外源植物激素對杉木種子萌發(fā)及苗木生長的影響

袁蓮珍, 楊斌, 劉際梅, 史富強

1. 云南省林業(yè)和草原科學院熱帶林業(yè)研究所，云南 普文 666102；

2. 云南省林業(yè)和草原科學院，云南 昆明 650204；

3. 云南省普洱市林業(yè)科學研究所，云南 普洱 665000

杉 木（Cunninghamia lanceolata（ Lamb.）Hook.）屬杉科（Taxodiaceae）杉木屬喬木，又名沙木、沙樹等，樹高可達30 m，胸徑可達2.5～3 m；不耐嚴寒及濕熱，怕風、怕旱。喜肥沃、深厚、濕潤、排水良好的酸性土壤。根淺，沒有明顯的主根[1]。是我國南方重要的用材樹種之一，栽培歷史悠久，遍布我國整個亞熱帶的南方17 省[2]。

種子是延續(xù)物種、擴大種群生態(tài)位空間的生命載體，是高等植物生長發(fā)育的起點[3]。林木種子預處理則是育苗技術(shù)中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，是培育良種壯苗的第一步。杉木種子屬于低含水量種子，只需在播種前用45 ℃以下溫水浸種24 h，種子充分吸漲后即可播種。但種子的發(fā)芽率僅為30%～50%[4]。這對研究杉木的科技工作者來說，就需要找到更好的方法提高其發(fā)芽率及發(fā)芽勢,培育出壯苗。目前，在不同處理對杉木種子萌發(fā)及幼苗生長影響的研究有許多[5-10]，外源植物激素對其他種子的萌發(fā)及幼苗生長影響也有研究[11-12]，但外源植物激素對杉木種子萌發(fā)及幼苗生長的影響未見報道。為此，本文利用不同濃度的外源植物激素吲哚丁酸（IBA）、赤霉素（GA3）、6-芐基腺嘌呤（6-BA）和脫落酸(ABA)浸泡不同時間處理杉木種子，研究對種子萌發(fā)及幼苗生長的影響，為杉木造林過程中培育壯苗提供數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試杉木種子來源于廣西融安縣西山林場。于2018 年12 月種子成熟季節(jié)時采于優(yōu)良母樹，并放置于4 ℃的冰箱中保存。

1.2 試驗方法

2019 年8 月25 日進行杉木種子的萌發(fā)實驗。挑選出大小一致、顆粒飽滿的種子，用0.5%KMnO4進行表面消毒10 min 后，再用蒸餾水沖洗若干次備用。分別設(shè)置如表1 中所示處理種子，然后用蒸餾水清洗干凈，分別將各處理后種子置于鋪有雙層濾紙的培養(yǎng)皿（R=9 cm）中，放置人工氣候箱中培養(yǎng)，人工氣候箱設(shè)置光照時間為12 h，25 ℃的恒溫，濕度為75%。每個處理100 粒種子，3 次重復，以45 ℃的蒸餾水浸種24 h 為對照。

表 1 杉木種子的不同處理設(shè)計Tab. 1 Different treatments design of Cunninghamia lanceolata seeds

以胚根突破種皮2 mm 作為種子發(fā)芽的標志，直至種子連續(xù)7 d 沒有種子發(fā)芽為實驗結(jié)束，每天觀察記錄種子發(fā)芽數(shù)，實驗中杉木種子共萌發(fā)12 d。發(fā)芽率（%）=萌發(fā)種子總粒數(shù)/供試種子總粒數(shù)×100%計算發(fā)芽率，發(fā)芽勢=前7 d 內(nèi)正常發(fā)芽種子數(shù)/供試種子總數(shù)×100%計算發(fā)芽勢。

斷續(xù)萌發(fā)15 d 后將各處理中杉木芽苗播于50 穴育苗盤（以消毒好的營養(yǎng)土為基質(zhì)），21 個處理，在西雙版納州景洪市普文鎮(zhèn)試驗林場苗圃中進行育苗試驗。在育苗階段，注意水肥管理及病蟲害防治等。5 個月后，對全部幼苗進行苗高、地徑及根長測量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS19.0 及Excel2013 對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、方差分析及顯著性檢驗。

表 2 外源植物激素中各處理對杉木發(fā)芽情況的方差分析Tab. 2 Variance analysis of different exogenous plant hormones treatment on seed germination of Cunninghamia lanceolata

