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不同温度对刺榆种子发芽特性的影响



全 文 :刺榆(Hemiptelea davidii)属榆科刺榆属落叶
小乔木或呈灌木状,树高可达 10 m,常生于海拔
2 000 m以下的坡地次生林中,也常见于村落路
旁、土堤、石砾河滩,萌发力强[1]。刺榆耐干旱贫瘠,
各种土质均能生长,是优良的固沙树种,因其树枝
有棘刺,生长迅速,牲畜难以靠近,也是营建生物
围栏的理想树种,在维持区域生态系统功能及生
物多样性保护方面具有积极的促进作用[2]。刺榆在
我国东北、华北等省区有少量分布,天然分布区位
于内蒙古通辽市科左后旗,为我国珍稀濒危树种,
其在科尔沁沙地内以建群种存在,并形成群落,属
于我国新的沙地植被类型[3]。刺榆花期4~5月份,
种子初成熟期在9月底至10月初,不同种源地区
种子千粒质量为2.775~4.330g,11月中下旬为最
佳采集时间,翌年春季5月上旬播种[4]。刺榆种子
极易丧失发芽能力,有报道7月份进行发芽试验,
种子发芽率为0[5-6]。目前,关于刺榆种子发芽特性
的研究报道较少,为了保护和开发利用好这一种
质资源,本研究在实验室条件下对刺榆种子进行
不同温度条件下的发芽试验,探究温度对刺榆种
子发芽特性的影响,以期为指导生产实践提供科
学依据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
试验材料为2015年11月份采自辽宁省固沙
造林研究所章古台基地万亩林实验区 15 年生刺
榆人工林。地处科尔沁沙地东南缘的辽宁省彰武
县北部,属温带季风性亚湿润干旱区森林-草原
气候,年降水量 450 mm,年均气温 6.3℃,最高气
温42℃。种子采收后阴干1~2天,除杂后收入布
袋,置于通风干燥处,于 2016 年 4 月进行种子发
芽试验。
1. 2 试验方法
试验前对刺榆种子以1‰高锰酸钾溶液进行
浸种消毒。试验设置10、15、20、25、30、35℃共6个
不同温度处理,每个处理设3次重复,每次重复随
机选取100粒刺榆种子,采用滤纸法置于培养皿
中,放入GZP-250S恒温培养箱中进行培养。种子
发芽以胚根突破种皮≥1mm为标准,试验过程中
每天记录种子发芽数,并保持滤纸湿润,直至连续
2天无新种子发芽为止,视为发芽结束。统计种子
发芽数,同时测量发芽种子芽长,计算不同温度处
文章编号:1001 -9499(2017) 01-0009-03
摘要:在实验室条件下对刺榆种子进行发芽试验的结果表明:刺榆种子在 10~35℃均能发芽,最佳发芽温度为
25℃,发芽率达90%以上,种子的发芽活力最强。不同温度处理对刺榆种子发芽特性的影响均差异显著,温度的升
高能明显缩短种子的发芽时间,发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数随温度升高而升高,达到最佳发芽温度后,随
温度增加而降低。不同温度处理对种子发芽率的影响排序为 25℃>20℃与 30℃>35℃>15℃>10℃。10℃、15℃、
20℃、30℃和 35℃条件下种子的发芽活力较最佳温度条件分别下降92%、67%、33%、34%和 57%。
关键词:刺榆;种子;温度;发芽特性
中图分类号:S759.2, S792.19文献标识码:A
林 业 科 技
FORESTRY SCIENCE & TECHNOLOGY
第42卷 第1期
2 0 1 7 年 1 月
Vol. 42 No. 1
Jan. 2 0 1 7
* 辽宁省科学技术计划项目“辽西北沙地生态修复技术研究示范”(2015103024);中央财政林业科技推广示范资金项目“辽西北沙地刺榆
生物围栏技术推广”(辽2016TG14)
不同温度对刺榆种子发芽特性的影响 *
曹 宇
(辽宁省固沙造林研究所,阜新 123000)
理条件下的发芽率、日平均发芽率、发芽势、发芽
指数和活力指数[7]。
发芽率(%)=种子总发芽数/供试种子数×
100
日平均发芽率(%)=发芽率/发芽天数
发芽势(%)=发芽高峰期种子发芽数/供试
种子数×100
发芽指数(GI)=∑(Gt/Dt)
活力指数(VI)=S×∑(Gt/Dt)
式中,Gt为在 t日的发芽数;Dt为相应的发芽
日数;S为幼苗的生长势(以芽长表示)。
1. 3 数据处理
应用Excel2007软件对数据进行处理、绘图,
用 SPSS20.0 软件进行单因素方差分析及差异比
较,百分率数据经反正弦平方根转换后再进行分
析。
2 结果与分析
2. 1 不同温度对刺榆种子发芽的影响
种子发芽率是衡量种子质量好坏的重要指
标。由图1可以看出,刺榆种子在10~35℃条件下
均能发芽,10℃时发芽率最低,不足14%;15℃时
发芽率明显提高,接近 40%;20℃时发芽率接近
70%;25℃时发芽率最高,可达 90%以上;30℃时
发芽率开始降低,为70%左右;35℃时发芽率下降
到50%以下。
种子的发芽过程表现为20~35℃内种子的始
发芽时间均为发芽试验开始后的第 4 天,第 5~
7天为发芽的高峰期,至第8天发芽结束,种子的
发芽周期为5天,整个发芽过程持续8天,日平均
发芽率分别为 8.63%、11.50%、8.94%和 6.01%;在
15℃条件下种子的始发芽时间有所延后,为发芽
试验的第 6 天,第 7~9 天为发芽的高峰期,第
11天结束发芽,发芽周期为6天,整个发芽过程持
续 11 天,日平均发芽率为 3.61%;而在 10℃条件
下种子萌发受温度影响的滞后现象明显,至发芽
试验的第10天才开始有种子发芽,第13天结束
发芽,发芽周期最短为4天,发芽时间最长为13
天,而日平均发芽率只有1.05%。种子的发芽时间
随温度升高而缩短。
图1 不同温度处理刺榆种子累计发芽率和日平
均发芽率
对6个温度处理刺榆种子的发芽率进行LSD
多重比较(表1),发芽率除在20℃与30℃处理间
比较差异无显著外,各处理间种子的发芽率均差
异显著(P<0.05)。不同温度处理对刺榆种子发芽
率影响的排序为 25℃>20℃与 30℃>35℃>15℃
>10℃。结果表明刺榆种子发芽的最适温度为
25℃,当温度高于或低于25℃时,发芽率随温度的
升高或降低而逐渐降低。
表1 不同温度处理刺榆种子发芽率多重比较
注:*表示差异显著(P<0.05)
2. 2 不同温度对刺榆种子发芽活力的影响
种子质量的好坏不能单纯以发芽率来衡量,
还要综合发芽势、发芽指数、活力指数等种子活力
指标。从不同温度处理对刺榆种子发芽势、发芽指
数、活力指数影响的统计分析结果来看(表2):三
项指标受温度影响均差异显著,10℃条件时最低,
发芽天数/d
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
10℃处理 15℃处理 20℃处理
25℃处理 30℃处理 35℃处理
100
80
60
40
20
0





