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人工处理黄槿种子萌发的研究



全 文 :湖 北 农 业 科 学 2012 年
第 51卷第 2期
2012年 1月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 51 No.2
Jan.,2012
收稿日期:2011-08-11
基金项目:国家大学生创新性实验计划项目(091165812)
作者简介:严廷良(1988-),男,海南万宁人,在读硕士研究生,研究方向为植物生态,(电话)13648684150(电子信箱)912069732@qq.com;
通讯作者,刘 强,教授,博士,主要从事植物生态学研究,(电子信箱)hnsylq@163.com。
黄槿 (Hibiscus tiliaceus L.) 为锦葵科 (Mal-
vaceae)木槿属(Hibiscus L.)植物 [1],属于半红树林
树种。 半红树植物具有独特的生境适应性和生态功
能,对湿地植被恢复和丰富物种的多样性具有极其
重要的作用 [2,3];黄槿具有良好的防风固沙、保持水
土、涵养水源的功效 [3]。 国外对黄槿植物的研究不
多,只在黄槿的化学成分研究上有少量的报道 [4-7],
其他研究主要集中在黄槿的药用价值及其他经济
人工处理黄槿种子萌发的研究
严廷良,刘 强
(海南师范大学生命科学学院,海口 571158)
摘要:采用不同体积分数的赤霉素、水杨酸溶液处理黄槿种子之后,将种子播入不同的土壤基质中,从野
外林地试验和盆栽试验中观察种子的萌发情况。 结果表明,在原土盆栽试验中,体积分数为 200 μL / L 的赤
霉素处理可使发芽率达到 38.0%、发芽势达到 35.3%;400 μL / L 的水杨酸处理可使发芽率达到 42.6%、发
芽势达到 32.0%。 在沙土盆栽试验中,20 μL / L 的赤霉素处理可使发芽率和发芽势均达到最高,发芽率为
39.4%、发芽势为 36.0%;10 μL / L 的水杨酸处理可使发芽率和发芽势都达到最高值,发芽率为 30.6%、发
芽势为 22.7%。 在野外林地试验中,赤霉素和水杨酸的体积分数均在 400 μL / L 时达到最高,赤霉素处理
的发芽率为 26.5%、发芽势为 18.3%;水杨酸处理的发芽率为 33.5%、发芽势为 26.7%。通过试验获得了黄
槿种子在野外木麻黄林地发芽的最佳处理条件, 为将乡土树种黄槿应用于木麻黄海防林的混交种植提
供了技术参考,有利于形成多样性丰富的多树种海防林。
关键词:黄槿;种子;发芽
中图分类号:S796;Q949.757.3;S723.1+31 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2012)02-0340-04
Study on the Germination of the Treated Hibiscus tiliaceus Seeds
YAN Ting-liang,LIU Qiang
(School of Life Science, Hainan Normal University, Haikou 571158, China)
Abstract: Hibiscus tiliaceus L. seeds were treated by different concentrations of Gibberellin(GA) and Salicylic acid (SA) and
placed in different soil types for germination. Seed germination was observed in pot experiment and field experiment. The
results showed that the germination rate was 38.0 % and the germination potential was 35.3 % in the original soil when the
seeds were treated by 200 μL / L GA. The germination rate was 42.6% and the germination potential was 32.0% in the
original soil when the seeds were treated by 400 μL / L SA. In the pot experiment, both germination rate and germination
potential reached the highest at the GA concentration of 20 μL / L, the germination rate was 39.4% and the germination
potential was 36.0%. The germination rate and the germination potential were both the highest value at the SA concentration
of 10 μL / L, the germination rate was 30.6% and the germination potential was 22.7% . In the field experiment, the
germination rate and the germination potential reached the highest at the concentration of 400 μL / L salicylic acid and 400
μL / L GA, the germination rate was 26.5% and the germination potential was 18.3% for the GA treatment. The germination
rate was 33.5% and the germination potential was 26.7% for the SA treatment. The best conditions for the hibiscus seed
germination were obtained through the experiments. It provided the technical reference for the coastal forest construction of
Casuarina equisetifolia L. mixed planting with H. tiliaceus.
