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不同温度对金佛山荚蒾种子萌发的影响



全 文 :
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收稿日期:2013 - 06 - 10
基金项目:贵州省科学技术基金项目(编号:黔科合 J 字[2011]2134
号)。
作者简介:杨春玉(1982 -) ,女,贵州开阳人;工程师,主要从事喀斯特
植被恢复等方面的研究;E-mail:cunyuyang@ yahoo. com. cn。
不同温度对金佛山荚蒾种子萌发的影响
杨春玉1,2, 吴晓丽2, 袁茂琴2, 王家成2
(1.黔东南州公益林管理中心, 贵州 凯里 556000; 2.黔东南州林业科学研究所, 贵州 凯里 556000)
摘要:通过暖温处理、先低温后高温变温处理、先高温后低温变温处理对金佛山荚蒾种子进行萌发研究。主要分析了不
同温度条件对金佛山荚蒾种子的发芽率、苗高、根系、生物量、发芽过程等因子的影响。结果表明:金佛山荚蒾种子发芽
后就有很发达的根系和较高的根冠比。先低温后高温和暖温 20 ℃条件下都可以打破金佛山荚蒾种子的休眠,其中发芽
率最高的是 5 ~ 25 ℃处理,可达 67. 7% ;而先高温后低温各处理种子发芽率均为 0。
关键词: 金佛山荚蒾;温度;种子;发芽
中图分类号: S 793. 9 文献标志码: A 文章编号: 1001 - 4705(2013)10-0043-03
Effect of Different Temperatures on Germination of Viburnum chinshanense Seed
YANG Chun-yu1,2,WU Xiao-li2,YUAN Mao-qin2,WANG Jia-cheng2
(1. The Management center of Public Welfare Forest in Southeast Guizhou,Kaili Guizhou 556000,China,
2. Forestry Institute of Southeast Guizhou,Kaili Guizhou 556000,China)
Abstract:Effect of warm treatment,first low temperature then high temperature alternative treatment,first high
temperature then low temperature alternative treatment on germination of Viburnum chinshanense seed were
studied,the germination rate,height of seedling,root,biomass,the process of germination were observed. The
results showed that Viburnum chinshanense seed had a well-developed root system and higher ratio of root to
shoot after germination. First low temperature then high temperature alternative treatment and warm 20 ℃
treatment can break dormancy of Viburnum chinshanense seed,The highest germination rate was at first 5 ℃
then 25 ℃ alternative treatment up to 67. 7%,While all of first high temperature then low temperature
alternative treatment s on seed germination rate were 0.
Key words: Viburnum chinshanense;temperature;seed germination
金佛山荚蒾 Viburnum chinshanense 在贵州喀斯特
地区普遍分布,生命力极强,是喀斯特灌木林中重要的
优势树种[1]。金佛山荚蒾在喀斯特地区表现优良,在
灌木林中连片分布,形成金佛山荚蒾天然群落;在乔木
林的灌木层也处于优势地位,因此该种可视为喀斯特
石漠化地区植被恢复的优良乡土树种。金佛山荚蒾具
有繁茂而洁白的小花、鲜红夺目的果实,可作为庭园观
赏树种开发,还可食用、做饲料等。但该植物种子具有
