不同溫度對(duì)紅砂種子活力的影響

吳 濱 王 立

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，甘肅 蘭州 730070）

紅砂（Reaumurica soongorica），屬檉柳科（Tamaricaceae）紅砂屬（Reaumuria L.），別名琵琶柴［1］，高80 cm，多數(shù)小枝呈曲拐狀，當(dāng)年生枝肉質(zhì)棕紅色，老枝灰褐色或淡棕色。葉細(xì)小，短圓柱形，長(zhǎng)2～4 mm，葉表面常具灰白色鹽霜，角質(zhì)層極厚，氣孔數(shù)很少，表面積極小且下陷很深。種子為蒴果，全面被淡褐色長(zhǎng)毛，具蠟層質(zhì)［2，3］。紅砂屬植物起源于第三紀(jì)，是包括亞洲中部在內(nèi)的“古地中海區(qū)系”沿岸地域的代表種之一［3］，全世界約有12 種，我國(guó)有4種2個(gè)變種［4］。

紅砂喜光、耐鹽、耐寒、耐干旱、耐瘠薄、抗鹽堿及抗風(fēng)沙，同時(shí)具有改良土壤、維持生態(tài)平衡等作用［5］，是防止干旱土地荒漠化的重要生物屏障［6-8］。我國(guó)西北地區(qū)荒漠，經(jīng)常將紅砂作為防風(fēng)固沙樹種和藥用飼用植物［9，10］。

研究表明，溫度較低時(shí)，紅砂種子即可發(fā)芽，但速度緩慢，所需時(shí)間較長(zhǎng)，在最適溫度下種子能快速發(fā)芽，20～30 ℃為適宜的發(fā)芽溫度，但發(fā)芽速度依次減弱；在18 ℃低溫逆境條件下，種子活力明顯降低，尤其是低活力水平的毛子，受低溫影響更大，發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率均明顯降低；在最適溫度范圍內(nèi)，溫度有增加苗高和根長(zhǎng)的作用；30 ℃有利于幼苗生長(zhǎng)，20～30 ℃變溫有利于幼根生長(zhǎng)［11-13］。

Harrington 等曾指出，在含水量為5%～14%時(shí)，種子壽命隨著含水量的增加而逐漸縮短［14］。Ellis等早期研究表明，降低種子含水量，種子可在較高溫度下貯藏，其效果與較高含水量、低溫貯藏相同，貯藏溫度是影響種子活力的一個(gè)關(guān)鍵因素［15］。研究發(fā)現(xiàn)，溫度與種子壽命的關(guān)系規(guī)律為：0～50 ℃，溫度每上升5 ℃，種子壽命會(huì)縮短1/2［16］。

目前，對(duì)于紅砂的研究集中在繁殖特性、種子萌發(fā)特性、種子萌發(fā)對(duì)鹽脅迫或干旱的響應(yīng)機(jī)制等方面［17］，有關(guān)溫度對(duì)紅砂種子活力影響的研究甚少。本文主要結(jié)合試驗(yàn)探討不同溫度對(duì)紅砂種子活力的影響，以便提高紅砂種子培育效率。

1 材料與方法

1.1 材料來源

供試紅砂種子于2016 年7 月采自甘肅省武威市（地處N 38°44′、E 103°10′，海拔1 343 m）。種子采回后于室外曬干，除去種殼，選取健壯飽滿、無(wú)損傷和無(wú)蟲害的種子置于紙袋中封口備用。

1.2 試驗(yàn)方法與內(nèi)容

1.2.1 種子處理。將各個(gè)袋中的種子置于烘箱，分別在不同溫度和時(shí)間下處理。處理之后挑選大小、飽滿度基本一致的種子，用10%次氯酸鈉溶液浸泡種子30 min，用蒸餾水在流水條件下沖洗五六次，直到?jīng)]有次氯酸鈉溶液的氣味。

1.2.2 試驗(yàn)過程。種子經(jīng)高溫、浸種、消毒、沖洗后，均勻排放在鋪有2層濾紙、直徑為90 mm的培養(yǎng)皿中（培養(yǎng)皿預(yù)先消毒，用黑色記號(hào)筆在培養(yǎng)皿底部做標(biāo)記，防止混淆），每個(gè)培養(yǎng)皿中擺放100 粒種子［4］。種子處理溫度分別為25、30、35、40、45、50、55、60、65 ℃和70 ℃，處理時(shí)間分別為24、48、72 h，以及對(duì)照組CK（未做溫度處理），每個(gè)溫度設(shè)置3個(gè)重復(fù)。將裝有種子的培養(yǎng)皿放置在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，在室溫25 ℃下觀察發(fā)芽情況（種子萌發(fā)以胚根突破種皮為標(biāo)準(zhǔn)）。每天按時(shí)觀察并用滴管補(bǔ)充足量水分（蒸餾水），以浸潤(rùn)濾紙為標(biāo)準(zhǔn)，每隔48 h更換一次濾紙，保持苗床干凈，防止種子發(fā)霉。觀察種子發(fā)芽間隔為24 h，安置發(fā)芽當(dāng)天為第1 天，每天按時(shí)觀察并統(tǒng)計(jì)記錄種子發(fā)芽數(shù)量，連續(xù)3 d沒有種子發(fā)芽時(shí)結(jié)束發(fā)芽試驗(yàn)。