Key words: Hibiscus tiliaceus L.; seed; germination
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2012.02.053
第 2 期
开发价值、分子生物学、生物化学和生理学、生态学
等方面[3,8-10]。 国内对黄槿的研究也不多,尤其在黄
槿的种子育苗、造林技术方面的报道更是鲜见[11-13]。
黄槿是海南岛海岸带上生长的乡土树种 [14],很有潜
力成为海岸防护林的混交树种。 为此,试验主要探
索了影响黄槿种子萌发的因素,通过研究不同的基
质、 赤霉素 (Gibberellin,GA) 和水杨酸 (Salicylic
acid,SA)处理对种子萌发的影响,获得在这些不同
条件下黄槿种子的生长情况数据,以期为将乡土树
种黄槿应用于木麻黄(Casuarina equisetifolia L.)海
防林的混交种植[15-17]提供技术参考。
1 材料与方法
1.1 材料
2009 年 9 月,在海南省海口市东寨港采集黄槿
种子,从中筛选出饱满、有光泽的种子,备用。 同时
挖取黄槿树下的原土壤(以下简称原土),并在海口
市桂林洋木麻黄海防林中挖取木麻黄林下的沙土
(以下简称沙土),两类土都带回海南师范大学生命
科学学院,作为盆栽基质供试验用,并测定两类土
的盐度。
1.2 盆栽试验
分别配制赤霉素和水杨酸的水溶液,两者体积
分 数 梯 度 均 为 0、5、10、20、40、50、100、200、400
μL / L, 将筛选出的黄槿种子每 50 粒浸泡于相应体
积分数的赤霉素和水杨酸溶液中,浸泡时间为 2 h,
每处理 3 个重复。 将原土和沙土分别装入塑料花盆
里,对应于前述的 3 个重复,每个处理的种子种于 3
个花盆中,将处理过的种子均匀撒在花盆里,并在
上面盖一层细土,厚度 1.5 cm左右[18-20]。播种后花盆
置于海南师范大学怡园植物园内 (以下称盆栽试
验),定期浇水(每 2 d 浇水 1 次)。 待种子出现第一
粒发芽后,每隔 2 d 记录 1 次发芽的粒数,观察时间
30 d,计算发芽率和发芽势,发芽率=供试种子的发
芽数 /供试种子数×100%;发芽势=7 d内正常的发芽
数 /供试种子数×100%。对赤霉素或水杨酸溶液处理
后黄槿种子的原土、沙土盆栽试验发芽率进行差异
显著性分析。
1.3 野外林地试验
桂林洋木麻黄海防林位于海口市东北部的海
滨地带,距市区 24 km,拥有 6.8 km 长的海岸线,属
热带海洋性季风气候,气候温暖,光照充足,年均气
温 24.1 ℃,年均降雨量 1 760 mm[12]。 在桂林洋木麻
黄海防林中选择野外试验样地,于木麻黄林样地中
整理出 2 m2左右的小样地若干,清理干净上面的凋
落物;黄槿种子处理同上,每个处理 100 粒种子,重
复 3 次,选取 3 块小样地种植,将处理过的种子均
匀撒在上面,并在上面盖上一层细土,厚度约 1.5 cm
左右(以下称野外林地试验)。 做好分布图记录,浇
水同上。 待种子出现第一粒发芽后,每隔 2 d记录 1
次发芽的粒数,观察时间 30 d,计算发芽率和发芽
势,对赤霉素或水杨酸溶液处理后黄槿种子的野外
林地试验发芽率进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 盆栽试验黄槿种子萌发情况
2.1.1 沙土盆栽中黄槿种子的发芽情况 黄槿种
子分别经赤霉素或水杨酸处理后,在以沙土为基质
的花盆中进行盆栽试验,30 d 后对发芽情况进行统
计,结果见表 1。 从表 1 可以看出,赤霉素处理组在
20 μL / L 处理后,黄槿种子的发芽整齐度较高,发芽
率为 39.4%, 发芽势为 36.0%; 水杨酸处理组在 10
μL / L 处理后,黄槿种子发芽整齐度较高,发芽率为
30.6%,发芽势为 22.7%。差异显著性分析结果显示,
黄槿种子发芽率在水杨酸或赤霉素不同体积分数
溶液处理之间的差异均没有达到显著水平。
2.1.2 原土盆栽中黄槿种子的发芽情况 黄槿种
子分别经赤霉素或水杨酸处理后,在以原土为基质
的花盆中进行盆栽试验,30 d 后对发芽情况进行统
计,结果见表 2。 从表 2 可以看出,赤霉素处理组在
200 μL / L 和 400 μL / L 处理后, 黄槿种子的发芽率
最高,都为 38.0%;在 200 μL / L 处理后,黄槿种子的
发芽势最高,为 35.3%;水杨酸处理组在 400 μL / L
处理后, 黄槿种子发芽率最高, 为 42.6%; 在 200
μL / L浓度处理后,黄槿种子发芽势最高,为 32.7%。
说明水杨酸或赤霉素溶液都在 200 μL / L 时, 黄槿
种子的发芽整齐度较高。 赤霉素处理组的差异显著
