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紫藤种子萌发特性研究



全 文 :第 23 卷 第 3 期 陇东学院学报 Vol. 23 No. 3
2012 年 5 月 Journal of Longdong University May 2012
文章编号:1674-1730(2012)03-0036-04
紫藤种子萌发特性研究
王 四 川
收稿日期:2011-10-17
基金项目:淮南师范学院科研基金项目(2010LK01)
作者简介:王四川(1979—) ,男,甘肃通渭人,硕士,主要从事种子生态学研究.
(淮南师范学院 生命科学系,安徽 淮南 232001)
摘 要:研究了紫藤果实和种子形态及不同温度、光照、土壤含水量和播种深度对种子萌发的影响. 结果表
明,20℃时种子的萌发率和萌发指数最高,为萌发的最适温度. 种子在光照、黑暗和周期性光照条件下的萌
发结果无明显差异. 种子出苗和幼苗生长的最适土壤含水量是 25% . 播种深度为 2. 5cm时,幼苗出土率和
出苗指数均最高.
关键词:紫藤;种子萌发;温度;光照;土壤含水量;播种深度
中图分类号:Q945. 79 文献标识码:A
Study on Seed Germination Characteristic of Wisteria Sinensis Sweet
WANG Si-chuan
(Department of Life Science,Huainan Normal University,Huainan 232001,Anhui,China)
Abstract:The effects of light,temperature,soil water content and planting depth on seed germination
and the morphology of fruit and seed from Wisteria Sinensis Sweet are studied. The results indicated that
the best temperature for seed germination is 20℃ . The seeds are treated under full dark,full light and
periodic light. The result showed no obvious difference in germination and germination index. The soil wa-
ter content for seedling emergence and seedling development in Wisteria Sinensis Sweet is 25% . When
planting depth is 2. 5 ㎝,emergence and emergence index are the largest.
Key words:Wisteria Sinensis Sweet;seed germination;temperature;light;soil water content;planting
depth
紫藤(Wisteria sinensis Sweet)又名朱藤、招藤、招豆藤、藤
萝等,为豆科落叶攀援缠绕性大藤本. 原产我国中部各省,各
地均有栽培;朝鲜、日本亦有分布. 紫藤开花繁多,是一种优
良的观花藤木植物;紫藤花可蒸食,也可提炼芳香油,并有解
毒、止吐泻等功效;种子含有氰化物,可治筋骨疼,还能防止
酒腐变质;树皮具有杀虫、止痛、祛风通络等功效,可治筋骨
疼、风痹痛、蛲虫病等. 关于紫藤的研究主要集中在化学成
分、生殖特征、园林应用等方面. 目前尚未见有关紫藤种子萌
发的相关报道,笔者对紫藤种子萌发特性进行了研究,以了
解其种子萌发的最适环境条件,为繁殖育苗提供理论依据和
技术支持.
1 材料与方法
1. 1 材料
供试种子于 2010 年 11 月采自安徽省淮南师范学院校
园. 去掉荚果皮,通风阴干并装袋贮藏,于 2011 年 3 月中旬
进行种子萌发试验.
1. 2 方法
1. 2. 1 果实和种子形态特征观测
观察并记录果实、种子的颜色和形态. 随机取 10 个果
实,用直尺测定果实的长、宽以及果柄的长,重复 5 次,计算
平均值. 随机取出 10 粒饱满种子,用游标卡尺测定种子的长
度、宽度和厚度,重复 5 次,计算平均值. 取 100 粒饱满种子,
用 0. 0001 的电子天平称重(g) ,重复 5 次,计算千粒重[1].
1. 2. 2 不同温度处理试验
试验前选取健壮饱满、无损伤和无虫害的种子,用清水
浸泡 24h,再用 1%的高锰酸钾溶液浸泡 20min 消毒,以蒸馏
水漂洗后备用. 设 15、20、25、30、35℃6 个发芽温度处理. 以
发芽盒(直径 12cm,高 6cm)底铺约 1 /2 盒高的细沙做发芽
床,随机取 25 粒种子置于细沙表面,并用细沙轻轻覆盖. 各
处理均设 4 次重复,置于光照恒温培养箱培养,每日 12h连续
光照. 每隔 1 ~ 2d浇水 1 次,保持发芽床潮湿,并适当的打开
发芽盒,以便保证透气. 参照《国际种子检验规程》,以胚根
突出种皮 0. 5cm 视为发芽[2]. 每隔日统计发芽的种子数,
连续 4d无种子萌发,发芽试验结束.
