文冠果快速催芽育苗1)

2014-09-18 11:12苏宝玲
东北林业大学学报 2014年9期
关键词:文冠果浓硫酸温水

张 茜 苏宝玲 金 昊

(沈阳大学,沈阳,110044)

王建国

(金柏园林集团股份有限公司)

文冠果(Xanthoceras sorbifolia Bunge)为无患子科(Sapindaceae)文冠果属(Xanthoceras)植物,又名文冠花、文登革、崖木瓜、温旦革子、文官果、木瓜、文冠木、僧灯毛道等[1]。落叶小乔木或灌木,是我国特有的珍贵木本油料树种。

随着世界化石能源的渐趋枯竭、环境压力的日益沉重以及能源需求的不断扩大,世界能源资源争夺战将愈演愈烈[2]。在“粮食危机”“石油危机”“全面减排 CO2”等交织的国际背景下,发展“非粮”的林木生物质能源是国际生物质能源发展的优先途径。而文冠果种子含油率为30.4%~47.0%,种仁含油量高达 66%~70%[3],在国家林业局公布的我国适宜发展生物质能源的树种中,文冠果被确定为我国北方惟一适宜发展的生物质能源树种,被国家有关部门列为制造生物柴油的八大树种之一。

文冠果的繁殖主要采用种子繁殖,但文冠果种子的外种皮有一层蜡状物,水分不易浸透,且种子萌动须打破休眠,故自然发芽率低,仅为6%。通过湿沙埋藏法和快速催芽法可提高种子发芽率[4]。但如果调种较晚,未来得及进行湿沙埋藏处理,就需要进行快速催芽。但一般快速催芽处理种子圃地表现发芽率较低,苗木质量也相对较差[5]。文中针对文冠果的快速催芽进行了试验研究,力图寻找最佳快速催芽方法,提高发芽率,节省种子,降低生产成本,同时为生产提供依据。

1 试验地概况

试验在沈阳市法库县茂盛苗圃进行。试验用种子购自内蒙古翁牛特旗。法库县地处沈阳北部,东经 123°45'~122°44',北纬 42°39'~ 42°80',属北温带,大陆性季风气候,春季多风,夏季炎热,秋季光照充足,冬季寒冷。全年平均气温6.7℃,年降水量600 mm左右。平均相对湿度62%,无霜期为150 d左右。棕壤土,pH 值7.2。

2 研究方法

2.1 种子分级

首先将购自内蒙古翁牛特旗的红花文冠果种子按种子粒径大小进行分级。

文冠果种子粒径=(种子长度+种子宽度+种子厚度)/3,分级结果见表1。

表1 文冠果种子分级

2.2 试验设计

在播种前20 d左右,先将分级后的Ⅲ级种子进行3种快速催芽处理,每处理100粒种子。

浓硫酸处理:先把Ⅲ级种子放入泥盆或玻璃瓶中,用浓硫酸边倒入边搅拌,处理1 h后将浓硫酸倾出,余下种子用清水冲洗多次,然后用清水浸泡3 d,最后放入(25±2)℃的人工气候箱内培养。

45℃温水浸种:将种子用45℃温水浸泡3 d后,用质量分数为1%的双氧水浸泡30 min,然后用清水冲洗2~3次,装入瓷盘内,下铺一层滤纸,上盖一层湿纱布,放在人工气候箱内培养、催芽,每天翻动1~2次,并注意保持适当湿度,待种子有1/3裂嘴(露白)时即可选出播种。

变温催芽将种子放入75℃的热水中,任其自然变凉,浸泡72 h后,再用质量分数为1%的双氧水浸泡30 min,然后用清水冲洗2~3次,最后每日在-10~-15℃的低温下处理8h时,每次低温处理结束后,在室温下解冻,连续处理7 d,即可在(25±2)℃的条件下进行催芽。

设置对照组:种子不经催芽处理,直接放入人工气候箱(25±2)℃培养。

2.3 播种育苗

当经催芽处理的种子露白1/3时进行播种,同时设对照组,即只在人工气候箱(25±2)℃培养并未经任何处理的种子直接播种。

播种前整地,做3个10 m×1 m的高床,面积10 m2,每平方米施成熟的农家肥2.0 kg。于5月6日将进行各种快速催芽处理和未经催芽处理(对照)的种子进行播种育苗。播种前苗床灌足底水,播种后,用草帘覆盖。从开始出苗起,撤除草帘,并适时灌溉和除草。

