韩 静,王承南,廖宝文,邱凤英,张留恩
(1. 中南林业科技大学,湖南 长沙 410004;2. 中国林业科学院热带林业研究所,广东 广州 510520)
半红树植物水黄皮发芽试验
韩 静1,2,王承南1,廖宝文2*,邱凤英1,2,张留恩2
(1. 中南林业科技大学,湖南 长沙 410004;2. 中国林业科学院热带林业研究所,广东 广州 510520)
对水黄皮(Pongamia pinnata)种子去皮沙播、未去皮沙播、去皮泥沙播、未去皮泥沙播四种处理的发芽情况及水黄皮种子发芽临界含水率进行研究。结果表明:去皮有利于显著提高水黄皮种子发芽率和发芽势;去皮泥沙播的发芽率和发芽势均为最优,是宜采用的生产方法;水黄皮种子发芽临界含水率测定表明,种子含水率为14.05% ~ 47.19%时,适宜发芽,发芽率为83.33% ~ 96.67%,含水率为6.97% ~ 11.69%时,发芽率显著下降,为13.33%,低于4.61%时,则停止发芽。
半红树植物;水黄皮;去皮;发芽;临界含水率
水黄皮(Pongamia pinnata)为豆科水黄皮属植物,广泛分布于东南亚及北澳大利亚的太平洋沿岸,在我国广东、海南、台湾等地均有广泛分布[1]。水黄皮是传统的半红树植物,至今为止世界各国对半红树植物的研究较少。在我国民间用其种子榨出的油治疗疥癞、脓疮及风湿症[2]。据文献报道,水黄皮植株各部分乙醇提取物的石油醚和乙酸乙酯萃取物具有止痛、消炎、抗溃疡活性[3]。人们主要在其形态特征及药用价值方面进行了少量研究,如:水黄皮中黄酮类化合物的研究[4],半红树植物水黄皮的化学成分和药理作用研究进展[5]。目前我国对半红树植物育苗与造林技术方面的研究报道极少,基本属于空白[6]。然而半红树植物的开发与利用是生产上的急需,有关半红树植物育苗造林技术的研究尤为缺乏。本文对半红树植物水黄皮不同处理种子发芽情况及其发芽临界含水率进行了研究,希望能为半红树植物水黄皮的育苗造林技术方面进行系统深入的研究提供依据。
1.1 试验材料
试验水黄皮种子于2008年9月中旬采于广东省珠海淇澳岛,种子平均含水率为(47.19±0.70)%,千粒重为(2.18±0.17)kg。
1.2 播前处理
筛选籽粒饱满、颜色正常、无霉烂的种子,一部分去皮,一部分不去皮。用来进行去皮和未去皮情况下的种子发芽实验。
将去皮水黄皮种子放置晾开,自然失水,用来进行水黄皮种子发芽含水率测定。
1.3 试验设置
设置4个处理,分别是去皮沙播、未去皮沙播、去皮泥沙播、未去皮泥沙播。每一处理300粒种子,设置3个重复。
让种子失水至不同含水率,设置梯度为47.19%(未失水时)、42.47%、37.65%、32.93%、28.21%、25.85%、23.49%、21.13%、18.77%、16.41%、14.05%、11.69%、9.33%、6.97%、4.61%、2.25%、0共17个梯度,对其不同含水率种子进行播种发芽研究。每一梯度30粒种子,设置3个重复。
1.4 播种措施与观察方法
沙播:沙盘规格为48 cm×29 cm×5 cm,把细沙均匀铺于沙盘中,厚度5 cm左右,加自来水。平整沙床后消毒,按粒距2 cm进行点播,每盘播50粒,然后用细沙均匀覆盖,厚度1 ~ 2 cm为宜。每天以自来水浇灌,保持土壤湿润。
泥沙播:选择无遮蔽,有充分日照,土壤质地疏松,结构良好,排水容易的泥沙(黄心土+细沙)苗圃地进行整地,清除杂草,翻耕土壤,深度为20 ~ 25 cm,细致整地,最大土粒一般应小于0.3 ~ 0.4 cm,平整苗床后消毒,按粒矩2 cm,深度1 ~ 2 cm进行点播,每天以自来水浇灌,保持土壤湿润。
水黄皮种子临界含水率测定:沙盘规格为48 cm×29 cm×5 cm,把细沙均匀铺于沙盘中,厚度5 cm左右,加自来水。平整沙床后消毒,按粒距3 cm进行点播,每盘播30粒,为一个处理,每10粒为一排,播3排,为3个重复。然后用细沙均匀覆盖,厚度1 ~ 2 cm为宜。每天以自来水浇灌,保持土壤湿润。
观察方法:观察种子发芽情况,每天计数发芽数,以下胚轴突破种皮外伸3 mm作为发芽标准[7],每隔2 d记录一次发芽数。
播种时间与地点:2008年9月20日,于中国林科院热带林业研究所潮汐模拟实验室进行。温度25 ~ 35℃。
1.5 种子发芽能力指标与数据处理
1.5.1 发芽率
发芽率 = n/N×100 %
式中,n为正常发芽粒数,N为供试种子数。
1.5.2 发芽势 发芽势是指种子发芽达到高峰时正常发芽种子数与供试种子数的百分比,是衡量种子品质的重要指标,发芽率相同的两批种子,发芽势高的种子处理效果好[8]。
1.5.3 发芽持续天数 自种子发芽之日开始至种子发芽结束所用天数。
