水杉種子貯藏試驗

王盛斌　樊孝陽　劉本洲

摘 要： 為了探尋水杉種子貯藏的適宜含水量、溫度和時長，以期為水杉種子的科學貯藏提供參考。本研究以水杉原產地湖北省利川市忠路鎮(zhèn)小河村的原生水杉母樹上采收的種子為試驗材料，通過不同種子含水量、貯藏溫度和貯藏時長試驗，比較了入庫和出庫時種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢的變化規(guī)律。結果表明：種子含水量在10.00%～10.99%時，貯藏期間種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢的降低值最小，貯藏效果最佳。種子含水量為10.00%～10.99%，在-5 ℃貯藏1 a時，發(fā)芽率、發(fā)芽勢降低值最小，貯藏效果最佳；-5 ℃貯藏1 a、2 a、3 a時，種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢無顯著性差異。因此，水杉種子貯藏入庫含水量應控制在10.00%～10.99%，貯藏溫度推薦-5 ℃，在-5 ℃條件下可以貯藏3 a。

關鍵詞： 水杉;種子;貯藏技術

中圖分類號：S791.35 文獻標識碼：A 文章編號：1004-3020（2023）01-0013-04

Storage Experiment of Metasequoia glyptostroboides Seeds

Wang Shengbin（1）Fan Xiaoyang（2） Liu Benzhou（3）

（1.Lichuan Forestry Science Research Institute Lichuan 445400；

2.Lichuan Forestry Affairs Service Center Lichuan 445400；

3.Lichuan Forestry BureauLichuan 445400 ）

Abstract： In order to explore suitable water content，temperature and storage time of M. glyptostroboides seeds，provide reference for its scientific storage.In this study，the seeds collected from the original mother tree of M.glyptostroboides that grew in Xiaohe Villeage，Zhonglu Township，Lichuan County of Hubei province were used as experimental materials.The change rules of germination rate and germination vigor between entering and leaving the incubator were compared with different moisture，temperature and storage time.The results showed that water content between 10.00% to 10.99%%，the drop value of the germination rate and germination vigor was the lowest，so there was the best moisture for seed storage.when the moisture was 10% to 11%，and the temperature was five degrees below zero ，the drop value of the germination rate and germination vigor was the lowest for storage 1 year，there was the best storage condition.There would be no significant difference storage for 1 year，2 years and 3 years if five degrees below zero.Therefore，the appropriate moisture should be controlled at 10.00% to 10.99%%，and the best temperature should be five degrees below zero，the storage length can be achieved to 3 years if the temperature is five degrees below zero.

Key words： Metasequoia glyptostroboides；seed；storage technology

水杉Metasequoia glyptostroboides，是柏科水杉屬落葉樹種［1］，國家一級保護植物［2］，歷經第四紀冰川的孑遺樹種，享有“植物活化石”的美譽。原生種群主要分布于湖北省利川市、重慶市石柱縣和湖南省龍山縣。水杉適應性強，喜濕潤，生長快，樹姿優(yōu)美，是我國平原綠化、湖區(qū)綠化、道路綠化、河堤護岸的主要樹種和庭園觀賞樹種。水杉種子主要產自其原生分布區(qū)上百年的古樹。水杉古樹較高，平均高度達35 m以上，其結實層多在樹梢，采摘難度大、風險高、費用貴。水杉結實受當年初春氣候影響非常明顯，產量和質量不穩(wěn)定，質量優(yōu)良的水杉種子尤為珍貴。因此，建立水杉種子科學的貯藏方法，保障水杉種子供應，提高苗木質量顯得特別重要。由于水杉種子天然發(fā)芽率低，自然更新困難，加上人為破壞等原因，致使野生水杉數量急劇下降而處于瀕危狀態(tài)。目前，學者對水杉的研究主要集中在其地理分布、系統演化地位、群落生態(tài)性狀、遺傳多樣性及種子的萌發(fā)等方面。本研究通過比較水杉種子在不同含水量、不同溫度、不同時長貯藏后種子的發(fā)芽情況，以期建立水杉種子適宜的貯藏方法。

1 試驗地概況

試驗地設在湖北省利川市水杉原生種群分布區(qū)，東經108°56′25″～108°57′44″，北緯30°14′57″～30°16′11″，海拔6 500～1 500 m。屬亞熱帶季風氣候，全年日照時數1 298.9 h，日照率29%，年平均氣溫12.8 ℃，極端最低氣溫-15.4 ℃，極端最高氣溫35.4 ℃，全年活動積溫為3863 ℃，年平均降水量1 471.1 mm，年均蒸發(fā)量1 209.2 mm，相對濕度81.3%，全年無霜期為233 d。土壤為河谷沖積土和沙巖發(fā)育成的紫色土及石灰?guī)r發(fā)育成的山地黃壤和黃棕壤，pH值5.6～6.7，呈微酸性或中性，土質疏松濕潤，土層深厚肥沃。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