表1 不同溫度對(duì)紅砂種子發(fā)芽勢(shì)的影響

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度對(duì)紅砂種子發(fā)芽率的影響

由圖1 可知，在25 ℃（常溫組）和30 ℃下，不同時(shí)間處理的發(fā)芽率變化不大；30 ℃下處理72 h的發(fā)芽率略高于25 ℃下不同時(shí)間處理以及30 ℃下24、48 h 處理；在35 ℃下，隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，發(fā)芽率呈上升趨勢(shì)；在40 ℃下，隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，發(fā)芽率呈降低趨勢(shì)，處理48 h 和處理72 h 發(fā)芽率差異不大，40 ℃下處理24 h 發(fā)芽率最高，為75.3%；50、55、60、65 ℃和70 ℃下處理72 h發(fā)芽率均低于常溫處理。

由此得出，在40 ℃溫度環(huán)境下，紅砂發(fā)芽率最高，可能是這個(gè)溫度范圍內(nèi)種子體內(nèi)的酶活性最高，有助于提高發(fā)芽率；當(dāng)溫度高于或低于40 ℃時(shí)，種子體內(nèi)的酶活性降低，發(fā)芽率隨之下降。

2.2 不同溫度對(duì)紅砂種子發(fā)芽勢(shì)的影響

通過對(duì)比各處理時(shí)間均值發(fā)現(xiàn)，處理24 h 的平均發(fā)芽勢(shì)為49%；處理48 h 和72 h 的平均發(fā)芽率為45%。結(jié)果表明，處理24 h與常溫處理（50%）發(fā)芽勢(shì)變化不大，處理48 h與處理72 h沒有變化，均為45%。

通過對(duì)比各處理溫度均值發(fā)現(xiàn)，30 ℃的平均發(fā)芽率為36.78%，35 ℃的平均發(fā)芽率為43.45%，40 ℃的平均發(fā)芽率為57.44%，45 ℃的平均發(fā)芽率為44.22%，50 ℃的平均發(fā)芽率為44.89%，55 ℃的平均發(fā)芽率為47.78%，60 ℃的平均發(fā)芽率為39.44%，65 ℃的平均發(fā)芽率為50.33%，70 ℃的平均發(fā)芽率為47%（見表1）。在40 ℃下，紅砂種子發(fā)芽勢(shì)最高，為57.44%?？傮w來看，隨著溫度的升高，紅砂種子的發(fā)芽勢(shì)呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)。

2.3 不同溫度對(duì)紅砂種子發(fā)芽時(shí)間的影響

如表2所示，在25 ℃下，處理24、48、72 h的發(fā)芽時(shí)間均為9 d；在24 h 處理下，除25 ℃和70 ℃發(fā)芽時(shí)間為9 d外，其他均為10 d；在48 h處理下，平均發(fā)芽時(shí)間為10 d，其中60 ℃為13 d；在72 h 處理下，平均發(fā)芽時(shí)間為10 d，其中35、55 ℃為12 d?？傮w來看，在不同時(shí)間處理下，平均發(fā)芽時(shí)間沒有變化，均為10 d；在不同溫度處理下，隨著溫度的升高，發(fā)芽時(shí)間呈現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì)，差距為一兩天。這表明不同溫度、不同處理時(shí)間對(duì)發(fā)芽時(shí)間的影響不大。

表2 不同溫度對(duì)紅砂種子發(fā)芽時(shí)間的影響

3 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，紅砂種子發(fā)芽率隨著處理溫度的升高，在25～40 ℃呈上升趨勢(shì)，50～70 ℃與常溫組25 ℃相比呈下降趨勢(shì)，總體表現(xiàn)為先增后減。隨著溫度的變化，紅砂種子的發(fā)芽勢(shì)沒有顯著變化。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，紅砂種子的發(fā)芽勢(shì)呈降低趨勢(shì)。在高溫條件下，活力低的種子會(huì)失活，活力高的種子隨著溫度的增加而活力會(huì)降低。隨著處理溫度的升高，發(fā)芽勢(shì)呈先增后減的趨勢(shì)，在40 ℃時(shí)達(dá)到最高。不同溫度對(duì)發(fā)芽時(shí)間的影響不大，在不同處理時(shí)間下，平均發(fā)芽時(shí)間沒有變化，均為10 d。