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用种子失水率预测思茅松发芽率的研究



全 文 :用种子失水率预测思茅松发芽率的研究
谢丽珠 , 李基平
(云南省林木种苗站 , 云南 昆明 650215)
摘要:基于生活力不同的种子在 “吸水—干燥” 过程中保水能力不同的种子生理理论;利用思茅松种子失水率
与发芽率的对应关系 , 建立了 y=143-5.1x 线性回归方程。可在短时间内 (1 天)估测出思茅松种子的发芽率 ,
其误差不超过GB 2772-1999的容许差距。
关键词:种子失水率;思茅松;发芽率
中图分类号:S 791.259  文献标识码:A  文章编号:1007-3353 (2001)03-0017-04
  发芽率是种子检测中最为重要的一个指标 , 决
定着种子的播种价值 。GB 2772-1999 《林木种子
检验规程》 中规定 , 思茅松 (Pinus kesiya var.
langbianensis)种子的末次计数时间是 27天 。这样
长的时间不能满足造林对种子播种价值的急切要
求。依据死 、 活种子都能吸收水分 , 在干燥过程
中 , 由于活种子胶体的亲水性好 , 细胞的保水能力
强 , 而死种子由于蛋白质变性 , 原生质的细胞膜透
性提高 , 保水能力差 , 两者干燥过程中的失水率差
异显著。种子的发芽试验结果表明 , 失水率小 , 发
芽率高;失水率大 , 发芽率低 。种子失水率与发芽
率存在相关关系 , 故可用种子失水率估测种子发芽
率。
本试验研究以思茅松种子为研究对象 , 用种子
浸种后烘干所测得的失水率与发芽率建立一元一次
回归方程 , 用种子失水率估测其发芽率 , 探索简
易 、 快速预测思茅松种子发芽率的方法 。
1 试验内容及方法
1.1 试品制备
(1)选思茅松主产区的思茅市 、 景谷县 、 景东
县 、墨江县所采思茅松种子样品 12份 , 其发芽率
含高 、 中 、 低 3等 , 从中随机抽取种子 12×4×100
粒。
(2)选发芽率最高的 1份种子 , 用软X射线机
拍片挑出饱满种子 6×100粒。其中:1组 2×100
粒用水煮方法处理至死;1组 2×100 粒用火烤方
法处理至发芽率为 50%左右;1 组 2×100粒为不
作处理的实粒种子 。
(3)从发芽率为0的多年陈种中 , 用软X射线
机拍片挑出饱粒种子 2×100粒。
1.2 失水率测定
种子的失水率依 P =(A -B)/ B ×100%式
计算。式中:P 为种子失水率 , A为浸种后种子的
重量 , B 为烘干后种子重量。
将制备的种子试品共 56×100粒 , 分别用室温
水浸种 24h , 除去漂起的空粒 , 滤出种子用吸水纸
吸干种子表面水分 , 用 1/10 000天平称重 , 随即放
入鼓风干燥箱 , 在 35℃恒温下干燥 2.5h (温度和
时间经试验确定), 取出称重后 , 计算各试品种子
的失水率。
1.3 发芽率测定
按GB 2772-1999 《林木种子检验规程》 的规
定 , 将已烘干称重的 56×100粒种子样品分别置于
垫有滤纸及吸水棉的发芽盒内 , 放入 25℃的恒温
发芽箱内进行发芽测定 。发芽正常的幼苗应具有完
整的根系 、 胚轴 、 子叶 、初生叶等基本结构 , 且匀
称 、健康 、 生长良好;不正常幼苗包含损伤苗 、畸
形苗 、 腐坏苗。
初次计数时间为 10天 , 末次计数为 27天 , 记
录测试样种的实际发芽数 ,计算出种子绝对发芽率。
1.4 种子吸水 、 失水生理变化的测定
人为制作 、 选用实粒 、 空粒 、 死粒 、 发芽率
 第 3 期 总第 96 期
 2001 年 9月           云 南 林 业 科 技Yunnan Forestry Science and Technology             No.3Sept.2001
收稿日期:2001-03-05
   第一作者简介:谢丽珠 (1971-), 云南昆明人 , 女 , 助工 , 主要从事林木种子检验工作。
DOI :10.16473/j.cnki.xblykx1972.2001.03.003
50%左右的及陈种等 5份种子样品 , 测定并记录其
浸种 24h的重量 , 以及在 0.5h , 1.0h , 1.5h , 2.0h
及2.5h等 5个不同烘干时间的种子重量后计算不
同类型的种子在不同烘干时刻的失水率情况 。
2 结果与分析
2.1 种子失水率与发芽率线性回归方程的建立
把 56个思茅松种子样品的绝对发芽率及相应
的失水率数据列入表 1。
表 1 思茅松种子失水率与发芽率对应关系
Tab.1 Corresponding relationship in between water-loss rate and germination rate of Pinus kesiya var.langbianensis %
样号 失水率 绝对发芽率 样号 失水率
绝对
发芽率 样号 失水率
绝对
发芽率 样号 失水率
绝对
发芽率
1 11.4 90 15 13.2 73 29 12.6 76 43  11.9 84
2 11.3 92 16 13.6 68 30 11.6 84 44 12.7 73
3 11.8 88 17 12.9 74 31 12.2 81 45 14.5 64