的休眠特性阻碍其可持续性开发和利用,给繁育工作
带来困难[2]。
温度是影响植物种子发芽的重要因素之一。温度
过高或过低均会影响种子活力,造成发芽不良[3]。关
于温度对种子发芽的影响报道很多,但温度对金佛山
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研究报告 杨春玉 等:不同温度对金佛山荚蒾种子萌发的影响
荚蒾种子萌发影响的研究目前还未见报道。本研究通
过做不同温度处理下金佛山荚蒾种子萌发的试验,找
寻打破其休眠的方法,解决金佛山荚蒾种子萌发困难
这一问题,为喀斯特石漠化地区植被恢复提供一个优
良的树种。
1 材料与方法
1. 1 材 料
种子于 2011 年 10 月采自凯里市。采集后堆放腐
熟,用清水洗去果肉,室内阴干备用。种子千粒重
26. 02 g,生活力(TTC 染色法)80. 67%,种子长 0. 631
cm、宽 0. 407 cm。
1. 2 试验方法
本试验共设 7 个处理,分别是暖温 20 ℃处理,先
低温后高温变温 3 个处理:5 ~ 20 ℃、5 ~ 25 ℃、5 ~
27 ℃,先高温后低温变温 3 个处理:30 ~ 20 ℃、30 ~
25 ℃、30 ~ 27 ℃,每处理 3 次重复,每重复 30 粒种子。
用经 1% KMnO4 杀菌消毒的河沙作为基质,烘干后备
用。进行发芽试验前用蒸馏水将基质含水量调为
60%(即手握成团、松手即散)装入发芽盒待用,选择
发育完好饱满的种子均匀置于发芽盒中,适量河沙完
全覆盖种子,放入人工气候箱进行发芽试验。人工气
候箱设置为白天:11 h,空气湿度为 70%,光照 30%;
黑夜:13 h,空气湿度为 70%,光照 0。暖温处理的温
度一直保持 20 ℃,先低温后高温的处理先在 5 ℃条件
下 60 d,再进入各处理的温度,先高温后低温的处理先
在 30 ℃条件下 60 d再进入各处理的温度。
1. 3 试验管理、观察、测量、记录
(1)种皮透水性测定:随机抽取 10 g 供试种子,
3 个重复,将其置于烧杯中,用蒸馏水浸种,每 10 h 取
出种子,用吸水纸吸干表面水分,称量,直到重量恒定
为止。计算种子吸水率,绘制吸水曲线。
(2)当有种子发芽时开始记录,每天观察、记载1次。
发芽标准为芽萌发长出白嫩顶尖,长度为种子的 1 /2。
(3)保持发芽床湿润,及时添加水分,以免影响种
子发芽。
(4)苗高、根系测定:从每处理的 3 个重复中各取
5 株生长健壮的幼苗,用直尺测苗高、主根长度(精确
到 0. 1 cm) ,统计侧根数。
(5)幼苗含水量、干重:从各处理的每重复中取
5 株正常幼苗,称其鲜重,然后置于 80 ℃的烘箱中烘
24 h后称干重。
1. 4 计算公式
本次试验数据的处理是用 SPSS 13. 0 和 Excel完
成的。
吸水率(%)=(浸种后质量 -浸种前质量)/浸种
前质量 × 100%;
发芽率(%)= n /N × 100%,n 表示发芽粒数;N
表示供试种子数。
含水率(%)=(鲜重 -干重)/鲜重 × 100%;
根冠比 =根干重 /地上部分干重。
2 结果与分析
2. 1 金佛山荚蒾种皮透水性
由图 1 可知,金佛山荚蒾种子在吸水 80 h 后逐渐
到达饱和、吸水率保持在 40% 左右,与鸡树条荚蒾
Viburnum sargenti 72 h 达饱和[4]、具毛常绿荚蒾
Viburnum sempervirens var. trichophorum、荚蒾 Viburnum
dilatatum、吕宋荚蒾 Viburnum luzonicum、球核荚蒾
Vburnum propinquum、茶荚蒾 Viburnum setigerum和黑果
荚蒾 Viburnum melancarpum 等 6 种荚蒾 96 h 达到饱
和、吸水率 35%左右[5]相比较差异不大,说明其种皮
透水性较好。
图 1 金佛山荚莲种子吸水曲线
2. 2 不同温度处理对金佛山荚蒾种子发芽的影响
不同温度处理下金佛山荚蒾种子各项发芽指标测
定结果见表 1。由表 1 可知,暖温处理和先低温后高
温处理都有种子发芽,而先高温后低温的 3 个处理没
有种子发芽。其中以 5 ~ 25 ℃处理发芽率最高,为
67. 7%,暖温 20 ℃处理次之,为 33. 3%,5 ~ 27 ℃处理
为 10. 0%,5 ~ 20 ℃处理为 6. 7%。对已发芽各处理
发芽率做一元方差分析差异显著。各处理的苗高都在
2 ~ 3 cm,其中 5 ~ 20 ℃处理最高,为 2. 9 cm,5 ~ 25 ℃
处理最低,位 2. 17 cm。通过一元方差分析差异显著。
金佛山荚蒾种子萌发后根系相当发达,其中 5 ~ 27 ℃
处理主根最长达 18. 57 cm、侧根 6 条,5 ~ 25 ℃处理主