1. 2. 3 不同光照试验
将种子分别放入光照、周期性光(12h光照,12h 黑暗)的
恒温培养箱和不透光但透气纸箱中,温度均为 25℃下培养,
每隔日观察一次发芽情况.
1. 2. 4 不同土壤含水量试验
将沙土和黏土于烘箱 80℃烘至恒重,用孔径为 2. 0mm
的土壤筛过筛,然后按 1:1 比例配制成沙壤土. 以发芽盒(直
径 12cm,高 12cm)底铺 1200g沙壤土做发芽床,随机取 25 粒
种子均匀放置沙壤表面,覆沙 300g,分别加不同量的蒸馏水
配制成含水量为 10%、15%、20%、25%、30%、35%(水重 /干
沙壤土重)的土壤. 各处理均设 4 次重复,在室内光亮处进行
出苗试验. 每天 18:00 - 17:00 统计出苗数,称重并补充水
分. 20d后,分别收获地上和地下部分,放在烘箱内 75℃烘至
恒重,用 0. 0001 的电子天平称重(g) ,测定其生物量.
1. 2. 5 不同播种深度试验
以发芽盒底铺沙壤土做发芽床,随机选取 25 粒 3 组,各
做 4 个重复. 种子分别置于土表下 1. 0、2. 5、5. 0cm,在室内自
然光照下进行出苗试验. 每隔日观察一次出苗情况,30d 后,
结束观测. 判断种子出苗的标准:子叶或真叶露出土壤表面,
则认为已出苗.
1. 2. 6 数据处理
萌发指数(Gi)=∑ G /t,G 为以 2d 为时间间隔的萌
发率,t为总的以日计的萌发时间[3]. Gi 值越大,表示萌发
越快.
出苗指数(Ei)=∑ E /t,E 为以 2d 为时间间隔的出
苗率,t为总的出苗时间[4]. Ei值越大,表示出苗越快.
数据用 Excel2003、SPSS13. 0 软件进行图表处理和数据
分析,并进行方差分析. 经过方差分析,如果差异显著,则进
行多重比较. 显著性水平为 0. 05.
2 结果
2. 1 果实和种子的形态特征
紫藤果实着生在果轴的顶部或中部,在淮河流域的果期
为 9 ~ 10 月. 果实扁带形,具喙,密被黄褐色绒毛. 果荚平均
长(18. 78 ± 2. 41)cm、宽(2. 21 ± 0. 13)cm;果柄平均长(1. 90
± 0. 23)cm. 每个果实中含 2 ~ 5 粒种子,扁球形,黑色. 种子
平均长(1. 48 ± 0. 14)cm、宽(1. 74 ± 0. 11)cm、厚(0. 47 ±
0. 06)cm,千粒重平均为(698. 57 ± 4. 19)g.
2. 2 温度对种子萌发的影响
各温度处理均有种子萌发. 在 15℃培养下,种子始见发
芽时间为 4d,30d 后种子萌发率为 65% . 在 20℃、25℃、
30℃、35℃培养下,种子始见发芽时间均为 2d. 20℃下,种子
16d后发芽结束;25℃下,种子 14d后发芽结束;30℃下,种子
10d后发芽结束;35℃下,大部分种子丧失活力,6d 后发芽结
束,只有 10. 67%的种子能萌发.
单因素方差分析显示,各温度处理显著地影响种子萌发
率和萌发指数(p < 0. 05). 30 d后,最高的萌发率和萌发指数
均出现在 20℃处理,并显著高于其他处理;最低的萌发率和
萌发指数均出现在 35℃处理(表 1).
