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温度、光照和贮藏时间对珍珠梅种子萌发的影响



全 文 :第 33 卷 第 3 期
2012 年 5 月
内 蒙 古 农 业 大 学 学 报
Journal of Inner Mongolia Agricultural University
Vol. 33 No. 3
May. 2012
温度、光照和贮藏时间对珍珠梅种子萌发的影响*
熊翠翠1, 德永军1* , 张 健2, 王 一1, 林 涛1, 韦 勤2, 张秀华3
(1. 内蒙古农业大学林学院,呼和浩特 010019;2.兴安盟林业科学研究所,乌兰浩特 137400;
3. 兴安盟乌兰浩特市建筑工程管理站,乌兰浩特 137400)
摘要: 从温度、光照和贮藏时间等方面对华北珍珠梅和珍珠梅种子萌发特性进行了探讨。结果表明:不同光照条
件对两种珍珠梅种子萌发影响较小,温度是影响珍珠梅种子萌发的主要因素;华北珍珠梅的最适发芽温度是 25℃,
珍珠梅的最适发芽温度是 25℃ ~30℃,在此温度下发芽率和发芽势最高;一年之内,随着贮藏时间的延长两种珍珠
梅种子的发芽率与发芽势均有小幅下降,发芽的高峰期推迟。
关键词: 华北珍珠梅; 珍珠梅; 发芽率; 发芽势; 贮藏时间
中图分类号: S722. 1 文献标识码: A 文章编号:1009 - 3575(2012)03 - 0281 - 05
EFFECTS OF DIFFERENT TEMPERATURES、
LIGHT TREATMENT AND STORAGE TINE ON THE SEED
GERMINATION OF Sorbaria sorbifolia
XIONG Cui - Cui1, DE Yong - Jun1* , ZHANG Jian2, WANG Yi1,
LIN Tao1, WEI Qin2, ZHANG Xiu - Huan3
(1. College of Forestry Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot 010019,China;
2. Xing an Meng Institute of Forestry Science,Inner Mongolia,Wulanhot 137400,China;
3. Xing an Meng Wulanhot city construction engineering manages a station,Inner Mongolia,Wulanhot 137400,China)
Abstract: The seed germination characteristics of Sorbaria sorbifolia (L.)A. Br. and Sorbaria kirilowii (Regel)Maxim. were exam-
ined from aspects including temperature treatment、light treatment and storage time. The results showed that:There is no significant
effect of different light treatment on seed germination rate,the temperature is the main factors which affect the sprouting of Sorbaria sor-
bifolia seed;the optimum temperature for the Sorbaria kirilowii (Regel)Maxim. is 25℃,the optimum temperature for the Sorbaria
sorbifolia (L.)A. Br. is 25℃ ~30℃,at this temperature germination rate and germination potential supreme;With the extension of
the storage time two kinds of seed germination rate and germination potential of Sorbaria sorbifolia potential decreased small within a
year,the peak of germination delay.
Key words: Sorbaria kirilowii (Regel)Maxim.; Sorbaria sorbifolia (L.)A. Br.; germination rate;germination potential;
storage time
珍珠梅为蔷薇科落叶灌木,在我国广泛分布于
华北、西北和东北等地[1]。喜光而耐荫、耐寒、对土
壤要求不严,萌孽性强,在土地肥沃的沙壤土中生长
良好。由于其适应性强,叶色秀丽、叶形美观,顶生
圆锥花序、花洁白如云、花期长、有芳香,因此适宜各
类园林绿地种植,且多种植于建筑物的北侧阴处[2]。
珍珠梅是园林绿化的优良树种,其叶片可散发出挥
发性的植物杀菌素,对结核杆菌有非常突出的杀伤
作用,具有强而稳定的杀菌作用[3],在医院和疗养院
等公共场所广泛种植,可增加园林景观价值,又可用
来净化空气、防止结核病的传播。开展珍珠梅人工
培育是解决当前原料问题的关键。珍珠梅的繁殖方
* 收稿日期: 2011 - 09 - 21
基金项目: 内蒙古农业大学博士启动资金项目
作者简介: 熊翠翠 (1984 -) ,女,硕士研究生,从事森林培育理论与技术研究.
