催芽、覆蓋對楤木種子萌發(fā)和生長的影響

佘 萍，余治家，馬 杰，賈寶光，王正安

（寧夏農(nóng)林科學(xué)院固原分院，寧夏 固原 756000）

楤木Aralia chinensis是五加科楤木屬灌木或小喬木，樹皮灰色，疏生粗壯直刺，小枝常淡灰棕色，有黃棕色絨毛，疏生細(xì)刺。葉為二回或三回羽狀復(fù)葉，托葉與葉柄基部合生，耳廓形，小葉紙質(zhì)至薄革質(zhì)，卵形、闊卵形或長卵形，先端漸尖或短漸尖。大圓錐花序上分小傘形花序，花多數(shù)，白色，芳香，花期7～8月，果期9～10月。在六盤山地區(qū)，楤木又名黃花楤木（A.chinensisL.Var.nudaNakai）、烏龍頭、刺龍芽、刺嫩芽等，是六盤山自然分布的木本植物，其嫩芽可食用，是當(dāng)?shù)赜忻奶厣揭安恕Ｄ壳?，作為支撐地方?jīng)濟(jì)發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)正處于起步階段，近幾年老百姓于每年春季到野外采摘其嫩芽以自食、加工出售和供農(nóng)家樂收購等，供不應(yīng)求。然而，這種采挖方式對六盤山的植被、野生楤木資源的破壞越來越嚴(yán)重，采摘難度也越來越大。因此，開展六盤山野生楤木馴化和繁育技術(shù)研究，對該樹種在六盤山地區(qū)的擴(kuò)繁、栽培和產(chǎn)業(yè)化具有深遠(yuǎn)意義和參考價(jià)值。

楤木屬植物在藥用方面開發(fā)利用很早，1836年就有人針對楤木的利尿作用進(jìn)行了研究[1]，我國最早對楤木屬植物的研究可追溯到1964年傅克治等[2]開展龍牙楤木根皮生藥學(xué)鑒定研究。近幾年，對楤木的研究主要在藥用成分研究[3]，楤木含有皂苷類、黃酮類、微量元素、氨基酸及揮發(fā)油、糖類、脂肪酸、生物堿等；化學(xué)成分的提取[4-6]及提取工藝[7-9]，主要提取的成分有二萜類化合物、三萜類化合物、酚類化合物、皂苷等；基因組學(xué)研究[10-12]方面，主要以基因家族成員的鑒定和分析、基因圖譜及含量測定、基因功能等。對楤木屬植物的繁育技術(shù)[13-14]和栽培技術(shù)[15-16]研究主要在縮短種子休眠期，播期、播量、密度、肥料、施肥量等對幼苗生長的影響，以及切根、平茬等對分蘗和萌生量的影響。作為極具開發(fā)利用兼有藥用價(jià)值的山野菜，對其嫩芽營養(yǎng)成分[17]、腌制工藝[18]、保鮮[19]、營養(yǎng)成分[20-21]、品質(zhì)[22]等方面的研究也顯得尤為關(guān)鍵。本研究主要開展了沙藏溫度對楤木種子萌發(fā)的影響和覆蓋物對幼苗生長的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

本研究試驗(yàn)地點(diǎn)位于寧夏涇源縣新民鄉(xiāng)先進(jìn)村的農(nóng)田（106°24′13″E，35°17′55″N），近2年該地年均氣溫6.5 ℃，年降水量650 mm，年最高氣溫28.5 ℃，年最低氣溫-20 ℃，≥5 ℃積溫2 700 ℃，無霜期140 d，年相對濕度66%。土壤為山地灰褐土，土層平均厚度60 cm，薄厚分布不均，土壤pH值為7.74，有機(jī)碳含量為65.6 g·kg-1，全氮含量為5.1 g·kg-1，全磷含量為0.9 g·kg-1，全鉀含量為24.8 g·kg-1，全鐵含量為35.8 g·kg-1，土壤水溶性鹽總量為0.6 g·kg-1。

1.2 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)所選的播種材料為2019年采集的六盤山楤木種子，覆蓋物為胡麻草、玉米秸稈和落葉松針葉。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 凈種方法