用SPSS软件对数据进行分析处理。
2.1 不同发芽基质对水黄皮种子发芽的影响
图1 不同基质对水黄皮种子发芽率的影响Figure 1 Effect of different substrate on germination rate of P. pinnata
图2 不同基质对水黄皮种子发芽势的影响Figure 2 Effect of different substrate on germination energy of P. pinnata
如图1所示,沙播水黄皮种子去皮和未去皮的发芽率分别为93%和35%,泥沙播水黄皮种子去皮和未去皮的发芽率分别为93.5%和74%,泥沙播发芽率分别比沙播发芽率提高了0.5%和39%,泥沙播的发芽率优于沙播的发芽率;由图2可知,沙播水黄皮种子的发芽势分别为37.5%和16.5%,泥沙播水黄皮种子的发芽势分别为75.5%和26%,泥沙播发芽势分别比沙播发芽势提高了38%和9.5%,泥沙播的发芽势优于沙播的发芽势。可见,泥沙播有利于水黄皮种子的发芽。
2.2 去皮对水黄皮种子发芽的影响
去皮水黄皮种子沙播和泥沙播的发芽率分别为93%和93.5%,未去皮时沙播和泥沙播的发芽率为35%和74%,去皮后沙播和泥沙播发芽率分别比未去皮时发芽率提高了58%和19.5%,去皮后发芽率明显高于未去皮时发芽率;去皮水黄皮种子的发芽势分别为37.5%和75.5%,未去皮水黄皮种子沙播和泥沙播的发芽势分别为16.5%和26%,去皮后发芽势分别比未去皮时发芽势提高了21%和49.5%,去皮水黄皮种子的发芽势明显优于未去皮时的发芽势。可见,去皮有利于水黄皮种子的发芽。
2.3 不同处理对水黄皮种子发芽的综合影响
从表1可以看出,对水黄皮种子的四种处理中,去皮沙播的发芽率为93%,未去皮沙播的发芽率为35%,去皮比未去皮发芽率高58%,差异显著(p < 0.05);去皮泥沙播的发芽率为93.5%,未去皮泥沙播的发芽率74%,去皮比未去皮高19.5%,差异不显著(p > 0.05);去皮沙播、去皮泥沙播、未去皮泥沙播与去皮沙播相比均差异显著(p < 0.05);去皮沙播、去皮泥沙播、未去皮泥沙播相比,差异不显著(p > 0.05)。去皮沙播的发芽势为37.5%,未去皮沙播的发芽势为16.5%,去皮泥沙播的发芽势为75.5%,未去皮泥沙播的发芽势为26%,去皮泥沙播的发芽势明显高于其他3种处理,差异显著(p < 0.05);而其他3种处理则差异不显著(p > 0.05)。未去皮沙播的发芽持续天数44 d,天数明显多于其他3种处理,差异显著(p < 0.05),其他3种间则差异不显著(p > 0.05)。由此可看出,未去皮沙播的发芽率和发芽最低,发芽持续天数最长,发芽情况最差;去皮泥沙播与去皮沙播、未去皮泥沙播的发芽率及发芽持续天数差异不明显(p > 0.05),但其发芽势明显优于其他两种,发芽势差异明显(p<0.05),可见去皮泥沙播发芽情况最好。
表 1 不同处理对水黄皮种子发芽的综合影响Table 1 Effect of different treatments on germination rate of P. pinnata
2.4 含水率对水黄皮种子发芽的影响
不同含水率对水黄皮种子发芽的影响见表2,水黄皮种子含水率为47.19% ~ 14.05%的11个梯度的发芽率明显高于含水率为11.69% ~ 2.25%的5个梯度,差异明显(p < 0.05);当含水率为11.69%、9.33%、6.97% 3个梯度时,其平均发芽率都降到13.33%,而含水率为4.61%、2.25%这两个梯度时,发芽率为0%,差异显著(p < 0.05)。水黄皮种子含水率为47.19% ~ 14.05%的11个梯度时,发芽持续天数明显高于含水率为11.69% ~2.25% 5个梯度,差异明显(p < 0.05);当含水率为11.69%、9.33%、6.97%这3个梯度时,发芽持续天数降低到3、3、2 d,而含水率为4.61%、2.25%这两个梯度时,已经没有发芽,发芽持续天数为0,差异显著(p > 0.05)。
表2 含水率对水黄皮种子发芽的影响Table 2 Effect of different moisture content ongermination rate of P. pinnata
由表2可知,含水率为47.19% ~ 14.05%时,发芽率较高,发芽持续天数较长;含水率为11.69% ~ 6.97%时,发芽率突然降低,发芽持续天数降低;含水率为4.61% ~ 2.25%时,已经没有发芽。