性分析结果 (表 3) 表明,100 μL / L 处理与 5 μL / L
处理之间有显著水平差异存在;200 μL / L 处理与
5、40 μL / L 处理之间有极显著水平差异存在 ,与
表 1 黄槿种子经 GA、SA 处理后在盆栽沙土中的发芽情况
处理
μL/L
0
5
10
20
40
50
100
200
400
发芽率//%
20.6(5.03)
25.4(9.45)
30.6(4.16)
39.4(11.01)
28.6(1.15)
22.0(5.29)
30.6(3.05)
20.6(8.32)
23.4(8.08)
发芽势//%
15.3
20.7
24.7
36.0
22.7
17.3
23.3
13.3
16.7
发芽率//%
20.6(5.03)
25.4(2.30)
30.6(5.77)
21.4(11.01)
27.4(8.32)
22.6(9.45)
17.4(1.15)
17.4(1.15)
16.0(2.00)
发芽势//%
15.3
19.3
22.7
16.0
19.3
14.7
10.7
10.7
10.0
GA SA
注:括号内为标准差,下同。
严廷良等:人工处理黄槿种子萌发的研究 341
湖 北 农 业 科 学 2012 年
10、20 μL / L 处理之间有显著水平差异存在 ;400
μL / L 处理与 5、40 μL / L 处理之间有极显著水平差
异存在, 与 10、20 μL / L 处理之间有显著水平差异
存在。 水杨酸处理组的差异显著性分析结果(表 4)
表明,100 μL / L 处理与 0、5 μL / L 处理之间有显著
水平差异存在;200 μL / L 处理与 0、5 μL / L 处理之
间有极显著水平差异存在,与 40 μL / L 处理之间有
显著水平差异存在 ;400 μL / L 处理与 0、5、40
μL / L处理之间有极显著水平差异存在,与 20 μL / L
处理之间有显著水平差异存在。
2.2 野外林地试验黄槿种子萌发情况
在木麻黄海防林中,黄槿种子分别经赤霉素或
水杨酸处理后播种,30 d 后对发芽情况进行统计,
结果见表 5。 从表 5可见,赤霉素处理组在 400 μL / L
处理后 , 发芽率和发芽势都为最高 , 发芽率为
26.5%,发芽势为 18.3%。 水杨酸处理组在 400 μL / L
处理后,发芽率和发芽势也是都为最高,发芽率为
33.5%,发芽势为 26.7%。差异显著性分析结果显示,
经不同浓度赤霉素、水杨酸溶液处理后,黄槿种子
在野外木麻黄海防林林下沙土中的发芽率在不同
处理之间的差异均没有达到显著水平。
3 小结与讨论
3.1 在沙土中赤霉素和水杨酸处理对黄槿种子发
芽的影响
试验结果表明, 在黄槿种子沙土盆栽试验中,
赤霉素处理组以 20 μL / L 体积分数处理后发芽率
和发芽势为最高,水杨酸处理组以 10 μL / L 体积分
数处理后发芽率和发芽势为最高。 赤霉素是一种具
有较大生理活性的植物生长调节物质,在植物体上
进行微量的处理就能导致植物体内新陈代谢的作
用强度增加, 用 1~500 μL / L 的处理就可产生不同
的效应[21],而大部分植物用 10~100 μL / L 的处理就
会产生较明显的生理变化。 据文献记载,较低水平
含量的水杨酸溶液浸种预处理, 可明显提高大葱
(Allium fislulosum L.) 种子的发芽率和发芽势,而
高水平含量则产生抑制作用, 以 0.05 mmol / L 的水
杨酸处理促进萌发的效果最为显著[22]。 本试验中体
积分数在 10 μL / L 时黄槿种子发芽率最高,可能是
由种子本身的特性决定的,也可能是沙土中某些未
知因素的作用导致的;种子萌发时对不同基质表现
出的响应,在一定程度上显示了种子萌发对土壤基
质与埋深的适应性,适宜的基质也是种子发芽试验
的基本条件之一[23]。 但在野外木麻黄林下沙土试验
中, 赤霉素和水杨酸处理组均在 400 μL / L 处理下
表 2 黄槿种子经 GA、SA 处理后在盆栽原土中的发芽情况
处理
μL/L
0
5
10
20
40
50
100
200
400
发芽率//%
21.4(7.02)
14.0(5.29)
17.4(8.08)
18.6(9.45)
16.6(1.15)
20.6(1.15)
32.6(5.03)
38.0(6.92)
38.0(5.29)
发芽势//%
16.7
10.7
14.0
16.0
12.0
17.3
28.7
35.3
33.3
发芽率//%
21.4(7.02)
19.4(4.16)
30.6(8.08)
26.6(5.03)
31.4(7.02)
23.4(2.50)
38.0(5.29)
40.6(4.61)
42.6(3.05)
发芽势//%
16.7
16.0
28.0
19.3