表 1 不同温度条件下紫藤种子的萌发率
和萌发指数
Table 1 Germination and germination index in
W. sinensis under the different temperature conditions
温度处理 /℃ 萌发率 /% 萌发指数 /%
15 65. 00 ± 5. 00C 14. 54 ± 0. 63d
20 86. 67 ± 3. 51A 32. 50 ± 1. 27a
25 78. 00 ± 4. 00B 29. 88 ± 1. 61b
30 44. 00 ± 3. 00D 18. 71 ± 1. 15c
35 10. 67 ± 4. 04E 4. 79 ± 1. 76e
注:不同的大、小写字母分别表示处理间的萌发率和萌发指
数存在显著差异,p < 0. 05
2. 3 光照对种子萌发的影响
在 25℃培养下,3 种不同光照处理的种子均第 3 天开始
萌发,种子萌发进程基本相似(图 1). 单因素方差分析显示,
73第 3 期 王四川:紫藤种子萌发特性研究
光照、黑暗和周期性光照对种子的萌发率和萌发指数无显著
影响(p > 0. 05) ,表明紫藤种子萌发时可以不需要光照.
图 1 光照对紫藤种子萌发的影响
Fig. 1 Influence to the germination in
W. sinensis under the different light conditions
2. 4 土壤水分对幼苗出土和生长的影响
播种后第 4 天,20%、25%、30%和 35%土壤含水量处理
的开始出苗,第 6 天,10%和 15%土壤含水量处理的有幼苗
出土. 35%土壤含水量处理的 10d 后出苗结束,出苗率仅为
10% .
单因素方差分析显示,土壤含水量对出苗率和出苗指数
有显著影响(p < 0. 05). 种子出苗的最适土壤含水量为
25%,在此条件下,不仅出苗率最高,而且出苗指数最高;土
壤含水量过高或过低,均不利于种子的萌发出苗(表 2). 在
20%和 25%土壤含水量处理之间以及 10%和 30%土壤含水
量处理之间,出苗率均没有显著差异. 最高出苗率出现在
20%和 25%土壤含水量处理,并显著高于其他处理;最低出
苗率出现在 35%土壤含水量处理. 在 15%和 30%土壤含水
量处理之间出苗指数无显著差异. 最大出苗指数出现在
25%土壤含水量处理,并显著高于其他处理;最小出苗指数
出现在 35%土壤含水量处理.
35%土壤含水量处理的幼苗第 13 天就全部死亡,考虑到
统计分析对数据正态性分布的要求,该处理的数据没有用于
统计分析. 单因素方差分析显示,土壤含水量显著影响幼苗
生物量和根冠比(p < 0. 05). 10%到 30%土壤含水量处理,
随着土壤含水量升高,幼苗生物量先增加后降低. 幼苗生物
量的最大值和最小值分别出现在 25%和 10%土壤含水量处
理(表 3). 10%土壤含水量处理的根冠比显著高于其他处
理,15%土壤含水量处理的根冠比显著高于 20% - 30%土壤
含水量处理的根冠比(表 3). 20%、25%和 30%土壤含水量
处理的根冠比相互之间差异不显著.
表 2 不同土壤含水量下紫藤种子的出苗率
和出苗指数
Table 2 Emergence and emergence index in
W. sinensis under the different soil water contents
土壤含水量 /% 出苗率 /% 出苗指数 /%
10 30. 67 ± 6. 51C 6. 63 ± 0. 03d
15 48. 33 ± 3. 06B 9. 58 ± 0. 73c
20 78. 00 ± 5. 00A 17. 34 ± 0. 83b
25 84. 33 ± 4. 04A 19. 63 ± 0. 35a
30 30. 00 ± 1. 00C 9. 37 ± 0. 18c
35 10. 00 ± 2. 00D 3. 73 ± 0. 53e
注:不同的大、小写字母分别表示处理间的出苗率和出苗指
数存在显著差异,p < 0. 05
表 3 不同土壤含水量下紫藤的幼苗生物量
和根冠比
Table 3 Biomass of seedling and ratio of root to shoot
in W. sinensis under the different soil water contents
土壤含水量 /% 幼苗生物量 /㎎ 根冠比
10 0. 80 ± 0. 05E 1. 20 ± 0. 07a
15 0. 92 ± 0. 04D 1. 05 ± 0. 03b
20 1. 24 ± 0. 04C 0. 91 ± 0. 01c
25 1. 56 ± 0. 03A 0. 86 ± 0. 01c
30 1. 32 ± 0. 02B 0. 83 ± 0. 03c
注:不同的大、小写字母分别表示处理间的幼苗生物量和根
冠比存在显著差异,p < 0. 05
2. 5 播种深度对幼苗出土及生长的影响
播种后第 4 天,播种 1. 0cm 深的开始出苗,第 12 天出苗
结束;播种 2. 5cm深的第 6 天有苗出土,第 24 天出苗结束;播
种 5. 0cm深的直到第 10 天才出苗,第 30 天出苗基本结束.
