国外种源薄壳山核桃种子催芽试验研究

兖 攀，曹 凡，王克春，张 瑞，彭方仁*，翟 敏

(1.南京林业大学森林资源与环境学院，南京 210037;2.南京绿宙薄壳山核桃科技有限公司，江苏 南京 211107)

薄壳山核桃(Carya illinoensis Koch)是世界著名的干果树种，它既是果用、油用、材用树种，又是庭园绿化树种，其主产区在美国南部，我国引入薄壳山核桃已有110 a历史，其整体适应性较好，在亚热带东部和长江中下游地区生长发育正常，一些地方的坚果产量和品质达到甚至超过了原产地的水平［1-5］，近30 a，其消费量相对稳定，又由于其独特的品质、口味、较高的销售价和很低的人均消费量，市场前景广阔［6-7］。为了快速繁殖苗木，中国每年都要从国外引进大量的薄壳山核桃种子，但常常由于种子的遗传性状不清、播种品质较差、适应性较低、种子储藏与运输过程中环境条件变化大等问题，一些国外种源种子的发芽率较低，发芽不整齐，不仅增加成本，也限制了优质苗木的培育和产业的发展。

植物生长调节物质是提高种子发芽率常用的方法。Laiche和Knox等认为用1 000mg/L赤霉素GA3，浸泡薄壳山核桃种子1～5d，对种子萌发有明显的促进作用［8-9］，朱海军等认为用150mg/LGA3浸泡种子4d可以替代低温冷藏处理，解除种子休眠［10］，习学良、李淑芳和刘梦华等认为在播种前，用100mg/L的GA3浸泡7～9d，可显著提高种子发芽率［11-13］。之前的试验存在以下问题:薄壳山核桃种子催芽常选用GA3，对其他激素的催芽效果研究较少，激素质量浓度范围从100～1 000mg/L，跨度较大，不利于生产应用，浸泡天数不确定，未考虑基质的影响等。本研究选择美国路易斯安那州野生种源种子作为试验材料，选用3种激素GGR(绿色植物生长调节剂双吉尔)、NAA和GA3，同时设计不同质量浓度、浸泡时间和基质处理，旨在探寻提高国外种源种子发芽率和发芽势的催芽方法，指导生产实践，促进薄壳山核桃的良种育苗进程。

1 材料和方法

2012年2月，从薄壳山核桃主产地之一美国路易斯安那州购买野生种源种子50kg，种子千粒重为2 648 g，每千克粒数为378，单果重为2.8 g，出仁率为42.8%，含水率为13.2%，净度为99.93%，优良度为96%，种子质量检验参照《林木种子检验规程(GB 2772-1999)》。催芽试验采用L9(34)正交试验设计，共9个处理组合，每处理组合50粒种子，重复3次，加1个对照(CK)，先用清水浸泡种子2d，再对种子进行不同激素、不同质量浓度、不同浸泡时间的处理，最后播种到装有不同基质的发芽盒内，置于RP-250A智能人工气候培养箱中，温度设为25℃，空气相对湿度控制在80%～90%。试验于2012年2月20日开始，15d后每2d观察记录1次发芽数，将发芽种子移入装有基质的容器内，基质配方为草炭土+蛭石+珍珠岩(体积比5∶3∶2)，容器规格高×宽=20cm ×12cm，60d后统计发芽率、发芽势(观察记录开始后20d内的发芽率)和坏粒率，70d后统计苗高、地径、最大叶宽和叶绿素含量，每处理组合调查20株。用SPAD-502 PLUS叶绿素仪测定叶片叶绿素含量(SPAD值)，用microsoft Office Word 2007和SPSS 19.0对试验结果进行统计分析。试验的因素和水平如表1。

表1 种子催芽试验设计的因素与水平

表2 种子催芽试验设计处理组合

2 结果和分析

2.1 激素催芽试验

不同处理组合催芽试验结果见表3。由表3可知:激素种类对发芽率和发芽势影响极显著，GGR处理种子的平均发芽率为39.1%，显著高于GA3的31.2%、NAA的24.4%和CK的15.9%，其中100mg/L GGR处理的发芽率为42%。GGR处理种子的平均发芽势为28.7%，显著高于GA3的21.1%、NAA的17.2%和CK的4.8%，其中100mg/L GGR处理的发芽势为40%。激素质量浓度对发芽势影响极显著，100mg/L质量浓度处理种子的平均发芽势为32%，显著高于250mg/L的23.4%、500mg/L的11.6%和CK的4.8%，随质量浓度的增大，发芽势呈降低趋势。浸泡时间对发芽率和发芽势影响不显著，为了提高生产效率，宜浸泡2d。基质对发芽势影响极显著，草炭土+蛭石+珍珠岩(体积比5∶3∶2)基质处理的平均发芽势为26.6%，与等体积的草炭土+蛭石混合基质的25.8%差异不显著，但显著高于沙的14.7%，说明混合基质具有较好的理化性质，透气性好，保水性强，有利于种子的萌发。综上所述:用100mg/L GGR浸泡种子2d，在草炭土+蛭石+珍珠岩(体积比5∶3∶2)的混合基质中催芽是最佳的催芽方法。

表3 不同处理组合催芽试验结果的方差分析及多重比较

2.2 不同激素处理平均发芽率动态变化

结果见图1。由图1可知:GGR处理种子的平均发芽率在播种15d后迅速上升，到35d时缓慢上升，到45d时又迅速上升，最终的平均发芽率为39.1%。GA3和NAA处理种子的平均发芽率在播种20d后迅速上升，到35d时缓慢上升，到45d时GA3又迅速上升，最终的平均发芽率为31.2%，此时NAA处理则发芽率上升趋缓，最终的平均发芽率为24.4%。CK处理种子的平均发芽率在播种35d后才有较快上升，最终的发芽率只有15.3%，说明激素处理，能促进种子生理生化活动，提高发芽率和发芽势。

图1 不同激素处理平均发芽率动态变化

3 结论和讨论

(1)GGR处理种子的平均发芽率和平均发芽势显著高于GA3处理、NAA处理和对照。春季播种前，先用清水浸泡2d，再用质量浓度为100mg/L的GGR溶液，浸泡种子2d，最后置于草炭土+蛭石+珍珠岩(体积比5∶3∶2)的混合基质中催芽，可以显著提高发芽率和发芽势，且幼苗质量良好。

(2)GGR的催芽效果比GA3和NAA好，是因为它是混合激素，对种子的生理影响更大。GGR可以作为薄壳山核桃种子催芽的优选激素种类，有良好的应用前景。高质量浓度激素和较长时间浸泡会阻碍种子正常的生理代谢活动，使种子进行无氧呼吸，产生影响种子萌发的有害物质，因此，生产中宜选择较低的质量浓度并避免长时间浸泡种子。基质对坏粒率的影响极显著，要降低坏粒率，就要根据基质的水分物理性质，适量补水，保持基质水气平衡，复合基质的持水量大(最大持水量为280%)，保水性好，基质不易干旱，但容易过量补水，使种子进行无氧呼吸，产生较多CO2等有害气体，种子易腐烂变坏;沙子的持水量小(最大持水量为23%［14］)，坏粒率较低，但易干旱，需要勤补水。总之，薄壳山核桃种子最好在上年秋季就做好准备，冬季进行低温层积或冷藏，春季在播种前进行激素催芽处理，如果种子于春季调拨，则直接进行激素催芽，播入基质中育苗，根据嫁接要求，从国外引种时，调拨种子不宜太晚。

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