22.0
17.3
28.0
32.7
32.0
GA SA
表 3 GA处理后黄槿种子在原土中发芽率差异的显著性分析
GA//μL/L
5
10
20
40
50
100
200
400
0
0.855
0.955
1.000
0.987
1.000
0.406
0.069
0.069
5
0.999
0.987
1.000
0.907
0.031*
0.003**
0.003**
10
1.000
1.000
0.999
0.113
0.014*
0.014*
20
1.000
1.000
0.180
0.024*
0.024*
40
0.995
0.088
0.010**
0.010**
50
0.337
0.053
0.053
100
0.972
0.972
200
1.000
注:* 表示在 P<0.05 水平上的差异显著性;** 表示在 P<0.01 水
平上的差异显著性,下同。
表 4 SA处理后黄槿种子在原土中发芽率差异的显著性分析
SA//μL/L
5
10
20
40
50
100
200
400
0
1.000
0.511
0.948
0.426
1.000
0.032*
0.010**
0.004**
5
0.280
0.773
0.222
0.991
0.013*
0.004**
0.002**
10
0.991
1.000
0.773
0.773
0.426
0.222
20
0.976
0.997
0.280
0.102
0.044*
40
0.690
0.078
0.024*
0.010**
50
0.078
0.999
0.976
100
0.999
1.000
200
1.000
表 5 黄槿种子经 GA、SA 处理后在木麻黄林下沙土中的
发芽情况
处理
μL/L
0
5
10
20
40
50
100
200
400
发芽率//%
13.5(5.77)
18.5(12.58)
13.5(5.71)
10.0(8.66)
18.5(10.40)
11.5(2.88)
20.0(5.00)
13.5(7.63)
26.5(10.40)
发芽势//%
11.7
13.3
10.0
6.65
11.7
10.0
16.7
11.7
18.3
发芽率//%
13.5(5.77)
18.5(7.63)
30.0(5.00)
21.5(2.88)
21.5(12.58)
21.5(12.58)
25.0(12.34)
20.0(10.00)
33.5(11.54)
发芽势//%
11.7
11.7
20.0
15.0
16.7
15.0
20.0
16.7
26.7
GA SA
342
第 2 期
发芽率和发芽势达最高,同一个样地的沙土在两种
不同的环境中出现不同的结果,可能原因是在野外
林地中还有其他植物在生长过程中不断地对黄槿
种子产生影响而造成的,如木麻黄的化感作用。 据
文献记载,化感物质有选择性和专一性 [24],同一种
化感物质对不同植物种子的作用效果是不同的,对
某些植物种子的萌发具有抑制作用,而对另外某些
植物种子的萌发可能就具有促进作用 [12,13],但具体
原因还有待于进一步分析比较。 不过从显著差异性
分析来看,赤霉素和水杨酸各个处理之间均没有显
著性差异。
3.2 在原土中赤霉素和水杨酸处理对黄槿种子发
芽的影响
在原土试验中,随着赤霉素和水杨酸溶液体积
分数的增大,黄槿的种子发芽率在不断增高。 在高
含量下发芽率和发芽势均较高,且部分处理之间的
发芽率出现显著的差异, 甚至出现极显著的差异。
所以黄槿种子在原土中萌发可以选择高含量的赤
霉素和水杨酸溶液处理,但最适宜的处理含量还有
待于试验确认。 在沙土与原土中出现适宜含量之间
的差异也还有待于进一步探究,据文献记载,种子
萌发对不同基质的响应在一定程度上体现了种子
萌发对土壤基质与埋深的适应性,适宜基质也是种
子发芽试验的基本条件之一 [23],这说明原土相对于
沙土更适宜黄槿种子的萌发。 根据试验所测数据,
原土的盐度为 9‰,沙土的盐度为 4‰,可能土壤盐
分高更适宜于黄槿种子的萌发。
3.3 小结
试验结果表明,经赤霉素和水杨酸溶液处理过
的黄槿种子,于原土盆栽中的发芽率在不同处理之
间存在显著或极显著的差异,且随着含量的升高发
芽率也不断升高,所以在人工处理时可以选择较高
含量的赤霉素或水杨酸溶液进行处理。 盆栽和野外
的沙土试验中,发芽率在赤霉素与水杨酸溶液各个
处理之间都没有出现显著差异,反映出两种植物生
长调节物质的处理效果不明显。 因此,为了提高黄
槿种子的发芽率,可以选择较高含量的赤霉素和水
杨酸溶液进行处理,然后播种在以原土为基质的花
盆中进行培养。
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(责任编辑 王 珞)
严廷良等:人工处理黄槿种子萌发的研究 343