六盤山楤木種子制備：2019年9月上中旬果實(shí)成熟后進(jìn)行人工采摘，按照GB/T 16619 規(guī)定執(zhí)行。將果實(shí)腐熟2～3 d 及時(shí)調(diào)制種子。具體方法是在水泥地上將果肉踩碎，收到孔徑≧0.25 cm 的篩中，在流動(dòng)的清水下反復(fù)沖洗，將篩出的果醬及種子混合物收到容器中，再把容器中的混合物倒入孔徑≦0.15 cm 的細(xì)篩反復(fù)沖洗，將篩中剩余的混合物置于通風(fēng)干燥處陰干，反復(fù)搓揉，除去雜質(zhì)，裝于布袋中備用。

1.3.2 種子催芽方法

11月初將已制備的種子用40 ℃的溫水浸種48 h，再用0.5%高錳酸鉀溶液消毒2 h，之后用清水沖洗種子3～5 次。將處理好的種子與消毒后的濕沙（來源：固原沙廠，沙粒粒徑0.5～0.6 mm），混勻后裝在孔徑為0.1 cm 的尼龍網(wǎng)袋中，將裝好種子的網(wǎng)袋與消過毒的濕河沙分層放置在塑料盆中，共放3 層，最下面一層2 cm 厚的濕沙，中間一層是0.5 cm 厚的種子，最上面一層是2 cm厚的濕沙，濕沙的含水率保持在60%±5%。

G1 處理：低溫沙藏+高溫催芽（在0 ℃環(huán)境下放置150 d 后放在25 ℃環(huán)境中繼續(xù)沙藏，待萌發(fā)率達(dá)到30%左右播種）。

G2 處理：室溫沙藏+高溫催芽（在15 ℃環(huán)境下放置150 d 后放在25 ℃環(huán)境中繼續(xù)沙藏，待萌發(fā)率達(dá)到30%左右播種）。

G3 處理：低溫冷凍沙藏+高溫催芽（在-20 ℃環(huán)境下放置150 d 后放在25 ℃環(huán)境中繼續(xù)沙藏，待萌發(fā)率達(dá)到30%左右播種）。

對照CK：低溫沙藏（在0 ℃環(huán)境下沙藏，待萌發(fā)率達(dá)到30%左右播種）。

1.3.3 發(fā)芽試驗(yàn)

分別從以上G1、G2、G3 和對照CK 沙藏150 d的種子中挑選飽滿種子150 粒，每50 粒一份，每個(gè)處理重復(fù)3 次，分別置于雙層濾紙的培養(yǎng)皿中，G1、G2、G3置于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，采用完全隨機(jī)區(qū)組排列。對照CK 置于0 ℃恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。保持濾紙濕潤，每天進(jìn)行觀測，胚根突出種皮的長度為2 mm 時(shí)視為種子萌發(fā)，種子停止萌發(fā)后統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率。

1.3.4 播種及覆蓋方法

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3 個(gè)區(qū)組，每個(gè)區(qū)組4 種處理，播種前對種子催芽（催芽方法見1.3.2），對土壤消毒（播種前5～7 d 用75%敵克松和25%代森錳鋅的混合粉劑4.0～6.0 g·m-2與細(xì)砂土混合均勻成藥土，播種前將藥土撒在播種溝中）。播后觀測出苗數(shù)，測量苗高、計(jì)葉片數(shù)。播種前3 d 用五氯硝基苯溶液對床面進(jìn)行消毒。采用條播，行距為10～15 cm，開深3.0 cm 的溝，將混沙的種子均勻地撒于溝內(nèi)，覆土1.0 cm 厚，所選的播后覆蓋物為胡麻草T1（用鍘草機(jī)處理成碎屑狀）、玉米秸稈T2（用鍘草機(jī)處理成碎屑狀）、六盤山華北落葉松針葉T3，覆蓋2 cm 厚，以不覆蓋為對照CK，每個(gè)處理的面積為1 000 m2。用微噴裝置澆透水后不定期噴灌，所有苗床播種后保持床面濕潤。