(1)对种子进行不同的处理,目的是清除种子吸胀与萌发的障碍以促进胚的生长,缓和逆境的不良影响以提高种子的抗逆能力,从而提高种子的发芽率和幼苗的生活力[9]。水黄皮去皮沙播、未去皮沙播、去皮泥沙播、未去皮泥沙播四种处理中,去皮沙播优于未去皮沙播,去皮泥沙播优于未去皮泥沙播,可见去皮有利于水黄皮种子的发芽。陈建海等提出半红树植物银叶树种子发芽缓慢,播种后需1个月以上时间才开始发芽,但采取脱壳处理及破壳处理后,发芽时间及发芽率明显优于未处理之前[10],这与本实验结果有相似之处。
(2)去皮沙播、去皮泥沙播、未去皮泥沙播明显优于未去皮沙播,未去皮沙播发芽率、发芽势均为最低;去皮沙播、去皮泥沙播、未去皮泥沙发芽率差异不明显(p>0.05),但去皮泥沙播发芽势明显高于去皮沙播和未去皮泥沙播,差异显著(p < 0.05),可见发芽基质对种子发芽有着直接的影响,泥沙播优于沙播。由此可知,生产中宜采用去皮泥沙播来进行水黄皮种子的发芽,其发芽率高,发芽时间短,发芽集中,是较好的方法。
(3)由水黄皮种子发芽临界含水率测定表明,含水率为14.05% ~ 47.19%时,发芽率较高,发芽持续天数较长;含水率为6.97% ~ 11.69%时,发芽率显著降低,发芽持续天数降低;含水率为2.25% ~ 4.61%时,已经没有发芽。可见水黄皮种子适宜发芽的含水率为14.05% ~ 47.19%,当低于11.69%时,发芽率降得很低,低于4.61%时,已经没有发芽。所以建议在对水黄皮种子进行贮藏时要进行保湿,水分流失会影响水黄皮种子发芽,不利于生产。
(4)综合考虑种子处理、发芽基质、种子含水率,当水黄皮种子含水率为14.05% ~ 47.19%时,对水黄皮种子进行去皮处理,泥沙播地上,最适宜种子发芽,有利于生产。
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Study on Seed Germination of Pongamia pinnata
HAN Jing1,2,WANG Cheng-nan1,LIAO Bao-wen2,QIU Feng-ying1,2,ZHANG Liu-en2(1. Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, China;
2. Research Institute of Tropical Forestry, Chinese Academy of Forestry, Guangzhou 510520, China)
Study was conducted on seed germination of Pongamia pinnata by four treatments, including sowing in sand with and without testas, sowing in sediment with and without testas, and on critical moisture content for germination. The result showed that removing testas could evidently improve germination rate and energy. Sowing in sediment without testas had the best result of germination rate and energy. Determination of critical moisture content showed that germination rate reached 83.33%-96.67% when moisture content was 14.05%-47.19%, and germination rate decreased to 13.33% when the critical moisture content was 6.97%-11.69%, and the germination rate would stop when the critical moisture content was less than 4.61%.
semi-mangrove; Pongamia pinnata; seed germination; critical moisture content
S567
:1001-3776(2010)02-0045-04
2009-11-06;
2010-01-08
“十一五”国家林业科技支撑计划专题(2006BAD03A1402;2009BADB2B04),海南东寨港红树林生态站项目
韩静(1985-),女,河南安阳人,硕士生,从事森林培育研究;*通讯作者。