全 文 ：不同处理对石栎种子萌发率的影响
童丽丽 1 , 王哲宇2 , 苏金环1
( 1.金陵科技学院园艺学院 ,江苏　南京　 210038; 2.南京林业大学森林资源与环境学院 ,江苏　南京　 210037)
摘　要: 为寻求打破带有种壳石栎种子的最佳处理方式及处理时间 ,采取了磨皮 ,剥皮 , 4°C、 15°C、 25°C恒温处
理 , 98% H2 SO4分别处理 5 min、 30 min, 10% 、 20% 、 30% NaOH分别处理 2. 5 h、 3 h、 3. 5 h , 1% 、 2% 、 4% 、 6%
KNO3分别处理 24 h、 48 h、 72 h, 100 mg / L、 200 mg /L、 300 mg /L、 400 mg /L GA分别处理 24 h、 48 h的方法 ,研
究各种不同的处理对石栎种子发芽率的影响。 结果表明: 25°C是石栎发芽的最适温度 ,未去种壳的石栎种子发
芽率为 44% ,砂布磨皮的石栎种子的发芽率为 50% ,剥皮的石栎种子发芽率为 96% ; 98% H2 SO4、 NaOH处理对带
有种壳石栎种子的发芽没有多大的促进作用 ,但 KNO3处理对带有种壳石栎种子的发芽有一定的促进作用 ,经
4% KNO3处理 24 h,能使石栎种子的发芽率提高至 90% ;赤霉素是良好的促进种子萌发的激素 , 300 mg /L的
GA3处理 24 h都能使石栎种子的发芽率提高至 90%。
关键词: 石栎 ; 种子 ; 不同处理 ; 发芽率
中图分类号: S792. 18　　　　文献标识码: A　　　　文章编号: 1672- 755X ( 2012) 03- 0062- 05
The Effect of Different Treatments on Seed Germination
of Lithocarpus glabra
TONG Li-li
1
, WANG Zhe-yu
2
, SU Jin-huan
1
( 1. Jinling Institute of Tech no lo gy , Nanjing 210038, China; 2. Nanjing For estry Univ ersity , Nanjing 210037, China)
Abstract: To seek the optimum treatment method and time of breaking the hard shell of seeds
o f Lithocarpus glabra, w e have adopted such methods as scraping seed coa t, peeling o ff seed
coat , in di fferent t reatments a t 4°C, 15°C, 25°C constant tempera tures, w ith H2 SO4 ( 98% )
treating 5 o r 30 minutes respectiv ely, NaO H( 10% , 20% , 30% ) trea ting 2. 5h, 3h, and 3. 5h
respectiv ely, KNO3 ( 1% , 2% , 4% , 6% ) trea ting 48 or 72 hours respectiv ely, GA3 ( 100, 200,
300, 400 mgL
- 1
) t reating 24 h or 48 hours so as to explo re thei r ef fects on the germina tion rate
o f Lithocarpus glabra respectively. The results show that 25°C is the optimum temperature for
the germination o f Lithocarpus glabra. The germina tion rate of the seeds untreated is 44% ,
and that o f the seeds t reated by scraping seed coat is 50% while that of peeling of f seed coat is
96% . There are no obvious ef fects on germination in the t reatment w ith 98% H2 SO4 and
NaOH, but KNO3 has some effect , and the germina tion of the seeds t rea ted by 4% KNO3 for
24 hour can reach 90% . GA3 is good fo r g ermina tion, and 300 mgL
- 1
GA3 t reating the seeds
fo r 24 hours can increase the germination rate to 90% .