紫藤种子在沙壤土中播种不同的深度,对幼苗出土率和
出苗指数有显著影响(p < 0. 05). 播种深度为 2. 5cm时,幼苗
出土率和出苗指数均最高(表 4). 播种深度在 2. 5cm 和
5. 0cm之间出苗率无显著差异,但都明显高于播种深度
1. 0cm的出苗率. 播种深度 2. 5cm的出苗指数显著高于播种
深度 5. 0cm的出苗指数,而播种深度在 1. 0cm和 2. 5cm之间
以及 1. 0cm和 5. 0cm之间,出苗率均无显著差异.
3 讨论
种子大小一直被公认为是植物生活史的选择焦点[5],
因为种子扩散、种子萌发和幼苗存活率都与种子大小关系密
切[6]. 一般大种子产出成本高、周期长、数量少,更适应严酷
环境,在幼苗建立阶段比小种子更有优势. 因为较大种子在
幼苗开始的生长阶段,具有更大比例的种子储藏物供应幼苗
83 陇东学院学报 第 23 卷
结构或应用于呼吸作用以及修复被伤害的部位[7]. 紫藤种
子质量较重、体积较大、数量较少,这可能是其为了适应幼苗
建立阶段无充足雨水、短期干旱危险而形成的一种生态适应
性.
表 4 不同播种深度下紫藤的出苗率和出苗指数
Table 4 Emergence and emergence index in
W. sinensis under the different planting depths
播种深度 / cm 幼苗出土率 /% 出苗指数 /%
1. 0 55. 33 ± 6. 50B 20. 76 ± 1. 68ab
2. 5 81. 00 ± 7. 00A 23. 46 ± 0. 05a
5. 0 80. 00 ± 6. 00A 19. 47 ± 0. 25b
注:不同的大、小写字母分别表示处理间的幼苗出土率和出
苗指数存在显著差异,p < 0. 05
温度是影响种子萌发的关键生态因子之一,不同的植物
由于其生存环境和遗传特性的不同,其种子萌发对温度的响
应也不同[8 - 10]. 本实验结果显示,在 20 ~ 25℃时,紫藤种
子的萌发率高,且萌发速度快. 因此,紫藤种子适宜选在 3 月
份播种,温度适宜,水分充足,有利于提高紫藤种子的发芽
率. 温度过低,萌发速度慢,且萌发率低;温度过高,也不利于
紫藤种子的萌发,35℃以上温度可能会使种子失去活性,种
子萌发率极低.
不同植物的种子萌发对光的响应不同. Evenari 根据对
光照反映的不同,将种子分为需光种子、忌光种子和中性种
子[11]. 本研究显示,在光照、黑暗和周期性光照 3 种条件
下,紫藤种子的发芽率和萌发速度无显著差异,说明紫藤种
子为光中性种子,种子萌发对光照不敏感,光照不是该种子
萌发的必要条件,这和许多豆科植物的种子相似.
适宜的土壤含水量是幼苗出土[12]和幼苗生长[13]的
重要保证. 本实验结果显示,紫藤幼苗出土和幼苗生长的最
适土壤含水量均为 25% . 土壤含水量过高或过低均不利于
种子的出苗和幼苗生长. 紫藤的种子较大、种皮坚硬,当土壤
含水量过低时,不能给种子提供所需的水分,从而限制其萌
发、出苗和幼苗生长. 土壤含水量过高,易造成土壤中氧气不
足,种子萌发率反而下降;同时,种子和幼苗根部进行无氧呼
吸产生二氧化碳和酒精,对种子和幼苗产生毒害作用[14].
紫藤的根冠比随土壤含水量降低而升高,这说明适度的土壤
干旱可促进根的生长. 刘会灵[15]和朱选伟等[13]研究中也
得到了相似的结果,这是植物对干旱的一种普遍适应.
紫藤的幼苗出土率与播种深度有很大关系. 播种深度为
2. 5cm时,幼苗出土率和出苗指数均最高. 播种 1. 0cm深时,
虽出苗较早,但由于颗粒大,覆盖又浅,地表易干燥,不利于
种子发芽生长. 播种 5. 0cm又较深,种子出苗速度明显减缓,
影响幼苗及时出土.
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