免费文献传递   相关文献

预处理和播种深度对山合欢种子萌发及种苗生长的影响



全 文 :预处理和播种深度对山合欢种子
萌发及种苗生长的影响
石秀兰, 简银霞, 韩瑞宏, 陈 平
(仲恺农业工程学院园艺园林学院,广东 广州 510225)
摘 要:以山合欢种子为试材,用 98%浓硫酸处理 8 min 和砂纸摩擦种皮处理研究种子发芽率变化,并利用盆栽研究山合欢
种子不同播种深度下的出苗情况。 结果表明:浓硫酸、砂纸摩擦均可有效破除种子硬实,使种子吸水速率加快,发芽历程缩短,第 3
d 发芽率分别达到 97%、80%,而对照发芽率只有 27%;两种处理方法的发芽指数、活力指数均比对照高且差异极显著。 播种深度
对种子萌发和种苗生长有很大影响,山合欢最适宜的播种深度为 1 cm,此时出苗率高、基茎粗、植株高、冠幅大、叶片数相对较多;
播种深度 2 cm 次之;播种深度 0 cm、5 cm 时,种子出苗率、成活率及幼苗生长均表现不理想。
关键词:山合欢; 种子预处理; 播种深度; 种子萌发
中图分类号:S727.22;S723.1+31 文献标识码:A 文章编号:1004-874X(2011)14-0047-03
Influence of different treatment and sowing depth on seed
germination and seedling growth of Albizzia kalkora
SHI Xiu-lan, JIAN Yin-xia, HAN Rui-hong, CHEN Ping
(College of Horticulture and Landscape Architeture,Zhongkai University of Agriculture and Engineering,Guangzhou 510225,China)
Abstract: The germination rate of Albizzia kalkora seeds were studied by immersing seeds in 98% H2SO4 for 8 minutes and
mechanical abrasion with sandpaper. And then, A pot experiment was designed to study the effects of different sowing depths on seed
germination and seedling growth of Albizzia kalkora. The results showed that 98% H2SO4 and mechanical abrasion with sandpaper could
break seed hard coat effectively,increase water absorption rate and shorten germination time, on the third day the germination rate of seeds
dealt with 98% H2SO4 was 97% and the germination rate of seeds dealt with sandpaper was 80% ,however, the germination rate of CK was
27%,the germination index and vitality index of the treatments were higher than those of control and there were significant difference
between the control and two treatments. The sowing depth had considerable influence on seedling emergence and seedling growth of
Albizzia kalkora, the optimum seeding depth was 1 cm, which had higher germination rate, thicker stem, higher plant, wider crown and
more leaves, the next optimum seeding depth was 2 cm , when the sowing depth was 0 cm or 5 cm, the germination rate of seeds survival
rate of seedling and seedling growth were lower.
Key words: Albizzia kalkora; seed pretreatments; seeding depth; seed germination
