應(yīng)用正交設(shè)計優(yōu)選珊瑚藤種子萌發(fā)條件

陳爾 林茂 李進華 楊舒婷 唐慶 孫利娜 孫開道 李冰

摘要：以珊瑚藤（Antigonon leptopus）種子為試驗材料，采用L9（34）正交設(shè)計方法，以播種基質(zhì)、6-BA、NAA及GA3為參試因素，研究珊瑚藤種子萌發(fā)的影響因子及萌發(fā)最優(yōu)組合。結(jié)果表明，適量的植物生長調(diào)節(jié)劑配比可以縮短種子萌發(fā)所需天數(shù)，使種子提早進入發(fā)芽盛期;影響珊瑚藤種子萌發(fā)因素的主次順序是基質(zhì)>NAA>6-BA>GA3，適合珊瑚藤種子萌發(fā)的最優(yōu)水平組合為泥炭土+細河沙（體積比1 ∶ 1）+0.5 g/L 6-BA+2.0 g/L NAA+100 mg/L GA3，發(fā)芽率達90%。

關(guān)鍵詞：珊瑚藤;種子萌發(fā);正交設(shè)計

中圖分類號：S687.304 ??文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2020）10-0182-04

收稿日期：2019-03-26

基金項目：廣西科技基地與人才專項（編號：桂科AD17129021）;廣西林業(yè)花卉產(chǎn)業(yè)補助示范項目;廣西林木花卉補助項目。

作者簡介：陳 爾（1978—），女，廣西陸川人，碩士，高級工程師，主要從事園林花卉培育與利用研究。E-mail：52219763@qq.com。

通信作者：唐 慶，碩士，高級工程師，主要從事園林景觀設(shè)計、觀賞植物利用研究和森林旅游研究。E-mail：335221247@qq.com。

珊瑚藤（Antigonon leptopus）別稱紅珊瑚、紫苞藤、連理藤、鳳寶石等，為蓼科珊瑚藤屬多年生半落葉木質(zhì)藤本植物[1-3]。珊瑚藤素有“藤蔓植物之后”的美譽，總狀花序成串密生于枝條頂端，其花萼桃紅色，因而呈現(xiàn)艷麗、壯觀的景象[3]。花期長，南亞熱帶地區(qū)花期為4月中旬至12月，熱帶地區(qū)則可終年開花[3]，是一種優(yōu)良的園林垂直立體綠化植物，適宜在園林景觀中用作花廊、花墻、花架等造型。隨著“美麗中國”“構(gòu)建生態(tài)和諧家園”“創(chuàng)建生態(tài)園林城市”等建設(shè)的不斷推進，各地政府相繼出臺系列政策鼓勵推進立體綠化，園林立體綠化工程逐漸增多，珊瑚藤在園林立體綠化中的應(yīng)用越來越廣泛，市場需求量也日益增多。

珊瑚藤可采用播種、扦插或壓條等方式進行繁殖，關(guān)于珊瑚藤繁殖技術(shù)的文獻報道并不多，多見播種或扦插繁殖技術(shù)介紹。周肇基對珊瑚藤的播種繁殖技術(shù)作了介紹，在廣州地區(qū)冬季播種發(fā)芽緩慢，第二年春季才發(fā)芽，而春末播種，15 d左右出苗[1];趙光英等選取功能葉好的珊瑚藤嫩葉，剪取20 cm的插穗，插穗保留全葉或2/3的葉片，改進扦插后的栽培管理技術(shù)，取得相當好的扦插效果，為熱帶地區(qū)反季節(jié)規(guī)?；a(chǎn)珊瑚藤提供技術(shù)參考[3]。珊瑚藤結(jié)實率高，因此，生產(chǎn)上常用播種繁殖，一般采取隨采隨播，播前不經(jīng)任何植物生長調(diào)節(jié)劑處理，僅簡單浸種處理，采用此法育苗，不僅種子發(fā)芽較遲緩、出苗不整齊，且育苗周期長。針對上述問題，本試驗采用正交設(shè)計方法，以播種基質(zhì)、6- 芐氨基腺嘌呤（6-BA）、α-萘乙酸（NAA）及赤霉素（GA3）等為參試因素研究珊瑚藤種子萌發(fā)的影響因子，優(yōu)選出珊瑚藤種子萌發(fā)最佳水平組合，旨在為促進珊瑚藤種子萌發(fā)、縮短育苗周期，快速獲得大量珊瑚藤種苗提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗所用的珊瑚藤種子由廣西壯族自治區(qū)林業(yè)科學研究院園林花卉與森林旅游研究所苗圃自主培育采集而得。2017年7月中下旬開始至12月中下旬期間采收珊瑚藤的成熟果實，當包裹珊瑚藤果實的花萼片顏色由桃紅色變?yōu)楹稚珪r即可采收。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計 采用L9（34）正交設(shè)計方法，以播種基質(zhì)、6-BA、NAA及GA3為4個參試因素，各因素設(shè)置3個水平（表1）。