2018年10月18日，在利川市忠路鎮(zhèn)小河村母樹群落采收水杉球果350 kg，運回利川市林科所，采用自然干燥法調制出水杉種子21 kg。取用其中籽粒飽滿、無雜質、無病蟲害的水杉種子16 kg開展貯藏試驗。

2.2 試驗方法

2.2.1 種子含水量試驗

采用普通干藏法開展貯藏試驗，比較不同含水量的種子貯藏期間發(fā)芽率、發(fā)芽勢的變化情況，探索貯藏水杉種子的適宜含水量。設4個處理，貯藏入庫時種子含水量分別是9.00%～9.99%、10.00%～10.99%、11.00%～11.99%、12%～13%，每處理4次重復。每次重復用種子0.5 kg，每處理用種子2 kg，共用種子8 kg。新鮮種子2 kg用編織袋裝好，放入風干機中干燥，期間每隔6 h抽樣檢測一次含水量，直至符合試驗設計處理要求，隨后進行貯藏。種子入庫貯藏時間為2018年11月16日，出庫時間為2019年3月6日，貯藏時長4個月。

2.2.2 貯藏溫度與貯藏時長試驗

以含水量10.7%的種子（發(fā)芽率35%，發(fā)芽勢21%）為材料開展試驗，比較不同溫度、不同時長種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢的變化情況，探索貯藏水杉種子的適宜溫度和時長。貯藏溫度設4個處理，分別是常溫、0 ℃、-5 ℃、-10 ℃；貯藏時長設3個處理，分別是1 a、2 a、3 a；每處理設4次重復。每次重復用種子0.5 kg，每處理用種子2 kg，共用種子8 kg。種子貯藏入庫時間為2018年11月20日，出庫時間分別是2019年11月10日、2020年11月12日和2021年11月10日。

2.2.3 種子入庫含水量測定

種子干燥過程中抽樣檢測含水量，抽取的樣品采用高恒溫烘干法檢測，控制溫度（130±2）℃，烘干時間4 h。數據計算參照GB 2772-1999《林木種子檢驗規(guī)程》。含水量以重量百分率表示，計算到一位小數，其計算公式為：

含水量（%）=（M2－M3）／（M2－M1）×100%

式中，M1為樣品盒和蓋的重量（g），M2為樣品盒和蓋及樣品的烘前重量（g），M3為樣品盒和蓋及樣品的烘后重量（g）。

2.2.4 種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢測定

采用光照培養(yǎng)箱進行恒溫發(fā)芽試驗，發(fā)芽床為兩層濾紙。將供試種子均勻擺放在濕潤的濾紙上，置入發(fā)芽盒中，再將發(fā)芽盒置入光照培養(yǎng)箱內開展試驗，控制溫度25 ℃，每處理播種100粒種子，4次重復。初次計數時間為置床后第10天，以發(fā)芽末期連續(xù)5 d發(fā)芽粒數平均不足供試種子總數的1%時結束發(fā)芽測定試驗，末次計數時間為第26天。期間，每天觀察記錄發(fā)芽數據，計算種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢。數據統計和計算參照GB2772-1999《林木種子檢驗規(guī)程》。

發(fā)芽率計算公式為：

發(fā)芽率（%）=n／N×100%

式中，n為總正常發(fā)芽粒數，N為供試種子總粒數。

發(fā)芽勢計算公式為：

發(fā)芽勢（%）=α／N×100%

式中，α為達到高峰時的正常發(fā)芽粒數，N為供試種子總粒數。

2.3 數據分析方法

出庫與入庫時種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢的差值即是降低值，以降低值為基礎數據進行分析。先進行方差分析，然后用q檢驗方法進行多重比較。因降低值是百分數，先將其采用反正弦函數轉換處理后再行方差分析和q檢驗。

3 結果與分析

3.1 含水量

不同含水量種子出入庫時的發(fā)芽率和發(fā)芽勢見表1，其中4個處理種子的實際含水量分別為9.6%、10.7%、11.6%和12.5%。不同含水量貯藏結果見表1，含水量對種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢的影響存在一致性。

結果表明，不同含水量的種子貯藏4個月后發(fā)芽率、發(fā)芽勢降低程度差異顯著。發(fā)芽率、發(fā)芽勢的降低值排序一致，不同含水量的發(fā)芽率、發(fā)芽勢降低值排序為12.5%＞11.6%＞9.6%＞10.7%，含水量10.7%的降低值最小。進一步采用q檢驗法進行多重比較，顯示含水量10.7%與9.6%間不存在顯著性差異，與含水量11.6%、12.5%之間存在顯著性差異。因此，種子貯藏入庫含水量應控制在10%～10.99%。