4 11.7 90 18 13.6 73 32 12.0 78 46 18.6 48
5 11.1 93 19 14.4 63 33 12.2 77 47 10.4 92
6 10.8 94 20 13.2 71 34 12.2 78 48 12.2 80
7 11.7 88 21 10.8 93 35 12.8 73 49 9.8 95
8 10.6 95 22 12.7 74 36 13.1 70 50 9.3 99
9 12.4 84 23 10.0 95 37 13.0 72 51 18.5 46
10 11.3 92 24 12.2 83 38 12.3 75 52 17.9 48
11 11.6 90 25 13.3 71 39 12.7 72 53 27.5 0
12 12.0 88 26 12.0 86 40 14.1 69 54 28.8 0
13 12.0 83 27 12.2 82 41 14.7 65 55 29.3 0
14 13.6 69 28 11.7 85 42 15.2 60 56 29.4 0
注:1~ 48号为思茅市 、 景谷县 、 景东县 、 墨江县随机抽取的种子;49号 、 50号为实粒种子;51号 、 52 号为发芽率 50%左右的种子;53
号 、 54号为死种子;55号 、 56号为陈种。
  根据表中数据 , 以思茅松种子的失水率 (x)
为自变量 , 发芽率 (y)为因变量 , 将各组数据输
入计算器中 , 求出两者之间的相关系数为:r =
-0.98 , 常数 a=143 , b=-5.09。以 99.9%的可
靠性 (P=0.001)对其相关关系进行显著性检验 ,
当自由度 f=56-2=54 , α=0.001时 , 查相关系
数表得 rα=0.422 , 因 r >rα, 证明思茅松种子的
失水率与其发芽率之间存在着极显著的线性关系
(呈负相关)。
其线性回归方程为:y =143-5.1x (y 为绝对
发芽率 , x 为种子失水率)。为验证方程及估测结
果的准确性 , 在 5批思茅松种子中随机抽取样品共
20份 , 测定种子的失水率和发芽率 , 结果见表 2。
表 2 思茅松种子发芽率估测结果
Tab.2 Estimation results of germination rate of Pinus kesiya var.langbianensis
样号 实粒数 失水率/ %
估测绝对发芽率
/ %
估测相对发芽率
/ %
实际发芽率
/ %
绝对误差
/ %
允许误差
/ %
1 86   11.8 83 71 72 1 7
2 88 13.1 76 67 70 3 7
3 85 12.5 79 67 73 6 7
4 88 13.1 76 67 65 2 7
5 82 9.8 93 76 72 4 7
6 94 10.6 89 84 84 0 6
7 95 10.4 90 86 85 1 5
8 95 10.6 89 85 81 4 6
18 云 南 林 业 科 技              2001年
续表
样号 实粒数 失水率/ %
估测绝对发芽率
/ %
估测相对发芽率
/ %
实际发芽率
/ %
绝对误差
/ %
允许误差
/ %
9 90 12.7 78 70 75 5 7
10 84 13.1 76 64 68 4 7
11 87 11.8 83 72 68 4 7
12 85 10.8 88 75 70 5 7
13 84 11.6 84 71 75 4 7
14 83 11.0 87 72 73 1 7
15 90 12.5 79 71 69 2 7
16 89 11.4 85 76 72 4 7
17 83 12.9 77 64 64 0 7
18 86 13.5 74 64 70 6 7
19 89 13.9 72 64 69 5 7
20 92 14.7 68 63 68 5 7
  从表 2可看出 , 以失水率与发芽率的线性回归
方程 , 估测的发芽率与实际发芽率之间绝对误差最
大值为 6 , 最小值为 0 , 平均 3.3 , 都未超过 GB
2772-1999 《林木种子检验规程》 表 7中规定的容
许差距。
2.2 不同种子的失水率及发芽率比较
实粒 、 空粒 、 死粒 、 发芽率 50%左右的种子
和陈种的失水率 、发芽率测定结果及变化情况见表
3。
从表中可知 , 浸种后空粒种子的吸水最多;陈
种 、死粒及发芽率 50%左右的种子的吸水其次 ,
差别不明显;实粒吸水最少 。这是由于死 、活种子
吸水的差别所致 , 即活种子有吸水结束阶段 , 死种
子无吸水结束阶段 。在烘干过程中 , 这 5种种子差
别最为明显 。以烘干 0.5h 分析:实粒种子仅失水
5.9%, 发芽率为 94%;空粒种子全部水分丧失;
发芽率为50%左右的种子的失水率是实粒种子的
近 2倍达 11.2%, 发芽率为 47%;死粒及陈种的
失水率是实粒种子的近 3倍 , 发芽率为 0。验证了
种子失水率与发芽率的负相关关系。
表 3 5种思茅松种子失水率
Tab.3 Water loss rate of five kinds of Pinus kesiya var.langbianensis seeds
编号 浸 24h后种子含水率/ %
烘干后种子失水率/ %
烘 0.5h 烘 1.0h 烘 1.5h 烘 2.0h 烘 2.5h 发芽率/ %
实粒
1
2
平均
21.6
