全 文 :河北林业科技第 3期 2014年 6月
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收稿日期:2014-05-06
红丁香种子萌发特性及 1a生播种苗生长特性研究
国志锋 1,苑 林 2,高 昂 3,郑 健 3
(1.河北省塞罕坝机械林场,河北 围场 068450;2.蔚县林业局,河北 蔚县 075700;
3.北京农学院园林学院,北京 102206)
摘要:红丁香(Syringa villosa)是木樨科丁香属落叶灌木。该研究通过对红丁香种子进行萌发和幼苗生长观测试验,分
析其种子萌发特点和幼苗生长特性,取得以下结果:红丁香种子对赤霉素不敏感,强光、25℃下萌发率和萌发指数最高;1a
生幼苗出苗期幼苗长势缓慢,到 7月份开始进入速生期,并且迅速达到生长量峰值,9月进入生长后期,10月幼苗基本停
止生长。
关键词:红丁香;种子;萌发;生长特性
中图分类号:S685.26 文献标识码:A 文章编号:1002-3356(2014)03-0018-04
红丁香(Syringa villosa Vabl.)又名香多罗(河北),木
樨科(Oleaceae)丁香属(Syringa)落叶灌木,株高可达 3m,
叶椭圆形,长 5~18cm。圆锥花序顶生,花朵密集,高脚碟状
花冠紫色或白色,花期 5~6月,盛花时花香浓郁,具有很高
的观赏价值。红丁香一般分布在东北南部和华北等地,全
国产地主要有北京、河北燕山、内蒙古东北部、陕西、晋北
山地,多生长在海拔 1300~1800m的山坡草地上和灌丛、
阔叶林中[1]。
本研究拟通过对红丁香的萌发试验,探索赤霉素、光
照、温度对红丁香种子萌发的影响;同时观察其幼苗生长状
况,为红丁香资源的开发利用提供理论基础和实践经验。
1 试验地概况
本试验在河北省围场县塞罕坝机械林场总场第三乡
林场进行。
1.1 红丁香种子萌发试验
1.1.1 试验材料
试验所用种子系 2011年 9月采集于河北省张家口小
五台山野生种群的不同植株,选取健康饱满、干净的种子
净种后在 5℃条件下贮藏。
赤霉素(GA3)为 Sigma-Aldrich公司生产的分析纯结
晶粉,1g/袋。
1.1.2 试验方法
1.1.2.1 种子千粒重测定 由于所采种子总数并不充裕,
本文参照《林木种子检验规程》(GB2772-1999)相关规定,
采用百粒重法进行测量。在种子中随机选取 100粒,重复
做 8次,分别记作 W1,W2,W3,……,W8。每次称量样品
重量之间的差距不超过 5%,千粒重计算公式为:千粒重
(g)=10×(Wl+W2+…….+W8)/8。
1.1.2.2 赤霉素对红丁香种子萌发的影响 分别采用 0、100、
500、1000umol/L的赤霉素浸种 24h,然后用去离子水冲洗
3次,在培养皿中放入滤纸,滴入 5mL去离子水,将浸泡好
的种子放入培养皿中,每个培养皿中放入 30粒,在白天
25℃、14h,晚上 20℃、10h的培养箱中进行发芽试验,光照
33%,每个处理重复 4次。从处理的第二天起每天检查记
录种子萌发的数量直至不再有种子萌发为止,测定其发芽
率和发芽指数。
1.1.2.3 温度对红丁香种子萌发的影响 以赤霉素试验
结果为依据,选取最适浓度进行浸种处理。将处理好的种
子在铺垫滤纸的培养皿中置床,每个培养皿放入种子 30
粒,分别置于10、15、20、25、30℃ 6个温度梯度的培养箱
中进行发芽试验。每个处理重复 4次。处理第二天开始每
天观察萌发种子数量至不再有种子萌发为止,计算种子发
芽率和发芽指数。
1.1.2.4 光照对红丁香种子萌发的影响 依据上述两个
试验结果,用最适赤霉素浓度浸种处理,每个发芽皿中放
入处理好的种子 30粒,置于光照培养箱中培养,设置到最
适温度,光照强度分别为 0、24.9、35.5、67.3μmol/(m2·s)条
18- -
DOI:10.16449/j.cnki.issn1002-3356.2014.03.021
河北林业科技第 3期 2014年 6月
件下进行发芽试验,每个处理做 4个重复。处理第二天开
始每天观察萌发种子数量至不再有种子萌发为止,计算发
芽率和发芽指数。
1.1.3 测定指标
发芽率(%)=发芽的种子数/供试种子数×100%
发芽指数(GI)=