1.2.2 種子預(yù)處理 將采收的珊瑚藤果實置于通風陰涼處，人工摘除褐色、干枯的花萼片，選取純凈、飽滿的種子置于4 ℃下冷藏，2018年3月底至4月初從冰箱取出種子， 用L9（34）正交設(shè)計參試的植

1.2.3 基質(zhì)預(yù)處理 為減少病菌孳生，本試驗所用的細河沙為新沙，播種前7～10 d將泥炭土與細河沙分別置于強日光下曝曬24～36 h，備用。

1.2.4 播種 將經(jīng)預(yù)處理的各種基質(zhì)分別平鋪至四方育苗托內(nèi)（尺寸40 cm×40 cm×5 cm），所鋪基質(zhì)厚度約4 cm，并用小木片抹平基質(zhì)表面;將經(jīng)過預(yù)處理的珊瑚藤種子直接撒播于已平鋪的基質(zhì)面上，用小木片輕輕摁壓種子，使其半埋入基質(zhì)內(nèi)，然后覆蓋基質(zhì)，厚度0.5～1.0 cm，最后充分淋透水。

1.2.5 播后管理 在種子待萌發(fā)期間，結(jié)合天氣觀察基質(zhì)水分蒸騰情況，適時補充水分，定期噴施50%多菌靈可濕性粉劑800倍液，每7～10 d噴施1次。

1.2.6 對照試驗 本試驗設(shè)計1組對照試驗，試驗所用的珊瑚藤種子未經(jīng)任何植物生長調(diào)節(jié)劑處理，播種基質(zhì)為細河沙，基質(zhì)預(yù)處理與“1.2.3”節(jié)方法相同，種子播種及播后管理與“1.2.4”節(jié)及“1.2.5”節(jié)相同，對照試驗共設(shè)計3個重復(fù)。

1.2.7 數(shù)據(jù)處理 播種后定期觀察種子萌發(fā)情況，前20 d每天觀測1次，之后每3 d觀測1次，主要觀測種子破土萌發(fā)時間、發(fā)芽盛期，播種后30 d統(tǒng)計種子發(fā)芽率，數(shù)據(jù)采用DPS軟件分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對珊瑚藤種子破土萌發(fā)、發(fā)芽盛期及發(fā)芽率的影響

本試驗設(shè)計的10組處理對珊瑚藤種子破土萌發(fā)天數(shù)、發(fā)芽盛期及發(fā)芽率的影響結(jié)果見表2。由表2可知，以種子萌發(fā)天數(shù)、發(fā)芽盛期為評價指標，采用L9（34）正交設(shè)計方法設(shè)計的9組處理均能顯著促進珊瑚藤種子萌發(fā)，縮短珊瑚藤種子破土萌發(fā)所需天數(shù)及種子進入發(fā)芽盛期的天數(shù)，播種后第7天至第9天種子即可破土萌發(fā)，第14天至第15天進入發(fā)芽盛期，與對照CK相比，種子萌發(fā)時間明顯縮短了6～8 d，種子萌發(fā)進入發(fā)芽盛期所需時間也縮短了5～6 d。以發(fā)芽率為評價指標，只有處理3、處理7、處理8和處理9這4組處理的發(fā)芽率高于對照CK組，而處理1、處理2、處理4、處理5、處理6這5組處理的發(fā)芽率均低于對照CK組，這一結(jié)果表明，植物生長調(diào)節(jié)劑在植物生長發(fā)育過程中的用量有一定的范圍要求，過高或過低均起抑制作用[4]，只有適量的植物生長調(diào)節(jié)劑配比才能促進珊瑚藤種子內(nèi)部細胞的分裂與分化，有效打破休眠，從而縮短珊瑚藤種子破土萌發(fā)所需天數(shù)， 使種子提早進入發(fā)芽盛期，同時種子發(fā)芽率也獲得顯著提高。