Key words: Lithocarpus glaber; seed; di fferent t reatments; g ermination rate
收稿日期: 2012-05-01
基金项目:南京六合区科技局重大科技项目 ( 20110107)
作者简介:童丽丽 ( 1970- ) ,女 ,江苏南京人 ,教授 ,博士 ,主要从事园林植物应用方面的研究。
DOI : 10. 16515 /j . cnki . 32 -1722 /n. 2012. 03. 019
　　石栎 ( Lithocarpus glabra ( Thunb. ) Nakai )是壳斗科石栎属常绿阔叶高大乔木 ,分布在南京的紫金
山、老山等丘陵山地 ,为南京地区地带性阔叶林树种重要组成部分 ,也是该地区营造常绿阔叶林的建群树
种 ,不但具有较高观赏价值 ,而且还具有可改善城市生态环境的特性。但是 ,在南京的城市绿化应用中很少
见 ,主要原因是苗源较少。 据野外调查 ,尽管每年石栎都有大量的种子产生 ,然而林内的实生更新苗较少。
其中可能的原因或是种子的种皮较厚 ,发芽条件不能满足 ,或是动物 (如鼠类 )取食引起种子数量的限制 ,
导致在自然状态下这些种子的发芽率与出苗率不高 ,天然更新程度不高。因此 ,了解石栎萌发的特征对解
决其大面积造林具有很高的应用价值。目前对石栎种子萌发的研究报道很少 ,只有对石栎属的东南石栎和
滇石栎的种子萌发的相关报道 [ 1-2 ]。
1　材料与方法
1. 1　试验材料
　　 2010年 11月底 ,在南京紫金山生长健壮的石栎成年母树上采收带种壳的种子 ,种子采收后 ,经过脱
粒、筛选、干燥处理后进行 4°C低温沙藏。
1. 2　试验方法
1. 2. 1　种子预处理　将沙藏 90 d的种子取出 ,于 2011年 2月 27日用 0. 5%硫酸铜消毒 30 min,然后用温
水 ( 50°C至自然冷却 )浸种 10 h。石栎种子的种皮坚硬光滑 ,保水性极好。选择下沉在水底的硬实种子约
2 500粒待用。
图 1　不同物理处理在不同温度下的石栎种子
Fig. 1　 Germination rate of L . glabra seeds at
diff erent temperatures and with diff erent
mechanical processing
1. 2. 2　处理方法　 1)温度处理。将硬实种子分别设 4°C、 15°C、 25°C恒温条件下进行培养。 2)磨破种壳
处理。用砂纸磨破石栎种壳 ,分别置于 4°C、 15°C、 25°C的恒温条件下进行培养。 3)去除种壳处理。完全
剥掉种子种壳 ,分别置于 4°C、 15°C、 25°C的恒温条件下进行培养。 4) H2 SO4处理。用 98% H2 SO4分别处
理带有种壳的石栎种子 5 min、 15 min、 30 min,取出 ,用清水清洗后 ,晾干供试。5) NaOH处理。 10% NaOH
分别处理带有种壳的石栎种子 2. 5 h、 3 h、 3. 5 h; 20% NaOH分别处理 2. 5 h、 3 h、 3. 5 h; 30% NaOH分别处
理 2. 5 h、 3 h、 3. 5 h,取出 ,用清水清洗后 ,晾干供试。 6) KNO3处理。用 1% KNO3处理分别处理带有种壳
的石栎种子 24 h、 48 h、 72 h; 2% KNO3分别处理 24 h、 48 h、 72 h; 4% KNO3分别处理 24 h、 48 h、 72 h; 6%
KNO3分别处理 24 h、 48 h、 72 h,取出 ,用清水清洗后 ,晾干供试。 7)用 GA处理:用 100 mg /L GA分别处
理磨皮的石栎种子 24 h、 48 h; 200 mg /L GA分别处理 24 h、 48 h; 300 mg /L GA分别处理 24 h、 48 h; 400
mg /L GA分别处理 24 h、 48 h取出 , 用清水清洗后 ,晾干供试。
以上各种处理每次使用种子 20粒 ,每次重复 3次。
1)— 3)处理的种子处理后放入置了细沙的培养皿中 ,然
后放入恒温培养箱中调至相应的温度进行发芽试验。
4)— 7)处理后的种子需洗净附着的处理液再放入置在