n
i = 1
Σ当天发芽数(Gt)
天数(Dt)
n—芽持续时间/d
1.1.4 数据分析
文中所有数据统计分析采用 SPSS和 Excel软件。
1.2 红丁香 1a生播种苗生长规律观测
1.2.1 试验材料
试验所用种子采用与种子萌发试验同批引进的种子,
种子不做任何处理直接均匀撒播在准备好的苗床上。待种
子萌发后先将其置于黑色营养钵中,带完全萌发后移植到
大花盆中。
1.2.2 试验方法
定植后对红丁香 20株标准木每周观测记录1次苗高
和地径。调查期为 5个月。苗高采用直尺测量,精确到
0.01cm;地径采用电子游标卡尺测量,精确到 0.001mm。如
遇到特殊天气增加观测次数。进入秋冬季节之后,观测其
叶变色期和落叶期。
1.2.3 数据分析
文中所有数据统计分析采用 Excel软件。
2 结果与分析
2.1 种子萌发试验的结果
2.1.1 种子千粒重
种子千粒重测量结果是 1.3735g。
2.1.2 赤霉素对种子萌发的影响
图 1、图 2表明:用 0、100、500、1000μmol/L GA3浸种
处理,红丁香种子发芽率分别为 32.22%、33.33%、29.67%、
39.52%,发芽指数分别为 1.07、1.11、0.80、1.23。方差分析
后可知,4 种浓度处理后的红丁香发芽率之间差异不显
著;在发芽指数方面,4种处理差异同样不显著。这说明
红丁香种子对 GA3不太敏感,GA3对红丁香种子的萌发
促进作用不明显,且随着浓度的增加,GA3对红丁香种子
萌发还有抑制作用,但是又在 1000μmol/L浓度下种子发
芽率和发芽指数达到最大。综合考虑以上各项发芽指标,
认为最有利于红丁香种子萌发的 GA3浓度为 1000μmol/
L左右。
2.1.3 温度对种子萌发的影响
用 1000μmol/L的 GA3处理种子,不同温度下种子萌
发结果见图 3、图 4。
在 10、15、20、25、30℃条件下,红丁香种子的发芽率
分别为 0、46.07%、51.75%、72.29%、13%(图 3);发芽指数
分别为 0、1.24、1.23、1.66、0.33(图 4)。由图可知,在 25℃
条件下,红丁香种子的发芽率、发芽指数均高于其它温度
处理。方差分析可知 25℃与 30℃之间差异达到极显著水
平,显然 25℃是红丁香种子的最适宜萌发温度。15℃和
20℃差异不明显,与其它处理相比差异未达到极显著水
a
a
aa
50.00
45.00
40.00
35.00
30.00
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
发
芽
率
/%
0 100 500 1000
赤霉素浓度/μmol/L
图 1 不同浓度赤霉素对红丁香种子发芽率的影响
(数据均为 4次重复的平均值,小写字母表示 5%显著水平)
图 2不同浓度赤霉素对红丁香种子发芽指数的影响
(数据均为 4次重复的平均值,小写字母表示 5%显著水平)
a a
a
a1.80
1.60
1.40
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
0.20
0.00
发
芽
指
数
0 100 500 1000
赤霉素浓度/μmol/L
图 3不同温度对红丁香种子发芽率的影响
(数据均为 4次重复的平均值,大写字母表示 1%显著水平)
AB
AB
A
B
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
发
芽
率
/%
10 15 20 25 30
温度/℃
AB
AB
A
B发
芽
指
数
10 15 20 25 30
温度/℃
2
1.8
1.6
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
图 4 不同温度对红丁香种子发芽指数的影响
(数据均为 4次重复的平均值,大写字母表示 1%显著水平)
19- -
河北林业科技第 3期 2014年 6月
图 5不同光照强度对红丁香种子发芽率的影响
(数据均为 4次重复的平均值,小写字母表示 5%显著水平)
发
芽
率
/%
0 24.9 35.5 67.3
光照/mol·(m-2·s-1)
90.00
80.00
70.00