* 通讯作者: E - mail:dean6928@ sohu. com。
法有种子繁殖[4]、枝条扦插和分根繁殖等[5]。种子
繁殖的优点是萌发周期短、出苗整齐、繁殖数量大、
苗木规格整齐,但目前尚未见关于珍珠梅种子适宜
发芽条件的研究报道。因此,本研究拟确定环境因
子及贮藏时间对珍珠梅种子萌发的影响,筛选出适
宜的贮藏时间及萌发条件,为实践提供理论依据。
1 试验材料与方法
1. 1 试验材料
本试验的华北珍珠梅(Sorbaria kirilowii (Regel)
Maxim)和珍珠梅(Sorbaria sorbifolia (L.)A. Br)种
子均采自内蒙古农业大学东校区树形良好、无病虫
害的健康植株。采集的种子放在阴凉通风处阴干,
再进行种实调制。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 种子千粒重及大小测定
1. 2. 1. 1 种子千粒重测定 从净度分析后的纯净
种子中随机数取 100 粒,称重,重复 8 次,其平均值
× 10 即为千粒重[6]。
1. 2. 1. 2 种子大小测定 从净度分析后的净种子
中随机数取 100 粒,用游标卡尺测出种子的纵径及
横径,取其平均值,来观察种子的大小。
1. 2. 2 种子发芽条件测定
1. 2. 2. 1 种子吸水进程 将干燥的种子取 2g,放入
蒸馏水中浸泡,每 30min取出,用纱布擦去种皮上多
余的水分后称重,如此重复直到种子吸水重量不再
变化为止[7 - 8]。重复 4 次,取其平均值。
1. 2. 2. 2 种子萌发适宜的温度和光照条件 选取
饱满的华北珍珠梅与珍珠梅种子,在 0. 5%的高锰酸
钾溶液中消毒 30min 后用蒸馏水清洗干净(以下试
验中均采用该消毒方式) ,置于 10℃、15℃、20℃、
25℃、30℃、35℃下进行有光和无光萌发培养。以直
径 9cm培养皿为容器,培养皿底铺 2 层湿润滤纸作
发芽床,试验过程中加蒸馏水数次以保持滤纸湿
润[9]。每个处理摆放 100 粒种子,4 次重复。每天记
录发芽粒数(以胚根达到种子纵径长度作为种子萌
发的标准)。
1. 2. 2. 3 贮藏时间 将纯净干燥的种子装入纸袋
中,在室内条件下干藏。每个月测 1 次发芽率与发
芽势(在其最适光照和温度条件下) ,每次试验 4 个
重复,取其平均值。
1. 2. 3 数据处理
发芽率(% )=(萌发的种子数 /供试种子数)×
100%[10]
发芽势(% )=(规定时间内种子发芽数 /供试
种子数)× 100%[11]
2 结果与分析
2. 1 种子基本指标
2. 1. 1 种子千粒重及种子的大小 华北珍珠梅种
子的千粒重是 0. 129g,种子的纵径 0. 266 ㎝,横径
0. 045 ㎝;珍珠梅种子的千粒重是 0. 093g,种子的纵
径 0. 492 ㎝,横径 0. 043 ㎝。2 种珍珠梅种子的横径
基本相同,华北珍珠梅种子的纵径约为珍珠梅种子
的 1 /2,但千粒重却比珍珠梅种子大 38. 71%。
2. 1. 2 种子物理吸水曲线 由图 1 可知:两种珍珠
梅种子透水性均良好,华北珍珠梅种子在最初的 2h
的吸水量一直上升达到一个峰值,含水量达到
40. 0%;珍珠梅种子在最初的 2. 5 h的吸水量一直上
升达到一个峰值,吸水量达到 23. 9%。两种珍珠梅
种子吸水量达到高峰值后含水量保持恒定。
图 1 种子吸水量曲线
Fig. 1 The Water imbibition curve of the seed
图 2 华北珍珠梅不同温度下萌发日进程
Fig. 2 The progress of germination in different
temperature ofSorbaria kirilowii (Regel)Maxim.