2.2 珊瑚藤種子萌發(fā)正交設(shè)計試驗結(jié)果

珊瑚藤種子萌發(fā)L9（34）正交設(shè)計試驗結(jié)果見表3。由表3可知，9組處理間的發(fā)芽率存在一定的差異，且以處理7的試驗結(jié)果表現(xiàn)最好，即采用泥炭土+細河沙（1 ∶ 1）的混合基質(zhì)播種，經(jīng)0.5 g/L 6-BA+2.0 g/L NAA+100 mg/L GA3混合液預(yù)處理后，珊瑚藤種子發(fā)芽率達到最高，發(fā)芽率為90%，經(jīng)Duncans新復(fù)極差檢驗法進行多重比較，處理7與其他處理的差異均達到了顯著水平。

2.3 珊瑚藤種子萌發(fā)最優(yōu)水平組合的確定

珊瑚藤種子萌發(fā)最優(yōu)水平組合的確定需要進一步通過直觀分析和方差分析才能確定。珊瑚藤種子發(fā)芽率直觀分析結(jié)果見表4。從表4發(fā)芽率的極差（R）值可以看出，參試的4個因素中，影響珊瑚藤種子發(fā)芽率的因子主次順序為A>C>B>D，說明播種基質(zhì)是影響珊瑚藤種子發(fā)芽率的主要因子，NAA為次要影響因子，最后分別為6-BA和GA3。

對不同處理的珊瑚藤種子發(fā)芽率進一步進行方差分析，結(jié)果見表5。由表5可知，參試因素A（基質(zhì)）對發(fā)芽率影響最大， 影響差異達到了顯著水平。這一結(jié)果進一步說明因素A是影響珊瑚藤種子發(fā)芽率的主要因子。方差分析結(jié)果與直觀分析結(jié)果相一致。

綜合珊瑚藤種子發(fā)芽率的直觀分析與方差分析，各參試因素從中選取最優(yōu)水平進行組合，從而得出以發(fā)芽率為評價指標的珊瑚藤種子萌發(fā)最優(yōu)組合為A3B1C3D2，這個優(yōu)選組合即為L9（34）正交設(shè)計9組處理中的處理7，即選用泥炭土+細河沙（體積比1 ∶ 1）為播種基質(zhì)，種子經(jīng)過0.5 g/L 6-BA+2.0 g/L NAA+100 mg/L GA3的混合液預(yù)處理，可以獲得較高的發(fā)芽率（90%）。該水平組合對珊瑚藤種子破土萌發(fā)、發(fā)芽盛期及發(fā)芽率的影響最為顯著，不僅能縮短珊瑚藤種子破土萌發(fā)所需天數(shù)及種子進入發(fā)芽盛期的天數(shù)，發(fā)芽率也獲得了較顯著的提高，較之對照組CK，種子破土萌發(fā)所需時間提早了8 d，播種后第14天即進入發(fā)芽盛期，發(fā)芽率提高了29百分點（表2）。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

（1）本研究通過10組處理對比試驗，結(jié)果表明，適量的植物生長調(diào)節(jié)劑配比能明顯促進珊瑚藤種子萌發(fā)，縮短珊瑚藤種子破土萌發(fā)所需天數(shù)及種子進入發(fā)芽盛期的天數(shù)，播種后第7天至第9天種子即可破土萌發(fā)，第14天至第15天進入發(fā)芽盛期，與對照CK相比，種子萌發(fā)時間明顯縮短了6～8 d，種子萌發(fā)進入發(fā)芽盛期所需時間也縮短了5～6 d。

（2）采用正交設(shè)計探討促進珊瑚藤種子萌發(fā)的方法，結(jié)果表明，在L9（34）正交設(shè)計的4個參試因素中，基質(zhì)是影響珊瑚藤種子發(fā)芽率的主要因子，NAA為次要影響因子，最后分別為6-BA和GA3。通過直觀分析和方差分析，篩選出以發(fā)芽率為評價指標的珊瑚藤種子萌發(fā)的最優(yōu)水平組合為處理7（A3B1C3D2），即泥炭土+細河沙（體積比1 ∶ 1）+0.5 g/L 6-BA+2.0 g/L NAA+100 mg/L GA3，發(fā)芽率達90%。