2.4 调查方法

种子发芽率情况调查:将经各种催芽处理后以及对照种子,放入人工气候箱(25±2)℃内培养,每天观察种子发芽情况,早晚各观察1次,并及时记录,统计结果。

场圃出苗率情况调查:每个小区设置3块调查样地,每块样地1 m2。进行出苗率和生长情况调查。其中出苗率从播种起每5 d调查一次,生长情况从6月初起每30 d调查一次。

3 结果与分析

3.1 种子发芽率调查

将经3种不同处理的Ⅲ级种子以及对照种子,放入人工气候箱内培养,种子发芽情况见表2。

表2 不同快速催芽方法对Ⅲ级种子发芽的影响

45℃温水浸种处理的种子培养4d后就有种子发芽、露白,以后陆续有种子发芽,从第9天开始,发芽率快速增加,到第13天种子发芽数已达到该处理种子总数的1/3以上,达到播种育苗的标准。经浓硫酸处理的种子,从第6天开始陆续有种子发芽,而且发芽的种子数量逐渐明显比经45℃温水浸种处理的种子数量多,但浓硫酸处理的种子出芽时,胚根部位变褐,出芽的长度不如45℃温水浸种处理的种子的芽的长度,而且长势明显不如经45℃温水浸种处理的种子芽的长势。变温催芽处理种子的发芽率极低,而且发芽速度缓慢,中间出现污染的情况,又重新用1%的双氧水进行了消毒后再培养。未经处理的种子发芽率也极低,而且发芽缓慢。

表3 不同催芽方法对Ⅲ级种子出苗率及生物量的影响

从表2、表3的结果中可以看出,经45℃温水浸种和浓硫酸处理的种子发芽率较高,而且发芽较快,但明显地,经浓硫酸处理的种子,胚根处变褐,主要是因为浓硫酸处理时,浓硫酸经芽眼进入种子内部,破坏了胚及胚乳。所以笔者认为,适合于用硫酸处理皂荚种子的催芽方法并不适合处理文冠果。为验证这一结论,将经硫酸处理的种子与经45℃温水浸种处理的种子进行了穴盘播种,30 d后,测量苗高和地径,结果发现经硫酸处理的种子,其苗高和地径都显著低于经45℃温水浸种处理的种子成苗之后的苗高和地径,而且一段时期之后,出现苗木生长变缓,甚至死亡的现象。

3.2 场圃出苗率情况调查

经初步的3种快速催芽试验及结果观察,发现45℃温水浸种处理效果较好,所以将余下的Ⅰ级和Ⅱ级种子分别用45℃温水浸种3 d后,发芽率分别为15%、18%,然后放入人工气候箱进行培养、催芽,最后进行圃地播种育苗试验。

经过40 d的调查和统计,取得了45℃温水浸种快速催芽方法对场圃发芽率的影响数据(表4)。

表4 45℃温水浸种对种子出苗率及生物量的影响

4 结束语

不同种子快速催芽方法对文冠果种子的发芽率有显著影响,其中以45℃温水浸种快速催芽方法效果最好,而用浓硫酸和变温进行处理方法次之。本试验后,对部分种子采用45℃温水浸种7 d,然后再放入人工气候箱(25±2)℃培养,发现浸种7 d再培养的种子比浸种3 d的种子发芽快,第3天开始就有种子发芽,而且发芽整齐。浸种时间长,发芽快的原因可能是由于文冠果种子的种皮较厚,长时间浸泡,可以让种子充分吸水,软化种皮,打破休眠等。所以如果播种时间允许的话,可以适当延长浸种时间,但在浸种过程中,要及时换水。

[1]王涛.中国能源植物文冠果的研究[M].北京:中国科学技术出版社,2012.

[2]景永静.国际生物能源发展背景下中国生物能源发展研究[D].郑州:郑州大学,2009.

[3]裴宝红.文冠果的应用价值及其栽培技术研究[J].林业科学,2010(7):221,224.

[4]徐青萍,马明呈,马存德.文冠果种子发芽特性的研究[J].陕西农业科学,2006(3):62-64.

[5]王宝侠.文冠果播种育苗技术[J].内蒙古林业科技,2009,35(2):51-54.

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