2 結(jié)果與分析

2.1 外源植物激素對杉木種子萌發(fā)的影響

從表2 的方差分析表中可以看出，外源植物激素的不同濃度及不同浸泡時間對杉木種子萌發(fā)存在極顯著差異。

從圖1、圖2 中我們可以看出,生長素吲哚丁酸(IBA)、赤霉素（GA3）、細胞分裂素（6-BA）在不同濃度、不同浸泡時間處理杉木種子后，種子的萌發(fā)率和發(fā)芽勢均高于對照（CK），對杉木種子萌發(fā)起促進作用。IBA、GA3、6-BA 在濃度為100 mg/L、浸泡時間為1 h 的處理中，杉木種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢最高，IBA 發(fā)芽率為93.3%，比對照（58%）高出61%，發(fā)芽勢為47%，比對照（25.7%）高出83%；GA3發(fā)芽率為94.7%，比對照（58%）高出63%，發(fā)芽勢為55.3%，比對照（25.7%）高出111%；6-BA發(fā)芽率為89.7%，比對照（58%）高出55%，發(fā)芽勢為41%，比對照（25.7%）高出60%。脫落酸（BAB）在不同濃度、不同浸泡時間處理杉木種子后，種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢均低于對照（CK），對杉木種子萌發(fā)起抑制作用。

圖 1 外源植物激素不同濃度、不同浸泡時間對杉木種子發(fā)芽率的影響Fig. 1 Effects of exogenous plant hormones with different concentrations and soaking time on seed germination rate of Cunninghamia lanceolata

圖 2 外源植物激素不同濃度、不同浸泡時間對杉木種子發(fā)芽勢的影響Fig. 2 Effects of exogenous plant hormones with different concentrations and soaking time on seed germination potential of Cunninghamia lanceolate

2.2 外源植物激素對杉木苗木生長的影響

從表3 的數(shù)據(jù)中可以看出：不同外源植物激素的不同浸泡時間對杉木苗木的生長影響不顯著，只有不同濃度對苗木生長呈顯著影響。吲哚丁酸（IBA）、赤霉素（GA3）、6-芐基腺嘌呤（6-BA）處理過的杉木苗高都高于對照（CK），起促進作用，脫落酸（ABA）處理過的杉木苗高低于對照（CK），起抑制作用；吲哚丁酸（IBA）、赤霉素（GA3）、6-芐基腺嘌呤（6-BA）、脫落酸（ABA）處理后的杉木苗地徑都高于對照（CK），起促進作用；脫落酸（ABA）150 mg/L、50 mg/L、100 mg/L處理后的杉木苗根長都大于對照（CK），起促進作用。

3 結(jié)論與討論

外源植物激素的不同濃度、不同浸泡時間對杉木種子的萌發(fā)呈極顯著差異。吲哚丁酸（IBA）、赤霉素（GA3）、6-芐基腺嘌呤（6-BA）處理過的杉木種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢都高于對照（CK），100 mg/L的赤霉素（GA3）、浸泡時間1 h 的處理效果最好，種子發(fā)芽率為94.7%，發(fā)芽勢為55.3%。脫落酸（ABA）處理過的杉木種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢都低于對照（CK），300 mg/L 的脫落酸（ABA）、浸泡時間2 h 的發(fā)芽率最低為26.3%，發(fā)芽勢也最低，為10%。

外源植物激素不同浸泡時間對杉木苗木的生長沒有呈顯著差異，只有不同的外源植物激素的不同濃度呈顯著差異。吲哚丁酸（IBA）、赤霉素（GA3）、6-芐基腺嘌呤（6-BA）處理過的杉木苗高、地徑生長都大于對照（CK），200 mg/L 的赤霉素（GA3）處理后的杉木苗高最優(yōu)，平均為6 cm；150 mg/L 的6-芐基腺嘌呤（6-BA）處理后的杉木地徑最粗，平均為0.1 cm。脫落酸（ABA）處理過的杉木苗木根長都優(yōu)于其他幾種外源植物激素，150 mg/L的脫落酸（ABA）根長平均為6.1 cm。

綜上所述，外源植物激素對杉木種子的萌發(fā)及幼苗發(fā)育生長上具有一定的影響，吲哚丁酸（IBA）、赤霉素（GA3）、6-芐基腺嘌呤（6-BA）都對杉木種子萌發(fā)及苗高、地徑起促進作用，脫落酸（ABA）對杉木種子萌發(fā)起抑制作用，但對其苗木根長起促進作用。本試驗由于培育時間短，苗木只有5 個月苗齡，得到的數(shù)據(jù)僅僅只可為杉木齊苗、壯苗提供一些數(shù)據(jù)參考。

表 3 外源植物激素對杉木苗木生長的影響Tab. 3 Effects of exogenous plant hormones on seedlings growth of Cunninghamia lanceolata