水分是影响种子萌发的重要因素。种子只有在
水分条件满足的情况下经过吸水膨胀,才可启动萌
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发过程[12]。吸胀程度取决于种子成分、种皮和果皮
对水分的透性以及环境中水分的有效性。2 种珍珠
梅种子吸水膨胀达到萌发条件时,华北珍珠梅种子
的含水量要比珍珠梅种子含水量高。
2. 2 种子萌发的最适温度和光照条件
2. 2. 1 不同温度下两种珍珠梅种子萌发情况
表 1 不同温度对种子发芽势的影响
Tab. 1 Effects of different temperature on seed germination potential
温度℃ 10 15 20 25 30 35
发芽势 华北珍珠梅 0. 0 0. 0 8. 0 36. 7 28. 7 26. 0
% 珍珠梅 0. 0 0. 0 2. 0 87. 3 93. 0 72. 6
种子萌发需要经历一系列生理、生化及形态结
构上的变化,适宜的温度是实现这些变化的主要条
件之一[13 - 14]。从表 1、图 2 和图 3 可知,6 种不同温
度下 2 种珍珠梅种子的发芽率和发芽势存在较大差
异,温度是影响 2 种珍珠梅种子萌发的一个重要因
素。在 10℃时,华北珍珠梅和珍珠梅种子没有萌发;
在 15℃时,发芽率依次仅为 20. 0%和 1. 3%,二者的
发芽势均为 0. 0%;分布在东北地区的珍珠梅种子发
芽率明显低于分布在华北和西北等地的华北珍珠
梅。2 种珍珠梅种子发芽温度在 15℃以下时萌发情
况不好,处于休眠或近似休眠状态;发芽温度在 20℃
以上时种子开始正常萌发,25℃、30℃种子萌发最
好。2 种珍珠梅均第 3d测发芽势,第 10d测发芽率。
华北珍珠梅种子在 25℃时发芽率和发芽势最高,珍
珠梅种子在 30℃时发芽率和发芽势最高。
图 2 所示,华北珍珠梅种子 10℃时不萌发;15℃
时第 5d开始正常萌发,第 8d达到萌发高峰,9d结束
萌发,最终发芽率为 20. 0%;20℃时第 2d开始萌发,
第 5d 达到萌发高峰,8d 结束萌发,最终发芽率
68. 6%;而在 25℃时种子第 1d开始萌发,第 3d 达到
萌发高峰,7d结束萌发,最终发芽率 91. 3%;但随着
温度的继续增加,种子的最终发芽率与萌发速率逐
渐下降,如 30℃最终发芽率 80. 0%,35℃最终发芽
率 72. 0%。
华北珍珠梅种子萌发的恒定温度范围较窄,
15℃时开始萌发,先随着温度的上升而增加,在 25℃
时发芽率和萌发速率达到最大值,高于 25℃后发芽
率逐渐降低;种子的一些自身特性与种子的原产地
环境有关,华北珍珠梅产于华北、西北等地,在华北
地区 5 月份平均气温 25℃左右,地表温度达到 20℃
以上,种子开始萌发;到了 7 月份平均气温 35℃左
右,地表温度达到 38℃以上,此温度抑制种子萌发。
在此期间地表温度逐渐升高,该地区降雨量主要集
中在 5 月份、6 月份、7 月份,有利于种子萌发和出
苗,说明该阶段是种子萌发、幼苗生长和开花的关键
时期,而此时地表土壤温度影响种子萌发的数量,华
北珍珠梅种子的萌发周期为 10d 左右,当地表温度
达到 25℃时,种子大量萌发,出苗后以适应日后高
温,进而对种群动态格局起到调节作用。
图 3 珍珠梅不同温度下萌发日进程
Fig. 3 The progress of germination in different
temperature ofSorbaria sorbifolia (L.)A. Br.
图 4 不同温度对种子发芽率的影响
Fig. 4 Effects of different temperature on seed germination rate
图 3 所示:珍珠梅种子 10℃时不萌发;15℃时发
芽率只有 1. 3%,也视其不萌发;20℃时第 3d开始正
常萌发,第 5d达到萌发高峰,10d 结束萌发,最终发
芽率为 72. 6%;25℃时第 2d开始萌发,第 3d达到萌
发高峰,5d 结束萌发,最终发芽率 94. 8% ;而在
30℃时种子第 1d开始萌发,第 3d 达到萌发高峰,4d
结束萌发,最终发芽率 95. 5%;随着温度的升高发芽
率和发芽速率均有下降,35℃时第 2d 开始萌发,第
3d达到萌发高峰,7d结束萌发,最终发芽率 84. 6%。
382第 3 期 熊翠翠等: 温度、光照和贮藏时间对珍珠梅种子萌发的影响
由图 3 和图 2 可知:珍珠梅种子萌发的恒定温
度范围比华北珍珠梅较高,20℃时开始正常萌发,先