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
0.00
0.00
a
b b
b
图 6 不同光照强度对红丁香种子发芽指数的影响
(数据均为 4次重复的平均值,小写字母表示 5%显著水平)
a
ab ab
b
发
芽
指
数
0 24.9 35.5 67.3
光照/mol·(m-2·s-1)
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
净
生
长
量
/m
m
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
4.500
4.000
3.500
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
0.500
0.000
地
径
/m
m
净生长量
地径
20
12
.5
.1
8
20
12
.5
.2
8
20
12
.6
.8
20
12
.6
.1
8
20
12
.6
.2
8
20
12
.7
.8
20
12
.7
.1
8
20
15
.7
.2
8
20
12
.8
.7
20
15
.8
.1
7
20
15
.8
.2
7
20
12
.9
.7
20
15
.9
.1
7
20
12
.9
.2
7
时间/年、月、日
图 7 红丁香播种苗苗高生长量变化
平。10℃以下或者 30℃以上的温度基本完全抑制红丁香
种子的萌发,这说明在自然条件下,耕层土壤温度稳定在
15~30℃时对红丁香进行播种。30℃是多数植物呼吸的最
适温度,此温度下种子萌发的速度快,但是红丁香种子的
发芽率仅为 13%,这说明红丁香种子萌发对温度的要求
较高,它的萌发温度差较小。
2.1.4 光照对种子萌发的影响
用1000μmol/L的 GA3处理种子,在 25℃条件下不同光
照处理红丁香种子的萌发结果见图 5、6。
由图 5、图 6可知,在 0、24.9、35.5、67.3μmol/(m2·s)的
光照条件下红丁香种子的发芽率分别为 53.33%、72%、
71.07%、74.17%,发芽指数分别为 2.37、2.83、2.84、3.08。随
着光照强度的增加红丁香种子的发芽率逐渐升高,但是当
光照强度到达 24.9μmol/(m2·s)之后,发芽率略有波动但
变化不大;而发芽指数趋势与此相同。方差分析表明,黑暗
条件下与光照条件下发芽率差异显著;黑暗条件下与
67.3μmol/(m2·s)光照条件下发芽指数差异显著。这说明光
照可以增强红丁香种子的种子活力,田间播种时在能够满
足覆土要求的前提下,以适当浅播为宜,以满足其萌发所
需要的光照条件。
2.2 红丁香 1a生播种苗生长规律观测结果
2.2.1 种子萌发与出苗期
种子于 2012年 4月初播种,5月初萌发完毕。出苗期
大致 45d。
2.2.2 幼苗苗高生长观测结果
由图 7可以看出,红丁香有两个明显的高峰期,幼苗
生长过程中呈现忽快忽慢的节律,但整体还是符合生长期
规律的。从幼苗长出真叶开始,生长缓慢,但是在 6月初达
到一个小高峰期,随后一个月内是生长初期,其生长速度
平稳。由于天气的缘故(高温干旱),7月中旬时候幼苗出
现生长异常缓慢的现象。接着幼苗进入了速生期,并在 7
月下旬和 8月下旬幼苗生长达到了峰值。进入 9月下旬,
幼苗苗高慢慢停止生长。图 7中不难发现红丁香幼苗生长
具有明显的间歇性。
2.2.3 幼苗地径生长观测结果
如图 8所示,幼苗地径生长情况与上述苗高生长情况
基本类似,但是生长高峰期稍稍靠后,而且红丁香净生长
量起伏较之苗高更为平缓一些。与图 7对比可知,苗高与
地径生长高峰期交错进行,原因是幼苗体内养分在一定时
间内只能优先供应地上部分或者地下部分。
2.2.4 物候观测结果
2012年 10月 17日有植株出现叶片变黄,趋势是由
顶端逐渐往下。
2012年 10月 26日有植株出现叶片脱落,趋势是由
根部逐渐往上。
2012年 11月 7日所有植株叶片都变黄(10、11日两
天有雪)。
25
20
15
10
5
0
120.00
10.00
80.00
60.00
40.00
20.00
0.00
净
生
长
/m
m
苗
高
/m
m
净生长量
苗高
20
12
.5
.1
8
20
12
.5