细沙的培养皿中 ,放入 25°C恒温培养箱进行发芽试验。
在发芽期间 ,保持皿内细沙湿润 ,培养皿内水分以不滴
水为宜。 设 1)处理中的 25°C恒温条件培养的发芽率为
4)— 7)处理的对照组。试验期间每隔 3～ 4 d观察 1次 ,统
计发芽率。
2　结果与分析
2. 1　不同物理处理对石栎种子萌发的影响
　　对采收的石栎种子进行不同水平的恒温处理 ( 4°C、
15°C、 25°C)与机械处理 (带种壳、磨皮、剥皮 )后 ,结果如
图 1。
63第 3期 童丽丽 ,等: 不同处理对石栎种子萌发率的影响 　
由图 1可以看出 ,未经剥皮处理的石栎种子在 4°C、 15°C的条件下 ,平均发芽率为 0,在 25°C下 ,其平均
发芽率为 44% ,发芽周期约在 37～ 47 d。可见 ,温度是制约石栎种子出芽的一个重要因素。磨皮能在一定
程度上提高石栎种子的发芽率。 经过磨皮处理的种子 ,在 4, 15°C的条件下 ,平均发芽率仅分别为 10%和
22% ,但在 25°C下 ,其平均发芽率增加到 50% ,虽然出芽周期大体一致 ,均为 14～ 32 d。可见 ,在种壳未剥去
的限制因素下 ,温度的升高可以提高石栎的发芽率 ,其适温发芽温度为 25°C。
当石栎种子被剥去种壳后 ,其萌发率显著提高 ,在 4°C, 15°C, 25°C的条件下 ,平均发芽率分别为
80%、 87%、 96% ,大大高于未剥皮及磨皮处理的种子的出芽率 ,而且发芽周期也相应缩短 ,大约为 1～ 4周
左右发芽 ,可见石栎坚硬的种壳是抑制石栎种子的萌发的主要因素。
为验证上述推测 ,运用方差分析法 ,对以上数据进行统计分析。由于种子发芽率表达为百分数 ,且存在
较多小于 30%或大于 70%的百分数 ,其不符合数理统计分析的要求 ,故对表中的数据进行反正弦转换 [3 ]。
根据转换结果 ,使用 SPSS17. 0软件进行双因素方差分析和比较 ,结果显示温度、机械处理对石栎种子发芽
率的影响都是极显著的 (P < 0. 01)。
2. 2　不同药剂对石栎种子萌发的影响
2. 2. 1　强酸与不同浓度强碱处理对石栎种子萌发的影响　由于石栎种子的种壳特别坚硬 ,所以尝试用强
酸和强碱来去除其种皮对其发芽的抑制性。试验结果表明 ,强酸 ( 98% H2 SO4 )和不同浓度的强碱 ( NaO H)
处理带有种壳的石栎种子并没有提高其萌发率 (图 2,图 3)。
图 2　 98% H2SO4处理带有种壳的石栎种子
Fig. 2　 Germination rate of L . glabra seeds with
shell in 98% H2SO4 treatment
图 3　NaOH处理带有种壳的石栎种子
Fig. 3　 Germination rate of L . glabra seeds with
shell in NaOH treatment
　　在浓硫酸处理 5分钟时只有 10% ,而 30 min时 ,几乎都死亡。用 10% NaOH处理 3 h时发芽率相对较
高 ,但也只有 20%。两者发芽率均远远低于对照组在 25%的出芽率 ( 44% )。经过强酸和不同浓度强碱处理
后的种子在发芽过程中 ,虽然种子的外皮没有任何异常表现 ,但解剖后发现种子内部已经大部分腐烂。这
可能由于强酸和强碱处理时间过长 ,种子内部的胚乳受到了严重的烧伤 ,致使种子的生活力大大下降或完
全丧失。由于强酸与不同浓度强碱处理对石栎种子发芽无明显促进作用 ,故不再运用方差分析发对上述实
验数据进行统计分析。
2. 2. 2　不同浓度 KNO3处理对石栎种子萌发的影响　从图 4可以看出通过硝酸钾处理能够促进石栎种
子的萌发 , 2% KNO3和 4% KNO3均在处理 24 h后 ,种子的发芽率均较对照组有所提高 ,尤其是 4% KNO3
处理 24 h效果最佳 ,发芽率为 90% ,高于对照组 1倍以上 ,比 2% KNO3处理的高 40% 。但 1% KNO3和 6%
KNO3处理对发芽的促进能力均低于了对照组 ,尤其是处理了 48 h和 72 h后 ,种子的平均发芽率分别只有
10%和 0% ,说明适度的中性盐对带种皮的石栎的适时处理能提高其发芽率。