根为 16. 00 cm、侧根 6 条,5 ~ 20 ℃处理主根10. 62 cm、
侧根 3 条,暖温 20 ℃处理主根为 9. 49 cm、侧根 5 条,
各处理主根长度经一元方差分析差异显著,而侧根条
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第 32 卷 第 10 期 2013 年 10 月 种 子 (Seed) Vol. 32 No. 10 Oct. 2013
表 1 不同温度处理下金佛山荚蒾发芽测定结果
处理
(℃)
发芽率
(%)
苗高
(cm)
主根长
(cm)
侧根
(条)
单株鲜重
(g)
单株干重
(g)
含水率
(%) 根冠比
暖温 20 33. 3 2. 75 9. 49 5 0. 097 0. 036 62. 88 0. 61
5 ~ 20 6. 7 2. 9 10. 62 3 0. 121 0. 024 80. 17 0. 71
5 ~ 25 67. 7 2. 17 16. 00 6 0. 185 0. 049 73. 51 0. 45
5 ~ 27 10. 0 2. 57 18. 57 6 0. 201 0. 058 71. 14 0. 5
30 ~ 20 0
30 ~ 25 0
30 ~ 27 0
显著性 ▲ ▲ ▲ *
注:▲:显著、*:不显著( p = 0. 05) 。
数差异不显著。各处理单株鲜重以
5 ~ 27 ℃处理最高,为 0. 201 g、5 ~ 25
℃处理第 2,为 0. 185 g,5 ~ 20 ℃处理
第 3,为 0. 121 g,暖温 20 ℃处理最低,
为 0. 097 g。各处理单株干重:5 ~ 27
℃ > 5 ~ 25 ℃ > 暖温 20 ℃ > 5 ~ 20
℃,含水率:5 ~ 20 ℃ >5 ~ 25 ℃ > 5 ~
27 ℃ >暖温 20 ℃,根冠比:5 ~ 20 ℃
>暖温 20 ℃ >5 ~ 27 ℃ >5 ~ 25 ℃。
2. 3 不同温度处理对金佛山荚蒾
种子发芽过程的影响
以 30 d为 1 个发芽阶段,不同处理 3 个重复各阶
段的平均发芽粒数绘制种子的发芽过程图见图 2。由
图 2 可知,各处理的发芽开始时间、发芽历时时间、发
芽峰值和高峰期都不尽相同。发芽开始时间:暖温 20
℃处理最早,为 90 d,其次是 5 ~ 25 ℃处理 150 d,其余
2 个处理时间一致,都是 180 d。发芽历时:暖温 20 ℃
处理历时最短,为 150 d,其次是 5 ~ 20 ℃处理 180 d,
再次是 5 ~ 27 ℃处理,为 210 d,历时最长的是 5 ~ 25
℃处理,为 240 d,分别比暖温 20 ℃处理、5 ~ 20 ℃处理
和 5 ~ 27 ℃处理多 90、60 d和 30 d。发芽峰值:各处理
发芽高峰期都只有 1 个,其中 5 ~ 25 ℃处理峰值远远
高于其余各处理,分别比暖温 20 ℃处理、5 ~ 20 ℃处
理和 5 ~ 27 ℃处理高 125%、350%和 350%。各处理
的发芽高峰期出现时间也不相同:暖温 20 ℃处理出现
时间最早在 120 d,其次是 5 ~ 20 ℃处理 180 d,5 ~ 25
℃处理和 5 ~ 27 ℃处理发芽高峰期都在 210 d。
图 2 不同温度处理下金佛山荚莲种子发芽过程图
3 结论与讨论
3. 1 金佛山荚蒾种子与同为荚蒾属的鸡树条荚蒾、具
毛常绿荚蒾、荚蒾、吕宋荚蒾、球核荚蒾、茶荚蒾和黑果
荚蒾等吸水到达饱和时间和吸水率相当,说明该种子
种皮透水性较好,可认为金佛山荚蒾的休眠不是由于
种皮不透水所导致。
3. 2 从各处理发芽过程来看,金佛山荚蒾种子的发芽
历时时间较长,为 150 ~ 240 d,与同属的鸡树条荚蒾需
70 ~ 100 d[6]相比要长得多。
3. 3 金佛山荚蒾种子发芽后有很发达的根系且有较
高的根冠比,这与其他植物种子的发芽有明显的区别,
这也是该植物在缺水少土的喀斯特地区能繁茂生长的
主要原因之一。
3. 4 先低温后高温和一直处于暖温 20 ℃条件下都可
以打破金佛山荚蒾种子的休眠,其中发芽率最高的是
5 ~ 25 ℃ 处理,可达 67. 7%;暖温 20 ℃ 处理为
33. 3. %。可见采用先低温后高温的变温处理可视为
打破其种子休眠、提高发芽率的一种方法。先高温后
低温处理没有种子发芽,对各处理没有发芽的种子进
行解剖:先高温后低温各处理的种子霉烂率都在 90%
以上;先低温后高温和暖温 20 ℃处理下霉烂率在
40%以下,有 60%的新鲜。所以金佛山荚蒾种子不适
宜在高温处理下打破休眠,而先低温后高温的变温处
理则可以打破其种子休眠、提高其发芽率。
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