儲(chǔ)藏方式，探索出高效的播種繁育技術(shù)方法，為生產(chǎn)育苗提供理論和技術(shù)支撐，推動(dòng)我國(guó)優(yōu)質(zhì)野生植物資源綜合開放利用工作。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)所用的桃金娘種子采集于中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所花卉基地。種子采于2013年9月，經(jīng)過(guò)漚種、淘洗獲得干凈種子，自然陰干1個(gè)月后，采用常溫干藏、5 ℃低溫干藏、5 ℃低溫濕沙儲(chǔ)藏分A、B、C三組儲(chǔ)藏，5個(gè)月后開始試驗(yàn)。

所用藥劑有6種：GA3(赤霉素)、三十烷醇、PEG-6000(聚乙二醇-6000)、KNO3(硝酸鉀)溶液、CaCl2(氯化鈣)溶液以及(NH4)6Mo7O24(鉬酸銨)溶液。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1種子含水量測(cè)定

測(cè)定時(shí)間為2014年4月初，將A、B、C三組儲(chǔ)藏的種子分別隨機(jī)數(shù)出100粒。分別放入電子天平中稱重，測(cè)得種子重量，包好放入烘干機(jī)中24 h后取出，稱重，記下重量。接著再放入烘干機(jī)內(nèi)烘1 h，冷卻后稱重，直至連續(xù)稱量3次重量不發(fā)生變化，共設(shè)3次重復(fù)。

1.2.2種子活力測(cè)定

測(cè)定時(shí)間為2014年4月中旬，測(cè)定方法為紅墨水法[21]，將3種不同方式儲(chǔ)藏的種子分別隨機(jī)數(shù)出100粒，重復(fù)3次。

1.2.3種子發(fā)芽率試驗(yàn)

試驗(yàn)時(shí)間為2014年4月中旬，每種儲(chǔ)藏的種子使用6種不同藥劑，每個(gè)藥劑分2種不同濃度，在遮光的條件下浸泡12 h。另外再以一組不處理藥劑為對(duì)照，將A、B、C三組分別各為13個(gè)處理組(如表1)，每組300粒桃金娘種子，共39個(gè)處理，重復(fù)3次。

播種采用15 cm×15 cm的塑料盆，基質(zhì)為椰糠和粗砂(2∶1)的混合基質(zhì)，撒播后并覆蓋，以不見種子為宜，置于防雨、全光照的大棚內(nèi)。播種后及時(shí)澆水，做好水分管理，保證基質(zhì)常處于濕潤(rùn)狀態(tài)。種子發(fā)芽后各個(gè)處理分別統(tǒng)計(jì)發(fā)芽數(shù)，直至不再發(fā)芽為止。

表1 種子發(fā)芽率試驗(yàn)

1.2.4不同儲(chǔ)藏時(shí)間種子發(fā)芽率對(duì)比試驗(yàn)

試驗(yàn)時(shí)間為2014年9月，播種的種子為2014年9月新采集的種子和2013年9月采集，儲(chǔ)存(常溫干藏)1年的老種子。種子不經(jīng)過(guò)任何藥劑處理，正常播種，種子發(fā)芽后分別統(tǒng)計(jì)發(fā)芽數(shù)，直至種子不再發(fā)芽為止。

1.3 測(cè)定指標(biāo)

種子含水量(%)=[(烘前試樣重-烘后試樣重)/烘前試樣重]×100%[22]；

種子活力(%)=(不著色或著色很淺的種子粒數(shù)/供試種子總數(shù))×100%；

發(fā)芽率(%)=(種子發(fā)芽數(shù)/供試種子總數(shù))×100%[23]；

發(fā)芽勢(shì)(%)=(20 d內(nèi)發(fā)芽種子總數(shù)/供試種子總數(shù))×100%[23]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2016軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并用IBM SPSS Statistics 24.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，應(yīng)用Duncan法進(jìn)行多重比較檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水平p≤0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同儲(chǔ)藏方式對(duì)種子含水量及活力的影響

由表2可知，在常溫干藏條件下，種子含水量為9.71%，在5 ℃低溫干藏條件下，種子含水量為11.22%，在5 ℃低溫濕沙儲(chǔ)藏條件下，種子含水量為32.01%，可見在低溫條件下儲(chǔ)存的種子含水量高于常溫條件下儲(chǔ)存的種子含水量，儲(chǔ)存環(huán)境越潮濕種子的含水量越高，且各處理間存在顯著性差異。

常溫干藏下桃金娘種子的活力平均為51.33%，5 ℃低溫干藏下，平均為44.00%，5 ℃低溫濕沙儲(chǔ)藏下，為42.33%。試驗(yàn)表明：常溫干藏的種子活力最高，5 ℃低溫濕沙儲(chǔ)藏的種子活力最低，5 ℃低溫干藏的種子活力居中，越干燥常溫儲(chǔ)存條件下的種子活力越高。