3.2 貯藏溫度與時長

種子含水量10%～10.99%時，不同溫度與時長的貯藏結果，溫度和時長對種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢的影響存在一致性，見表2。

結果表明，不同貯藏時長的種子發(fā)芽率降、發(fā)芽勢低值程度差異顯著。降低值排序均為貯藏3 a＞2 a＞1 a，貯藏時長越長降低值越大。q檢驗顯示，貯藏時長1 a與貯藏2 a、3 a之間均存在顯著性差異。可見，種子的貯藏時長以不超過1 a為宜。

不同貯藏溫度的種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢降低程度差異顯著。降低值排序均為常溫貯藏＞0 ℃＞-10 ℃＞-5 ℃，-5 ℃貯藏降低值最小。q檢驗顯示，-5 ℃貯藏與-10 ℃貯藏不存在顯著性差異，與0 ℃、常溫貯藏均存在極顯著差異?？梢?，水杉種子貯藏的適宜溫是-5 ℃。

貯藏溫度與時長交互作用下，各處理間的種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢降低程度差異顯著。降低值排序為常溫貯藏3 a＞2 a＞1 a＞0 ℃貯藏3 a＞0 ℃貯藏2 a＞-10 ℃貯藏2 a＞-10 ℃貯藏3 a＞-5 ℃貯藏3 a＞0 ℃貯藏1 a＞-5 ℃貯藏2 a＞-10 ℃貯藏1 a＞-5 ℃貯藏1 a，-5 ℃貯藏1 a的降低值最小。q檢驗顯示，-5 ℃貯藏1 a與-5 ℃貯藏3 a、0 ℃貯藏1 a、-5 ℃貯藏2 a、-10 ℃貯藏1 a之間不存在顯著性差異，與其它組合均存在顯著性差異?？梢姡挤N子在含水量10%～10.99%時，于-5 ℃條件下可以貯藏3 a。

綜合貯藏溫度和時長對種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢的影響，認為水杉種子貯藏的最佳時長為1 a，貯藏適宜溫度-5 ℃，在-5 ℃可以貯藏3 a。

4 結論

種子貯藏是種質資源研究的一個重要內容，直接影響種子的萌發(fā)能力，從而決定其種群的未來。水杉母樹十分高大，采摘種子非常困難，產量受氣候影響明顯，且種子自然狀態(tài)下壽命短，貯藏技術不好把握，導致供求關系極不穩(wěn)定，嚴重制約水杉發(fā)展。試驗針對水杉種子貯藏困難的突出問題，探索水杉種子合適的貯藏條件，有效解決了水杉良種供求關系，進而為挽救和發(fā)展水杉提供一定的科學依據。

本試驗說明水杉種子貯藏入庫含水量應當控制在10.00%～10.99%為宜；種子貯藏的最佳時長為1 a；貯藏適宜溫度為-5 ℃；-5 ℃條件下可以貯藏3 a。若需貯藏更久應進一步開展試驗驗證。實際生產中，來年春播用的水杉種子控制其含水量在10.00%～10.99%，常溫保存即可；需要保存1 a以上的，控制含水量在10.00%～10.99%，貯藏溫度推薦-5 ℃。當然，以上試驗只是說明了水杉種子貯藏最適宜的物理環(huán)境。在實際貯藏工作中還應做好種子入庫前的篩選、檢驗、殺蟲、消毒、出庫運輸等相關工作，以保障水杉種子的優(yōu)良品質，培育出高質量的水杉苗木。

參 考 文 獻

［1］中國科學院植物研究所.中國植物志［EB/OL］.（2021-09-13）［2021-06-17］.http：//www.iplant.cn/info/%E6%B0%B4%E6%9D%89.

［2］國家林業(yè)和草原局.國家林業(yè)和草原局 農業(yè)農村部公告（2021年第15號）國家重點保護野生植物名錄［EB/OL］.（2021-09-08）［2022-06-17］.http：//www.forestry.gov.cn/main/5461/20210908/162515850572900.html.

［3］景丹龍，梁宏偉，王玉兵，等.不同光照及儲藏溫度對水杉種子萌發(fā)及酶活性的影響.湖北農業(yè)科學，2011（19）：3980-3983.

［4］吳漫玲，朱江，艾訓儒，等.不同溫度條件下PEG模擬干旱脅迫對水杉種子萌發(fā)的影響.廣西植物，2020（11）：1691-1698.

［5］郭秋菊，王志鳴，鄧楨珍.不同濃度亞硒酸鈉溶液對水杉種子萌發(fā)的影響.廣西植物，2018（10）：1319-1325.

［6］國家質量技術監(jiān)督局.林木種子檢驗規(guī)程GB 2772［S］.北京：中國標準出版社，1999.

（編校：鄭京津）

收稿日期：2022-06-17

作者簡介：王盛斌（1974～），男，工程師，主要從事營林工作。