山合欢(Albizzia kalkora (Roxb.)Prain),又名山槐,为
豆科含羞草亚科合欢属落叶乔木, 因极耐干旱瘠薄和能
在基岩裸露的石缝中生长的特性,被广泛用做石质山地水
土保持植物[1-2]。 边坡土壤一般为没有熟化的生土,养分含
量很低,且由于坡度大、土壤渗透性差等原因,致使植物
种子定植困难, 再加上公路边坡土壤经过一定时期的沉
降作用后,容重增加,孔隙度降低,不利于土壤中水分和
空气的有效运移及肥料的协调转移, 从而对植物正常生
长产生不利影响。Fenner[3]和 Harper[4]认为从种子萌发到种
苗定居是植物生活史中对环境条件反映最为敏感的时
期,也是边坡治理能否成功的关键时期。 山合欢的出苗率
是影响植被恢复和边坡治理的决定因素。 山合欢种子硬
实率较高, 不经过种子处理直接播种易造成出苗参差不
齐,另外播种深度、土壤紧实等对种子的萌发也存在着极
大的影响。 目前关于种子预处理、播种深度对种苗出土的
影响研究较多[5-11],而对山合欢种子出苗的影响报道较少。
本研究探讨预处理、不同播种深度对山合欢种子萌发及种
苗出土影响,以期为山合欢的应用提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
山合欢种子于 2008 年 12 月采自佛山顺德大良旧寨
山,脱粒后置于室内自然干燥,2009 年 4 月测定种子含水
量为 12%。 试验所用土壤取自仲恺农业工程学院番禺钟
村实习农场大田表土,属红壤土。
1.2 试验方法
1.2.1 种子千粒重及硬实率的测定 随机取净种子 100
粒称重,重复 8次,换算为种子千粒重。种子大小用游标卡
尺随机取 30粒进行测定。硬实率的测定是取种子 100粒,
置于 50 mL小烧杯中,加清水浸泡 24 h,统计未吸胀种子
数,计算种子硬实率,3次重复。
1.2.2 种子吸水特性 称取 5 g 均匀饱满的山合欢种子,
用 98%浓硫酸处理 8 min,清水冲洗后放入 50 mL的小烧
杯中,加清水浸种,期间每隔 2 h 取出种子用吸水纸吸干
表面水分称重,以不处理种子为对照。 3次重复,计算吸水
收稿日期:2011-04-26
基金项目:佛山市顺德区大良街道滑坡山体复绿示范项目(D10
81226、BE[2009]-019)
作者简介:石秀兰 (1964-),女,副教授 ,E-mail:shixiulan666@
163.com
广东农业科学 2011 年第 14期 47
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2011.14.067
幼苗成活率
(%)
20bcBC
52aA
47aAB
32abAB
0cC
出苗率
(%)
35aA
53aA
48aA
33aA
3bB
萌发率
(%)
82aA
68abAB
68abAB
60bB
初始出苗时间
(d)
4
5
6
7
15
播种深度
(cm)
0
1
2
3
5
表 2 播种深度对山合欢种子出苗时间、萌发率、
出苗率和幼苗成活率的影响
活力指数
0.2611+0.0079aA
0.2029+0.0224aA
0.0447+0.0113bB
发芽指数
33.0567+1.0008aA
28.5773+1.2771bA
9.1200+0.7766cB
根干重(g/株)
0.0079+0.0000aA
0.0071+0.0005aA
0.0051+0.0014aA
处理 7d
97aA
90aA
48bB
处理 5d
97aA
90aA
27bB
处理 3d
97aA
80aA
10bB
处理
98%浓硫酸处理 8min
砂纸打磨至种皮发毛
空白对照
表 1 不同预处理对山合欢种子发芽特性的影响
发芽率(%)
注:表中同列数据后小写英文字母不同者表示差异显著,大写英文字母不同者表示差异极显著。 表 2、表 3 同。
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
0 2 4 6 8 10 12 22 24 26 28 32 48
H2SO4处理 空白对照



( %

时间(h)
图 1 山合欢种子吸水曲线
率,并绘制吸水曲线图。
1.2.3 预处理对种子萌发的影响 设两个处理: 一是以
98%浓硫酸浸泡 8 min 至种皮表面有腐蚀痕,取出后清水
冲洗,进行发芽试验;二是 80 目砂纸摩擦至种皮起毛,然
后进行发芽试验,以不处理为对照(CK)。将各处理的种子
置培养皿中于室温 20~25℃条件下进行纸间发芽,3 次重
复, 每个重复 30粒种子, 以胚根突破种皮 2 mm 视为萌
发,逐日观察记录萌发情况,第 7 d结束发芽试验。
1.2.4 播种深度对种子萌发及幼苗生长的影响 室外盆
栽,播前用 98%浓硫酸处理种子 8 min,用清水冲洗后备
用。 播种深度设 0、1、2、3、5 cm 等 5个处理,每处理 6盆,
每盆播 10粒种子。 2009年 4月 21日播种,按照试验设计