表2 不同儲(chǔ)藏方式對(duì)種子含水量及活力的影響

2.2 不同儲(chǔ)藏方式對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的影響

由表3可知，在常溫干藏條件下，處理5、6、8、9、12可提高種子的發(fā)芽勢(shì)與發(fā)芽率，其中處理8(5 000 mg·L-1KNO3溶液)的發(fā)芽勢(shì)最高，為44.11%，發(fā)芽率也最高，達(dá)76.89%，為最優(yōu)處理；在5 ℃低溫干藏條件下，處理6、9、10可同時(shí)提高種子的發(fā)芽勢(shì)與發(fā)芽率，處理8可顯著提高種子的發(fā)芽勢(shì)，達(dá)30.34%，但其發(fā)芽率低于對(duì)照，綜合考慮發(fā)芽率與發(fā)芽勢(shì)2個(gè)因素，認(rèn)為處理6(5 000 mg·L-1PEG-6000溶液)為最優(yōu)處理；在5 ℃低溫濕沙儲(chǔ)藏條件下，除處理4與處理6之外，其他各處理均可提高種子發(fā)芽率，其發(fā)芽率最高的僅為1.67%，發(fā)芽勢(shì)最高也僅有1%。

表3 不同儲(chǔ)藏方式對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的影響

結(jié)果表明，3種儲(chǔ)藏方式以常溫干藏最佳，5 ℃低溫干藏次之，5 ℃低溫濕沙儲(chǔ)藏種子發(fā)芽率與發(fā)芽勢(shì)最低。

2.3 不同儲(chǔ)藏時(shí)間對(duì)種子發(fā)芽率的影響

從圖1可以看出，桃金娘種子發(fā)芽率呈“S”型曲線增長(zhǎng)，新采集的種子在播種后12 d開始發(fā)芽，儲(chǔ)存1年的陳種子則在播種20 d以后開始發(fā)芽，在播種48 d后種子發(fā)芽率趨于穩(wěn)定，新采集的種子的發(fā)芽率為68.67%，而儲(chǔ)存1年的陳種子的發(fā)芽率為39.33%。試驗(yàn)表明新采集的種子發(fā)芽早，且相同時(shí)間內(nèi)發(fā)芽率明顯高于儲(chǔ)存1年的陳種子。

圖1 不同儲(chǔ)藏時(shí)間對(duì)種子發(fā)芽率的影響

3 結(jié)論與討論

桃金娘扦插繁殖較難，劉連海等研究發(fā)現(xiàn)，不同濃度IBA和NAA處理后扦插生根率最高僅為5%[19]；楊治國(guó)[24]采用多種扦插基質(zhì)，不同濃度6號(hào)ABT生根劑處理，生根率最高僅為38%；黃意成等[25]用萘乙酸和吲哚丁酸為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理的桃金娘扦插生根率為40.67%，均達(dá)50%以上成活率。而桃金娘種子不經(jīng)任何處理，發(fā)芽率僅為35%[19]；陳杰等[18]采用100 ℃浸種可使發(fā)芽率達(dá)到63.20%；周勇輝等用不同濃度的氯化鉀、氯化鈣溶液浸種24 h可使桃金娘發(fā)芽率達(dá)到62%～69%，發(fā)芽率高于對(duì)照，因此桃金娘宜采用種子繁殖。

發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、種子活力是評(píng)價(jià)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)潛勢(shì)的常用指標(biāo)[26]，張秀華等研究發(fā)現(xiàn)，用1 g·kg-1KNO3溶液浸種10 min可提高桃金娘種子的出苗率[27]，本試驗(yàn)研究結(jié)果與其相似，試驗(yàn)表明在常溫干藏條件下用5 000 mg·L-1KNO3溶液處理可提高桃金娘種子發(fā)芽率，且使種子保持較高的發(fā)芽勢(shì)。種子發(fā)芽勢(shì)決定著出苗的整齊程度，發(fā)芽勢(shì)高，則表示種子活力強(qiáng)，發(fā)芽整齊，出苗較一致[28]，故KNO3溶液處理后可使桃金娘種子出苗整齊，對(duì)桃金娘園林應(yīng)用、藥用開發(fā)具有促進(jìn)作用。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，低溫儲(chǔ)藏的種子含水量高于常溫儲(chǔ)藏種子的含水量，儲(chǔ)藏環(huán)境越潮濕，種子的含水量越高。但是越干燥越接近常溫的儲(chǔ)藏條件下的種子活力也越高，常溫干藏的種子活力最高，其發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)也高于其他儲(chǔ)藏方式。此外，新鮮種子較儲(chǔ)藏1年的種子發(fā)芽率高。因此，桃金娘種子采收后應(yīng)盡快播種，若儲(chǔ)藏則以常溫干藏為最佳儲(chǔ)藏方式。本試驗(yàn)條件下，以常溫干藏條件下5 000 mg·L-1KNO3溶液處理為最佳處理，桃金娘種子發(fā)芽率為76.89%。本試驗(yàn)為提高桃金娘種子發(fā)芽率提供科學(xué)數(shù)據(jù)，為鄉(xiāng)土植物桃金娘推廣應(yīng)用提供理論支撐。

一般而言，成熟種子即具有發(fā)芽能力，具有種子活力，但由于內(nèi)、外因素的影響，會(huì)造成種子發(fā)芽困難[28]。種子發(fā)芽過(guò)程中環(huán)境的水分、溫度、光照等不適宜都可能造成種子活力表達(dá)困難，因此，今后還會(huì)針對(duì)浸種時(shí)間、浸種濃度、浸種溫度、光照等方面繼續(xù)開展試驗(yàn)，以期進(jìn)一步提高桃金娘種子的萌發(fā)率，摸索影響其種子萌發(fā)的關(guān)鍵因素，推進(jìn)桃金娘種質(zhì)資源的開發(fā)利用與可持續(xù)發(fā)展。