1.4 指標(biāo)測定及方法

萌發(fā)率=（發(fā)芽種子粒數(shù)÷供試種子粒數(shù)）×100%

出苗率=（出苗量÷播種量）×100%

出苗量：相對播種量而言，每個(gè)播幅播種后發(fā)芽種子實(shí)際萌發(fā)出的幼苗數(shù)量，采用人工計(jì)數(shù)。

苗高：苗木自地面至最高生長點(diǎn)的垂直距離，用鋼卷尺測量。

葉片數(shù)：每株苗木上生長的長度大于1 cm 的復(fù)葉數(shù)量，采用人工計(jì)數(shù)。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析，用Excel 2010、SPSS 19.0 和Graphpad prism 8.0 軟件進(jìn)行圖表生成。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種子催芽方法萌發(fā)率差異分析

將不同層積催芽處理（G1、G2、G3、CK）六盤山楤木種子的萌發(fā)率差異進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，P=0.893＞0.05 說明所測數(shù)據(jù)呈正態(tài)性分布，可進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如下。

由表1得出，不同覆蓋物出苗率顯著性P=0.927＞0.05，說明方差齊，可用單因素方差分析，得出如下結(jié)果。

表1 不同催芽方法楤木萌發(fā)率方差齊性檢驗(yàn)Table 1 Homogeneity test of germination rate variance of A.chinensis with different germination methods

由表2可知，P=0.000＜0.01，說明這4 種處理間至少有2 種處理是存在極顯著性差異的。由圖1可知，G1（低溫沙藏+高溫催芽）處理萌發(fā)率最高，為84.7%，其余依次為處理G2（室溫沙藏+高溫催芽）、G3（低溫冷凍沙藏+高溫催芽）和CK（低溫沙藏），三者萌發(fā)率分別為72.7%、68.7%和50.0%，分別比T1 處理的出苗率低12.0%、16.0%和34.7%。G1 處理是在0 ℃環(huán)境下放置150 d 后放在25 ℃環(huán)境中繼續(xù)沙藏了40 d；G2 處理是在15 ℃環(huán)境下放置150 d 后放在25 ℃環(huán)境中繼續(xù)沙藏了47 d；G3 處理是在-20 ℃環(huán)境下放置150 d 后放在25 ℃環(huán)境下繼續(xù)沙藏了43 d；對照CK 處理在0 ℃環(huán)境下沙藏了207 d。G1、G2、G3 沙藏前150 d 溫度各不相同，后期均是在25 ℃下繼續(xù)沙藏，3 個(gè)處理萌發(fā)時(shí)間不同；G1 與CK 前150 d 沙藏溫度相同，差別在后期，G1 進(jìn)行了高溫處理，而CK 保持溫度不變。4 種處理以G1 處理萌發(fā)得最早，萌發(fā)率最高。

圖1 不同催芽方法對六盤山楤木萌發(fā)率的影響Fig.1 Effects of different germination methods on germination rate of A.chinensis

表2 不同催芽方法對楤木萌發(fā)率的影響方差分析Table 2 Variance analysis of the effects of different germination methods on germination rate of A.chinensis

2.2 不同覆蓋物出苗率差異分析

對不同覆蓋物（T1、T2、T3、CK）下六盤山楤木種子的出苗率差異進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，P=0.562＞0.05 說明所測數(shù)據(jù)呈正態(tài)性分布，可進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如下。

由表3得出，不同覆蓋物出苗率顯著性P=0.108＞0.05，說明方差齊，可用單因素方差分析，得出如下結(jié)果。

表3 不同覆蓋物六盤山楤木出苗率方差齊性檢驗(yàn)Table 3 Homogeneity test of variance of emergence rate of A.chinensis with different coverings

由表4可知，P=0.005＜0.01，說明這4 種處理至少有2 種處理是存在極顯著性差異的。由圖2可見，T2（玉米秸稈）處理，出苗整齊，幼苗健壯，出苗率最高，為74.5%，其余依次為處理T1（胡麻草）、T3（松針）和對照CK（不覆蓋），三者出苗率分別為45.6%、43.3%和34.4%，分別比T1處理的出苗率低28.9%、31.2%和40.1%。胡麻草和松針覆蓋下出苗不太整齊，生長較弱，尤其是松針處理，出苗后幼苗逐漸猝倒枯萎，到后期所剩無幾。對照組不覆蓋任何物品，出苗不整齊，幼苗最弱，出苗率最低，但后期幼苗枯死相對松針覆蓋較少，落葉松針在接受自然降水的浸潤后，水質(zhì)呈弱酸性，對楤木幼苗生長不利，而玉米秸稈和胡麻草在接受自然降水的浸潤后，水質(zhì)呈弱堿性，對楤木幼苗生長有利。經(jīng)調(diào)查，玉米秸稈、胡麻草和松針覆蓋下平均地表溫度由大到小依次是胡麻草、玉米秸稈和松針，可見松針能有效降低土壤溫度，地溫是影響出苗的關(guān)鍵因素，可見玉米秸稈覆蓋對楤木種子出苗最有利。