随着温度的上升而增加,在 25℃ ~ 30℃时发芽率和
萌发速率达到最大值,高于 30℃后发芽率逐渐降低。
珍珠梅主要产于东北和内蒙古地区,在东北地区 6
月份平均气温 25℃左右,地表温度达到 20℃以上,
种子开始萌发;到了 8 月份平均气温 30℃左右,地表
温度达到 30℃以上,主要降雨量也集中在 6、7、8 月
份,该阶段也是种子萌发、幼苗生长和开花的关键时
期。到了 9 月份气温开始下降;因此当地表温度在
25℃ ~ 30℃种子开始大量萌发,萌发周期为 5d 左
右,而后的幼苗生长以适应日后的低温,对种群动态
格局起到调节作用。由于 2 种珍珠梅原产地气候环
境不同,即便在同一地区生长最适萌发温度也有所
差异。
2 种珍珠梅均在发芽试验第 10d统计发芽率、第
3 天统计发芽势,从图 4 中可以看出 2 种珍珠梅均在
25℃ ~30℃之间发芽率与发芽势最高,在 25℃时华
北珍珠梅种子发芽率为 91. 3%;发芽势为26. 7%,在
30℃时珍珠梅发芽率为 95. 5%,发芽势为 93. 0%。
2. 2. 2 光照对种子萌发的影响
表 2 不同光照条件下对种子萌发的影响
Tab. 2 Effects of different light treatment on seed germination
光照条件
华北珍珠梅 25℃ 珍珠梅 25℃
发芽率% 发芽势% 发芽率% 发芽势%
有光 91. 3 36. 7 94. 8 87. 2
无光 86. 7 36. 7 93. 0 58. 6
由表 2 可看出,2 种珍珠梅种子均在 25℃恒温
条件下,有光照时的种子发芽能力高于无光照时的
种子发芽能力,但 2 种珍珠梅种子在有光照和无光
照条件下的发芽率与发芽势差距不大。
2. 3 贮藏时间对两种珍珠梅种子发芽能力的影响
图 5 贮藏时间对种子发芽率的影响
Fig. 5 Effects of storage time of seed germination rate
图 5 表明:1a之内 2 种珍珠梅种子随着贮藏时
间的延长发芽率呈小幅下降趋势,华北珍珠梅种子
从第 1 个月的发芽率 91. 4%降到第 12 个月的发芽
率 79. 5%,12 个月发芽率降低了 11. 9 个百分点;珍
珠梅种子从第 1 个月的发芽率 95. 6%降到第 12 个
月的发芽率 87. 5%,12 个月发芽率降低了 8. 1 个百
分点。
3 结论与讨论
3. 1 结论
2 种珍珠梅的发芽率与发芽势均在 25℃ ~ 30℃
之间达到较大值,其中:华北珍珠梅的最适发芽温度
是 25℃,发芽势和发芽率测定时间为 3d 和 7d;珍珠
梅的最适发芽温度是 25℃ ~ 30℃,发芽势和发芽率
测定时间为 3d和 5d。
贮藏时间对种子的萌发有抑制作用,2 种珍珠梅
种子在内蒙古呼和浩特地区室内温度条件下干藏 12
个月种子发芽率降低 8. 1 ~ 11. 9 个百分点。
3. 2 讨论
发芽势和发芽率是评价种子发芽能力常用的指
标,反映了种子发芽速度、发芽整齐度和幼苗健壮的
潜势[15]。温度对种子的萌发起着至关重要的作
用[16],光照对种子发芽的影响因树种而不同。从 2
种珍珠梅种子在最适温度不同光照条件下试验结果
可以看出,光照对 2 种珍珠梅种子的发芽率影响不
大,但是对发芽势略有影响。考虑到实际生产中,种
子萌发要进行覆土,在生产中应用种子繁殖珍珠梅
时,可以不考虑光照条件对其的影响。
温度强烈影响发芽率和萌发速率,适宜的温度
促进种子的萌发和幼苗的生长。植物种不同,种子
最适萌发温度不同[17],即使为同一植物种,因产地
不同而最适萌发温度也不同。2 种珍珠梅由于原产
地不同,即便在同一地区生长,种子萌发的最适温度
也有所差距。在实际生产中,两种珍珠梅应在其最
适温度下进行播种繁殖,以保证种子出苗率高,出苗
整齐。
从贮藏时间对两种珍珠梅种子萌发的影响可以
看出:在内蒙古呼和浩特地区两种珍珠梅种子在纸
袋室内条件下干藏,贮藏时间对珍珠梅种子萌发有
抑制作用,但发芽率在 1a 之内降低只有 10%左右。
在实际生产中考虑到节约成本,为 1a 以内珍珠梅种
子贮藏提供了依据。
珍珠梅种子种粒细小,体内贮藏物质含量少,对
外界环境条件的影响十分敏感。为了使种子在播种
后能迅速发芽,达到早苗、全苗、壮苗,了解种子萌发
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特性进而创造种子萌发的适宜条件,是该树种播种
育苗一个相当重要环节。
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