/
%
10 15 20 25 30 35
处理温度/℃
14
12
10
8
6
4
2
0






/
%
处理
/℃
10
15
20
25
30
35
反正弦值转换成发
芽率平均数/%
13.67
39.68
69.09
92.02
71.34
48.01
与10℃
比较
26.01*
55.42*
78.35*
57.67*
34.34*
与15℃
比较
9.41*
2.34*
31.66*
8.33*
与20℃
比较
22.93*
2.25
-21.08*
与25℃
比较
-20.68*
-44.01*
与30℃
比较
-23.33*
林 业 科 技 第42卷10
随着温度的升高而逐渐升高,在25℃条件时达到
最高,而后随温度的增加而出现降低。这也进一步
说明,25℃是刺榆种子发芽的最佳温度,在该温度
条件下,种子发芽的整齐度最高,活力也最高。其
他温度处理与25℃时的三项指标均差异显著,低
于或高于最佳温度条件下的种子劣变规律基本一
致,种子的发芽活力均会受到不同程度的抑制。综
合三项指标,在10℃、15℃、20℃、30℃和35℃条
件下种子的发芽活力较最佳温度条件分别下降
92%、67%、33%、34%和57%。在10℃、15℃、35℃
温度条件下,种子的发芽活力丧失均超过50%以
上,说明温度过低或过高均不利于刺榆种子的萌
发。另外,发芽势表现为30℃明显高于20℃条件,
活力指数则正相反,说明在相对较高温度的恒温
条件下,加速了种子打破休眠的过程,能更快的达
到种子萌发所需的积温要求[8],相反也对发芽种子
的生长产生了一定程度的抑制作用[9-10]。
表2 不同温度对刺榆种子发芽活力的影响
注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)
3 小 结
3. 1 刺榆种子在10~35℃范围内均能发芽,种子
发芽的最佳温度为25℃,发芽率达90%以上,发芽
活力最高。刺榆种子的发芽特性受温度影响显著,
种子的发芽时间随温度的升高而缩短,发芽率、发
芽势、发芽指数和活力指数随温度升高而提高,达
到最佳温度后,随温度增加而降低。温度过低或过
高均不利于刺榆种子的萌发。
3. 2 生产实践中很难达到实验室条件下种子发
芽的最佳温度。刺榆在章古台地区的播种时间主
要集中在5月上中旬,地温变化水平通常在20~
30℃,播种时间的安排可根据实际地温情况进行
确定,当地温低于25℃时,可对种子进行催芽处理
或推迟播种时间;地温高于25℃时,可适当增加下
种量,以保证出苗率。
3. 3 本研究并未对影响刺榆种子萌发的极限温
度,以及在变温条件下种子的发芽特征进行探讨,
今后有待进一步研究。
参考文献
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第1作者简介:曹宇(1983-),男,工程师,现从事
林木育种方面研究工作。
收稿日期:2016-11-20
(责任编辑:张亚楠)
处理/℃
10
15
20
25
30
35
发芽势/%
11.59f
28.66e
46.22c
79.67a
56.51b
35.60d
发芽指数
1.21e
5.41d
13.13b
17.47a
13.27b
9.15c
活力指数
2.05e
16.43d
35.79b
52.03a
26.15c
15.87d
第 1期 曹 宇:不同温度对刺榆种子发芽特性的影响 11