表4 不同覆蓋物對六盤山楤木出苗率的影響方差分析Table 4 Variance analysis of the effects of different coverings on emergence rate of A.chinensis

圖2 不同覆蓋物對六盤山楤木出苗率的影響Fig.2 Effects of different mulch on emergence rate of A.chinensis

2.3 不同覆蓋物苗高差異分析

對不同覆蓋物（T1、T2、T3、CK）下六盤山楤木種子的苗高異進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，P=0.688＞0.05 說明所測數(shù)據(jù)呈正態(tài)性分布，可進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如下。

由表5得出，不同覆蓋物苗高顯著性P=0.067＞0.05，說明方差齊，可用單因素方差分析，得出如下結(jié)果。

表5 不同覆蓋物六盤山楤木苗高方差齊性檢驗(yàn)Table 5 Homogeneity test of height square difference of A.chinensis seedlings with different coverings

由表6可知，P=0.000＜0.01，說明這4 種處理至少有2 種處理是存在極顯著性差異的。由圖3可見，T1（胡麻草）處理苗高最高，為23.0 cm，其余依次為處理T2（玉米秸稈）、CK 和T3（松針），三者苗高分別為13.9、7.1 和6.4 cm，分別比T1 處理的苗高低9.1、15.9 和16.6 cm。玉米秸稈、胡麻草和松針覆蓋下平均地表溫度由大到小依次是胡麻草、玉米秸稈和松針，地溫高對幼苗生長有利，在葉片未完全覆蓋地面的情況下，胡麻草覆蓋的地表溫度最高，又不至讓幼苗灼傷，對幼苗生長最有利，因此胡麻草覆蓋下楤木幼苗較其他處理更高。

表6 不同覆蓋物六盤山楤木苗高的影響方差分析Table 6 Variance analysis of the effects of different coverings on seedling height of A.chinensis

圖3 不同覆蓋物對六盤山楤木苗高的影響Fig.3 Effects of different mulch on seedling height of A.chinensis

2.4 不同覆蓋物葉片數(shù)差異分析

對不同覆蓋物（T1、T2、T3、CK）下六盤山楤木種子的葉片數(shù)異進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，P=0.062＞0.05 說明所測數(shù)據(jù)呈正態(tài)性分布，可進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如下。

由表7得出，不同覆蓋物葉片數(shù)顯著性P=0.066＞0.05，說明方差齊，可用單因素方差分析，得出如下結(jié)果。

表7 不同覆蓋物六盤山楤木葉片數(shù)方差齊性檢驗(yàn)Table 7 Homogeneity test of leaf number variance of A.chinensis with different coverings

由表8可知，P=0.000＜0.01，說明這4 種處理至少有2 種處理是存在極顯著性差異的。通過圖4可見，T1（胡麻草）處理葉片數(shù)最多，為7.7枚·株-1，其余依次為處理T2（玉米秸稈）、CK和T3（松針），三者葉片數(shù)分別為4.9、4.3 和3.7枚·株-1，分別比T1 處理的葉片數(shù)少2.8、3.4 和4.0枚·株-1。玉米秸稈、胡麻草和松針覆蓋下平均地表溫度由大到小依次是胡麻草、玉米秸稈和松針，地溫高對幼苗生長有利，在葉片未完全覆蓋地面的情況下，胡麻草覆蓋的地表溫度最高，又不至讓幼苗灼傷，對幼苗生長最有利，因此胡麻草覆蓋下楤木幼苗葉片數(shù)較其他處理更多。