为验证上述推测 ,运用方差分析法 ,对以上数据进行统计分析。由于种子发芽率表达为百分数 ,且存在
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较多小于 30%或大于 70%的百分数 ,其不符合数理统计分析的要求 ,故对表中的数据进行反正弦转换 [3 ]。
根据转换结果 ,使用 SPSS17. 0软件进行双因素方差分析和比较 ,表明 KNO3的处理时间、浓度对石栎种子
发芽率的影响都是极显著的 ( P < 0. 01)。
2. 2. 3　不同浓度赤霉素处理对石栎种子萌发的影响　根据图 5结果显示 ,浓度为 200 mg· L- 1和 300 mg·
L
- 1赤霉素处理 24 h对磨皮石栎种子的发芽率有很好的促进作用 ,分为 50%和 90% ,分别高于对照组 6%
和 46%。处理 24 h的磨皮石栎种子发芽率明显高于 48 h的 ,可见如果处理时间少于 24 h的话 ,会由于种子
没有充分吸收赤霉素而影响发芽率 ,但如果多于 24 h ,发芽率随浸泡时间的增加而缓慢降低。
图 4　 KNO3处理带有种壳的石栎种子
Fig. 4　 Germination rate of L . glabra seeds with
shell in KNO3 treatment
图 5　不同浓度赤霉素处理磨皮的石栎种子
Fig. 5　 Germination rate of L . glabra seeds with
grinding shell in GA3 treatment
为验证上述推测 ,运用方差分析法 ,对以上数据进行统计分析。由于种子发芽率表达为百分数 ,且存在
较多小于 30%或大于 70%的百分数 ,不符合数理统计分析的要求 ,故对表中的数据进行反正弦转换 [3 ]。根
据转换结果 ,使用 SPSS17. 0软件进行双因素方差分析和比较 ,表明赤霉素的处理时间、浓度以及处理时间
对石栎种子发芽率的影响都是极显著的 ( P < 0. 01)。
3　结论与讨论
通常 ,大多数植物种子都有或强或弱的休眠特性。近年来有大量文献报道了破除种子休眠的方法 ,主
要通过物理法、化学法或者生物处理等解除种子休眠 [4-7 ]。 石栎为坚果 ,种子具有硬实特性 ,其坚硬的种皮
是抑制其正常发芽的主要因素 [ 1-2, 8 ]。试验证明了磨皮和剥皮处理可以增加种壳的透气性 ,解除种子硬实休
眠 ,且剥皮处理的发芽率明显高于磨皮处理。试验结果还证明低温沙藏可以部分消除种子的休眠 ,同时 ,温
度也是促进种子萌发的一个重要条件。经过沙藏的石栎种子在 25°C时发芽率最高 ,能达到 44% 。
虽然浓硫酸短暂处理 ( 10 s)东南石栎 ,能把东南石栎的自然发芽率从 28. 3%提高到 39. 5% [ 2] ,但是本
试验证明了强酸和强碱对石栎处理的时间如果过长的话 ,会使种子的胚遭到破坏 ,破坏了种子的生活力 ,
其发芽率反而大大降低 ,远远低于经过沙藏且温汤处理的放置在 25°C环境下的发芽率 ,可见 ,用强酸和强
碱处理石栎来促进其发芽不足可取。
适度的中性盐对带种壳的石栎的适时处理能部分地减轻种皮的抑制作用 ,提高其发芽率。 2%和 4%
KNO3处理 24 h后 ,种子的发芽率能提高到 50%和 90%。 适度的赤霉素处理也可以显著提高石栎的发芽
率 ,但需要对种子进行磨皮处理 ,否则赤霉素不易渗入坚硬的种皮内。浓度为 200 mg /L和 300 mg /L赤霉
素处理 24 h对磨皮石栎种子的发芽率能起到良好的促进作用 ,能提高到 50%和 90% 。
在生产实践中 ,需把种子经过低温沙藏来催芽 ,也可采用磨皮或剥皮方法来处理 ,但两者花费的人工
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费用相对较高。建议采用 4% KNO3处理 24 h的方法 ,经济实惠 ,可有效提高石栎种子的出芽率。由于以上
试验是在室内恒温箱中进行的 ,所以在生产实践中 ,会由于温度、湿度、病虫害等各方面因素原因可能会造
成发芽率低于室内的试验。
参考文献:
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