（3）珊瑚藤種殼較致密，透氣透水性較差，在一定程度上影響種子的萌發(fā)效果，因此，優(yōu)化播種技術(shù)有助于促進種子的萌發(fā)，適宜的播種基質(zhì)及適量的植物生長調(diào)節(jié)劑配比能有效促進種子萌發(fā)速度、提高發(fā)芽率、縮短苗木培育周期。

3.2 討論

珊瑚藤種子近似圓錐體，種殼微硬，透氣透水性較差，在一定程度上影響種胚萌發(fā)。植物種子萌發(fā)是一個復(fù)雜的生理生化過程，植物生長調(diào)節(jié)劑可以通過不同的信號途徑，參與并調(diào)節(jié)種子萌發(fā)的生理代謝進程，打破休眠，促進細胞的分裂與分化，提高種子萌發(fā)的一致性、整齊度及發(fā)芽率[5-6]。6-BA、NAA和GA3等植物生長調(diào)節(jié)劑常用于植物的組織培養(yǎng)[7-8]、扦插[3，9]、播種等研究中，而應(yīng)用于珊瑚藤種子萌發(fā)方面的研究，目前尚未有文獻報道。本研究在廣泛查閱文獻基礎(chǔ)上，將三者作為參試因素，通過10組處理對比試驗，結(jié)果表明，適量的植物生長調(diào)節(jié)劑配比既能縮短珊瑚藤種子破土萌發(fā)天數(shù)、提早進入發(fā)芽盛期，又能提高珊瑚藤種子發(fā)芽率。

正交設(shè)計是一種多因素多水平試驗設(shè)計方法，在廣泛查閱文獻基礎(chǔ)上確定正確的參試因素及試驗水平，可以達到簡化試驗方法、提高試驗效率及結(jié)果的精準度，其優(yōu)點是在多試驗條件中優(yōu)選出極具代表性的最優(yōu)方案，已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、林業(yè)、醫(yī)藥、工業(yè)等領(lǐng)域[4，10-13]。本研究采用L9（34）正交設(shè)計方法，以播種基質(zhì)、6-BA、NAA及GA3為參試因素，探討并優(yōu)選出珊瑚藤種子萌發(fā)最佳水平組合，為快速繁殖珊瑚藤種苗提供技術(shù)支持。

在L9（34）正交設(shè)計方法的4個參試因素中，播種基質(zhì)是影響珊瑚藤種子萌發(fā)的主要因子。9組處理中，以泥炭土+細河沙（體積比1 ∶ 1）混合基質(zhì)為播種基質(zhì)的發(fā)芽率均高于以泥炭土或細河沙為單一基質(zhì)的其他幾組處理的發(fā)芽率，結(jié)果說明，混合基質(zhì)的相互協(xié)調(diào)作用明顯優(yōu)于單一基質(zhì)[14-15]。泥炭土由樹根、樹葉及少量腐殖土組成，富含有機質(zhì)，具較強吸附力，比重小，而細河沙則由純細小石粒組成，吸附力小且比重大，將二者按一定比例混合配比，使二者在理化性質(zhì)上得以互補，既保證基質(zhì)養(yǎng)分充足，也能保證基質(zhì)透氣性及保水性，從而利于種子的生長發(fā)育。

生長素NAA是影響珊瑚藤種子萌發(fā)的次要影響因子。從單個因子分析，在L9（34）9組處理中，隨著NAA質(zhì)量濃度增加，種子發(fā)芽率隨之增加。6-BA和GA3對珊瑚藤種子萌發(fā)影響作用較小，其中，隨著6-BA質(zhì)量濃度的增加，種子發(fā)芽率呈下降趨勢，GA3質(zhì)量濃度與種子發(fā)芽率并未表現(xiàn)出明顯的正相關(guān)或負相關(guān)。結(jié)果說明，植物生長調(diào)節(jié)劑能促進或抑制植物細胞的分裂與分化，它們之間的種類、濃度和用量配比可直接影響種子的萌發(fā)[10]。

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