的播种深度,均匀地散播种子于直径 14 cm、深度 12 cm
装满过筛红壤土的塑料盆中,将土壤压实,盆顶与土壤保
持 2 cm 的距离。各盆等量供水,保持土壤湿润,观察每个
处理播种后初始出苗天数(播种日至每个处理中第 1 粒种
子出土所需的时间)及每天的出苗数(种子破土出苗数);
以连续 3 d 不再有新苗出现时统计各处理中已萌发并出
土、萌发但未出土和未萌发的种子数;播种后的第 10 d 开
始,每隔 2~3 d 测苗高 1 次。 2009 年 5 月 10 日试验结束
时统一测定各处理幼苗成活率、基茎粗、冠幅、叶片数、地
上生物量和地下生物量(80℃烘箱中烘 24 h测干重)。
1.3 数据处理
用 Excel软件分析试验数据并制图,用 DPS 软件进行
方差分析和多重比较。 各调查项目计算公式分别为:
种子吸水率(%)=(种子吸水后重-种子原重)/种子原
重×100
发芽率(GR)=∑Gt/T×100,发芽指数(GI)=∑Gt/Dt)
式中,Gt为 t日发芽数,Dt为发芽天数。
萌发率(%)=萌发种子数(包括萌发出苗的种子数和
萌发但未出苗的种子数)/供试种子数×100
活力指数(VI)=发芽指数×根干重
出苗率(%)=出苗的种子数/供试种子数×100
成活率(%)=成活幼苗数/供试种子数×100
2 结果与分析
2.1 山合欢种子硬实率和吸水特性
山合欢种子扁平近圆形,种皮黄褐色,革质光滑,平均
长 0.93 cm、宽 0.72 cm、厚 0.23 cm,千粒重为 161.62 g,
播种时含水量为 12%,经测定种子硬实率为 56%。
由图 1可知,山合欢种子吸水率随浸种时间的变化趋
势近似呈“S”型曲线,经浓硫酸处理的山合欢种子浸种后
吸胀立即启动, 种子鲜重急剧增加, 为急剧吸水期,12 h
后进入稳定吸水期,标志种子进入萌动阶段;而对照 48 h
内吸水速度一直趋于缓慢上升阶段。 经浓硫酸处理的山
合欢种子 24 h 吸水率即达 148%, 而未经处理的种子只
有 38%,说明山合欢种皮是制约其发芽的主要因素,而浓
硫酸处理可以有效破除这种障碍。
2.2 预处理对种子发芽的影响
山合欢种子萌发的第一步是从外部吸收足够的水分,
以保证各种生理生化过程的进行。 置床第 3 d,经浓硫酸
处理的种子发芽率已达 97%,砂纸处理为 80%;而对照的
发芽率第 3 d 只有 10%、第 7 d 才达 48%,另有 10%的种
子处在吸涨阶段,42%的种子仍未吸涨, 说明种皮处理可
使种子发芽历程缩短。 从表 1可以看出,两种处理的种子
发芽指数、活力指数与对照(CK)均存在极显著性差异(P<
0.01),但 3者间根干重的差异均不显著。
2.3 播种深度对山合欢种苗生长的影响
2.3.1 对种子萌发率、出苗率和成活率的影响 种子萌发
指胚根突破种皮,并不意味着其能破土而出,种子出苗受
多种因素影响。 由表 2可知,播深 0 cm(表面播种),在水
分和氧气充足的情况下,山合欢种子萌发率最高为 82%,
而出苗率为 35%,成活率只有 20%,试验中发现已萌发的
种子多数遭虫啃食。 随着播种深度的增加,山合欢种子的
萌发率、 出苗率和成活率均呈下降趋势, 其中播深 1 cm
48
地下部
0.0128aA
0.0173aA
0.0135aA
0.0181aA
地上部
0.0805aA
0.0819aA
0.0535bA
0.0471bA
叶片数
(片)
3bB
5aA
4abAB
3bB
冠幅
(cm)
3.54bB
5.98aA
4.62abAB
3.64bB
基茎粗
(cm)
0.19bA
0.21aA
0.20abA
0.19bA
株高
(cm)
4.48bB
7.64aA
5.98abAB
4.13bB
播种深度
(cm)
0
1
2
3
表 3 播种深度对山合欢幼苗形态的影响
生物量(g/株,干重)
10
8
6
4
2
0
10 12 15 18 20
0cm 1cm 2cm 3cm




( c
m

播种天数(d)
图 2 播种深度对山合欢幼苗株高的动态影响
的出苗率、成活率最高,均达到 50%以上;播深 2 cm 的次
之;播深 5 cm 时第 15 d 只有 1 棵幼苗破土,但很快干枯
不能成苗, 可能是播种过深使种子在破土过程中营养物
质耗尽, 导致不能出苗或刚好能够破土但不能成活。 另
外,播种过深,土壤氧气供给减少,湿度增大,易造成种子
腐烂。 随着播种深度的增加,山合欢初始出苗天数延长,
播深 0 cm 第 4 d 出苗,播深 0~3 cm 范围内每增加 1 cm
出苗就延迟 1 d。
2.3.2 对幼苗地上部分生长的影响 从山合欢幼苗株高
生长动态观察(图 2),播深 1~3 cm 苗高均呈不断上升趋
势;表面播种(0 cm)则是先上升而后又下降,这主要是因
为表面播种的幼苗扎根不深,随着地上部分生长加快,头
重脚轻出现倒伏现象所致; 其他处理的幼苗高表现为播
深 1 cm>2 cm>3 cm,说明播种过深或过浅都会阻碍山合
欢幼苗地上部的生长。 从幼苗外部形态特征观察(表 3),