19.7
20.6
  6.4
  5.4
  5.9
  7.8
  8.0
  7.9
  8.7
  9.7
  9.2
   9.4
  10.2
   9.8
10.0
11.3
10.6
   95
   92
   94
空粒
1
2
平均
33.0
39.7
36.4
36.0
39.3
37.6
42.8
46.9
44.8
44.2
48.9
46.6
43.4
48.1
45.8
42.1
47.2
44.6
0
0
0
陈种
1
2
平均
28.4
28.7
28.6
17.5
16.2
16.8
22.1
21.6
21.8
25.5
24.0
24.8
27.2
25.2
26.2
28.8
27.5
28.2
0
0
0
死粒
1
2
平均
29.0
28.4
28.7
15.8
15.9
15.8
21.9
21.7
21.8
26.3
26.3
26.3
28.9
27.5
28.2
29.3
29.4
29.4
0
0
0
发芽率 50%
左右的种子
1
2
平均
27.6
25.6
26.6
11.3
11.0
11.2
14.0
13.7
13.8
16.2
16.0
16.1
17.6
17.2
17.4
18.5
17.9
18.2
46
48
47
19第 3期        谢丽珠等:用种子失水率预测思茅松发芽率的研究
3 讨论
(1)由种子生理学可知:无生活力的种子吸水
后 , 胚便经历不可逆的降解过程 , 质膜从大多数的
细胞壁处向外收缩 , 甚至破裂 , 蛋白质通过已失去
半透性的质膜渗出 , 细胞器完全解体 , 原生质透性
提高 。胶体亲水性和组织的保水能力降低。这时进
行人为的干燥 、 无生活力的种子及生活力弱的种子
就会在较短时间内丧失种子内部水分;而生活力强
的种子 , 因保水能力强 , 失水缓慢以致失水较少 。
(2)思茅松种子失水率与发芽率存在极其相关
的线性关系 , 在生产实践中 , 可只需浸种 24h , 烘
干2.5h , 用本文所给方程就可快速估测种子的发
芽率 , 估测结果未超过 GB 2772-1999 的容许误
差。
(3)在估测中漂去空粒 , 用实粒种称重 、 烘干
是因空粒的失水率较大 , 混在种子中难于计算失水
率 , 而估测是对实粒的估测 , 与空粒无关。
(4)此方法对不易除去空粒 、 涩粒的种子;胚
不明显及胚过小 、 胚乳 、子叶所占比例大的种子不
实用 。因空粒 、 涩粒吸 、 失水量过大 , 难于控制;
胚乳 、 子叶是种子贮藏营养物质的组织 , 生命活动
不明显 , 保水能力低 , 死 、 活种子的失水率差异不
显著 。经对藏柏 (Cupressus toruloea)、侧柏 (Platy-
cladus orientalis)、 冲天柏 (C.duclouxiana)、 黑荆
(Acacia mearnsii)、 圣诞 (Acacia dealbata)、 合欢
(Leucaena leucocephala)、 杉木 (Cunninghamia)、 香
樟 (Cinnamomum camphora)等 12个树种的种子试
验验证了这一点。
参考文献:
[ 1] 傅家瑞.种子生理 [ M] .北京:科学出版社 ,
1985
[ 2] 国家质量技术监督局.林木种子检验规程 [ M] .
北京:中国标准出版社 , 1999
[ 3] 北京林学院.数理统计 [ M] .北京:中国林业出
版社 , 1984
Estimate Germination Percentage of Pinus kesiya var.langbianensis
through Seed Water Loss Rate
XIE Li-zhu , LI Ji-ping
(Seed and Seedling Station of Yunnan Province , Kunming Yunnan 650215 , China)
Abstract:The water bearing capacity of Pinus kesiya var.langbianensis seed varies with the seed viability.A linear re-
gression equation was established by using the corresponding relationship in between the water loss rate and viability of
Pinus kesiya var.langbianensis seed.Through this regression equation , the germination percentage of Pinus kesiya
var.langbianensis seed could be estimated within one day , and the estimation error did not surpass the national standard
of China(GB 2772-1999).
Key words:water loss rate of seed , Pinus kesiya var.langbianensis , germination percentage
20 云 南 林 业 科 技              2001年