.2
8
20
12
.6
.8
20
12
.6
.1
8
20
12
.6
.2
8
20
12
.7
.8
20
12
.7
.1
8
20
15
.7
.2
8
20
12
.8
.7
20
15
.8
.1
7
20
15
.8
.2
7
20
12
.9
.7
20
15
.9
.1
7
20
12
.9
.2
7
时间/年、月、日
图 8 红丁香播种苗地径生长量变化曲线
20- -
河北林业科技第 3期 2014年 6月
2012年 11月 15日所有植株叶片都已脱落。
2.2.5 生长时期划分
根据图 7、图 8,对红丁香 1a生播种苗的生长阶段进
行分析,可大致将其划分为 4个阶段。
2.2.5.1 出苗期 4月 1号至 5月 15号,即播种到幼苗长
出真叶为止。
2.2.5.2 生长初期 5月 16号至 6月 28号,从幼苗能够
独立进行营养生长开始到幼苗进行大幅度生长为止。
2.2.5.3 速生期 6月 29号至 9月 7号,幼苗苗高和地径
生长加速开始到生长速度下降为止。
2.2.5.4 苗木硬化期 9月 8号至 11月,幼苗速生期结束
到落叶为止。
3 讨论
3.1 种子萌发试验
赤霉素能够促进种子萌发,在种子萌发方面有十分广
泛的应用[7-9]。本试验用不同浓度赤霉素对红丁香种子进行
预处理,结果在 1000μmol/L时发芽率达到最大(39.52%),
但与其它浓度处理差异不大;在发芽指数方面,亦是
1000μmol/L GA3处理最高,其变化趋势与发芽率相似。
但是,在500μmol/L浓度处理下,发芽率竟然低于对照组。
这说明,只有在适宜的浓度下赤霉素才对红丁香种子萌发
有促进作用。根据本试验结果,认为最有利于红丁香种子萌
发的 GA3浓度为 1000μmol/L。
温度是种子萌发必要的外部条件之一,适宜的温度能
够加快种子的吸水速度,并使酶促过程和呼吸作用加强,
使贮藏的养分很快变成胚能利用的可溶性状态;适宜温度
同时可使种皮软化利于种子萌发。而过高或过低的温度均不
利于种子萌发甚至使种子丧失发芽能力。本试验结果表明,
25℃条件下,红丁香种子的发芽率和发芽指数均达到最大
值,因此 25℃是红丁香种子萌发的最适温度。在播种育苗
时,可适时早播,外界环境温度在 15℃以上时即可播种。
光照试验中,种子萌发对光照强度具有较广泛的适应
性,在黑暗条件下也可萌发,但是黑暗条件下与强光条件
对比在萌发指数方面差异显著。试验中,发芽率和发芽指
数随着光照强度增加而增大。并且由于植物生长的向光
性,光照较弱时幼苗茎长较大,主根长较小;而光照强度较
大时幼苗茎长较小,但根部长势好,且次生根生长早(真叶
与次生根同时出现),这有利于幼苗抵御风雨侵袭等诸多
不利环境条件[10]。
3.2 1a生播种苗生长规律
苗高和地径整体呈 S型增长,根据生长情况大致划分
为 4个时期。
出苗期为 4月初到 5月中旬共 45d,历时长而且此段
时间日气温较高,种子出苗情况易受气候条件影响,所以
在幼芽出土前应注意保湿遮光,可采用搭遮阴网的方法,
待出苗后应及时改换遮阴网,此时仍要以保持苗床湿润和
遮光为主要手段,以保证出苗迅速整齐。
生长初期为 5月中旬到 6月底,在此期间小苗幼嫩,生
长比较稳定,应尽量保持水分适宜,酌情进行间苗、中耕松
土、杀虫除草等管理措施,为生长高峰期打下良好的基础。
高速生长期为 6月底到 9月初共2个多月,此时是红
丁香株高、地径生长最为迅速的时期,在进入此期之前应提
前进行追肥,施肥以氮磷为主,也可用农家肥。同时注意除
草和防止病虫害,保证其高速生长。喷施波尔多液、多菌灵
可有效防病。
生长后期为 9月以后,此时是决定苗木质量的关键时
期。株高、地径生长缓慢稳定。施肥应以缓效肥、长效肥
为主。
苗高生长出现两次高峰期的原因可能是由于夏季高
温对苗木生长起抑制作用。各时期苗高、地径生长速度不
一致,造成差异的主要原因并非生长期的长短,而速生期的
长短却对苗木生长量起决定作用。育苗过程中应根据其生
长节律的不同,采取相应育苗措施,解决好水、肥、热的供需
矛盾,保证苗木快速生长所需的各种条件,延长苗木速生期,
提高苗木生长期的生长速度是培育优质壮苗的关键[11]。
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