表8 不同覆蓋物對六盤山楤木葉片數(shù)的影響方差分析Table 8 Variance analysis of the effects of different coverings on leaf number of A.chinensis

圖4 不同覆蓋物對六盤山楤木葉片數(shù)的影響Fig.4 Effects of different coverings on leaf numbers of A.chinensis

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié) 論

六盤山楤木種子萌發(fā)以0 ℃下沙藏150 d 后繼續(xù)在25 ℃下沙藏30 d 為宜，播種后以玉米秸稈覆蓋出苗率高，以胡麻草覆蓋促進(jìn)幼苗生長效果好。

3.2 討 論

影響種子萌發(fā)的因素主要有4 個(gè)，即水分、氧氣、溫度、光照[23-24]，本研究在種子培養(yǎng)過程中培養(yǎng)箱光照、水分、氧氣條件是相同的，均能滿足楤木種子萌發(fā)所需，4 種處理差別主要是溫度。經(jīng)過0 ℃到25 ℃的變溫沙藏，可以使楤木種子內(nèi)酶活性增強(qiáng)，有效打破楤木種子休眠，促進(jìn)萌發(fā)。

前人的研究表明將種子用清水浸泡7 d，沙藏3～4 個(gè)月，后置于20 ℃條件下催芽效果好，一般發(fā)芽率可達(dá)60%，并未明確出苗率是多少[14]，這樣的結(jié)果對生產(chǎn)實(shí)際的指導(dǎo)作用較小，研究不夠深入。種子難萌發(fā)與種皮厚度有關(guān)[25]，楤木種子種皮比較致密，具有明顯的生理后熟現(xiàn)象和休眠特性，不經(jīng)過催芽處理，種子萌發(fā)和出苗不整齊。采用GA3200 mg·L-1浸種12 h 在25 ℃恒溫箱內(nèi)催芽50 d發(fā)芽率最高，為63.48%[26]，比本研究低。冷藏對打破種子休眠有一定的促進(jìn)作用，而外源激素[27]、內(nèi)源激素[28]對種子萌發(fā)也有一定的影響，下一步將開展外源激素對楤木種子萌發(fā)的相關(guān)研究。

本研究在播種后進(jìn)行覆蓋，一是為了避免六盤山地區(qū)夏季經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的冰雹天氣，覆蓋物可以有效減輕冰雹對幼苗的危害；二是六盤山地區(qū)在4—5月常出現(xiàn)較嚴(yán)重的倒春寒，氣溫會(huì)降到0 ℃以下，對剛長出的幼苗會(huì)產(chǎn)生凍害，覆蓋可以起到保溫作用，減輕凍害。對楤木種子播后覆蓋的研究鮮有報(bào)道，前人僅在幼苗長出第1 片真葉時(shí)，加蓋遮陰網(wǎng)遮陽，防止幼苗被灼傷[29]，這與本研究對幼苗采取覆蓋的作用截然不同。覆蓋物對地表土壤溫度[30]和土壤物理性質(zhì)及養(yǎng)分含量[31]有一定的影響，本研究還未對3 種覆蓋物的成分含量及其對土壤的影響進(jìn)行測定，這些將在接下來的研究工作中開展。

對棘莖楤木無性繁殖技術(shù)研究，結(jié)果表明根段長度、徑粗和生根劑種類和濃度對生根率均有影響，根段長度達(dá)15 cm、根段徑粗為5～7 mm時(shí)成活率最高，為76.67%；ABT 濃度100 mg·L-1時(shí)成活率最高，為84.44%[32]。而對六盤山楤木無性繁殖研究表明的根插育苗生根率為58.3%、硬枝扦插生根率為3.4%、嫩枝扦插生根率為0[14]，說明六盤山楤木無性繁殖方式成活率比較低，尤其是用枝條扦插還需進(jìn)一步深入研究，以求達(dá)到快速擴(kuò)繁的目標(biāo)。

目前，楤木是固原市具有很大發(fā)展?jié)摿?、可以有效助力脫貧攻?jiān)的潛力型菜用木本植物，近些年都未對其深入研究和開發(fā)利用過，今后在繁育技術(shù)和栽培技術(shù)方面還需要開展深入研究，以提高產(chǎn)菜量，達(dá)到脫貧富民的目標(biāo)。