播深 1 cm 的山合欢幼苗在株高、基茎粗、叶片数、冠幅上
均高于其他处理, 与播深 0、3 cm 处理均有显著性差异
(P<0.05),但与播深 2 cm 差异不显著;地上部生物量大小
顺序是播深 1 cm>0 cm>2 cm>3 cm,说明适宜浅播有利
于地上部干物质的积累。
2.3.3 对幼苗地下部分生长的影响 从表 3可以看出,山
合欢幼苗地下部生物量大小依次为播深 3 cm>1 cm>2
cm>0 cm,但差异不显著;从形态上观察,播深 1 cm 的幼
苗根系长、 侧根多, 播深 3 cm 的幼苗侧根较少, 播深 0
cm 的幼苗入土根系较浅、侧根极少,说明表面播种对根下
扎不利,遇逆境易受胁迫。
3 结论与讨论
山合欢种子硬实率较高, 如不经种皮处理直接播种,
易造成发芽历程延长、出苗整齐度差等多种问题。 本试验
结果表明,用 98%浓硫酸处理 8 min和砂纸打磨处理均可
有效破除山合欢种子硬实率,种子萌发率第 3 d 即分别达
到 97%、80%, 而且发芽迅速,3~5 d 即完成发芽历程,而
对照第 3 d 发芽率仅为 27%,且两种处理的发芽率、发芽
指数、活力指数与对照均有极显著差异。
播种深度是影响山合欢种子萌发和种苗生长的重要
因素之一。 本试验结果表明,山合欢种子表面播种(0 cm)
的出苗率和成苗率低、幼苗质量差,主要原因一是种子处于
泥土表面,容易被昆虫蛀食;二是种子处于表面根系难以下
扎,不利于水分和养分的吸收;三是根系浅,植株容易倒伏。
这与 Ambrose 等 [5]发现格兰马草(Bouteloua gracilis)覆土处
理(覆土 1 cm)的出苗率(80%)明显高于不覆土处理 (20%)
的结果一致。本试验发现,山合欢种子最适宜的播种深度为
1~2 cm,随着播种深度(大于 3 cm)的增加,出苗时间延迟,
出苗率、成活率和幼苗质量均降低。刘桂霞等[12]、聂春雷等[13]
和朱雅娟等[7]也发现了相似的规律。Mueller等[14]认为播种成
功的关键技术在于种子与土壤的有效结合。
综上分析, 利用山合欢进行城市绿化与边坡治理,应
合理破除其种子硬实, 严格控制播种深度以保证苗齐、苗
壮是成功进行山合欢植被定植的关键因素之一。
参考文献:
[1] 孟树标. 山区绿化的先锋树种——山合欢[J]. 植物杂志, 1998(2):7.
[2] 杨吉华,张光灿,张衍福 ,等.不同母岩山地山合欢幼林的生长及
水文效应[J]. 防护林科技,1997(4):11-13.
[3] Fenner M.Seed Ecology [M].London/New York:Chapman and
Hall1,985:87-131.
[4] Harper J L.Population Biology of plants [M].London:Academic
Press,1977:111-113.
[5] Ambrose L G,Wilson S D.Emergence of the introduced grass
agropyron cristatum and the native grass bouteloua gracilis in a
mixed-grass prairie restoration [J].Restoration Ecology,2003,11(1):
110-l15.
[6] 彭鸿嘉.六种牧草种子大小和播种深度对出苗的影响[J].草业科
学,2001,18(6):30-35.
[7] 朱雅娟,董鸣,黄振英.沙埋和种子大小对固沙禾草沙鞭的种子萌
发与幼苗出土的影响[J].植物生态学报,2005,29(5):730-739.
[8] 黄双全,刘桂霞,韩建国. 种子大小和播种深度对种苗建植的影
响[J]. 草业科学, 2007,24(6):61-62.
[9] 杨期和,尹小娟 ,叶万辉 .硬实种子休眠的机制和解除方法[J].植
物学通报, 2006, 23(1): 108-118.
[10] 刘晚苟,山仑,邓西平. 植物对土壤紧实度的反应[J].植物生理学
通讯,2001,37(3):254-260.
[11] 闫超. 不同播种深度对羊草出苗率和幼苗生长的影响[J]. 中国
草地学报,2007,29(5):31-35.
[12] 刘桂霞,韩建国,赵霞,等. 播种深度和种子来源对羊草种苗出土
的影响[J]. 干旱地区农业研究, 2007,25(5):69-74.
[13] 聂春雷,郑元润.鄂尔多斯高原 4 种主要沙生植物种子萌发与出
苗对水分和沙埋的响应[J].植物生态学报,2005,29(1):32-41.
[14] Mueller J P,Chamblee D.Sod-seeding ladino clover and alfalfa
as influence by seed placement seeding date and grass
suppression[j].Agronomy journal,1984,76:284-289.
49