棉团铁线莲种子吸水特性及萌发条件研究

吴红+丁银花+沈婷婷+李成忠

摘 要：以棉团铁线莲为试验材料，研究了种子的吸水特性以及种子在不同的温度、光照、土壤含水量和赤霉素浓度下的萌发特性。结果表明，种子萌发吸水速度呈先快后慢的趋势，棉团铁线莲种子萌发最低吸水量为种子原质量的83.66%；20 ℃是棉团铁线莲种子萌发最适宜的温度条件，萌芽率为89%；当土壤含水量达到20%时，棉團铁线莲种子的发芽率最高，为83.55%；赤霉素为200 mg·L-1时，棉团铁线莲种子发芽率最高，为78%。

关键词：棉团铁线莲；种子吸水特性；萌发特性

中图分类号：S330.2+1 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.11.002

Abstract： Clematis hexapetala pall seed were taken as material， water absorption and seed germination rate of different temperature， light， soil moisture and different concentration of Gibberellin were studied in this paper. The results showed that the seed absorption rate was soon after the first slow trend， the minimum water absorption rate of Clematis hexapetala pall was 83.66%. 20 ℃ was optimum temperature， Clematis hexapetala pall lotus seed germination conditions， the seed germination percentage was 89%， when the soil moisture content was 20%， Clematis hexapetala pall seed germination rate was higest and reached to 83.55%， Gbberellin concentrations of 200 mg·L-1 had high germination rate of 78%。

Key words：Clematis hexapetala； water absorption characteristics； germination characteristics

棉团铁线莲（Clematis hexapetala）是毛茛科铁线莲属多年生木质藤本植物，在我国东北、内蒙古、河北、山西、陕西、甘肃东部、山东等这些地区均有分布。棉团铁线莲主要生长在林缘、草地、沟边、山坡林边或灌木丛里[1]，是一种优良的观赏兼药用植物，根有解热、镇痛、利尿、通经作用。棉团铁线莲株型丰满，花大而艳丽，常用于廊架、棚架等的垂直绿化，亦可布置花坛、花境。目前，关于棉团铁线莲研究主要集中在药理、化学成分分析等方面。

本试验通过对棉团铁线莲种子物理吸水特性以及不同环境条件（光照、温度、土壤含水量）和赤霉素等对种子萌发特性的研究，旨在为棉团铁线莲苗生产提供理论依据[2-5]。

1 材料和方法

1.1 试验材料

棉团铁线莲种子2013年购于甘肃酒泉金秋园艺种苗有限公司，经过3年驯化栽培后采收种子，干燥后保存在4 ℃的冰箱中备用。

1.2 试验方法

1.2.1 种子含水量的测定 种子的含水量测定采用烘干减重法[6-7]。自供检种子中随机称取2 g铁线莲种子，均匀地置于样品盒后，将样品盒放在100 ℃的恒温烘箱中烘24 h，取出后待种子冷却后称量（精确至0.01 g）。

种子水分=（M2- M3）/（M2- M1）×100%（1）

式中，M1为样品盒质量；M2为样品盒质量+样品烘前质量；M3为样品盒+样品烘后的质量。

1.2.2 种子吸水特性的测定 随机选取棉团铁线莲种子50粒，并将其完全浸没在含有蒸馏水的烧杯中，放入25 ℃恒温箱中，每隔2 h将棉团铁线莲的种子从烧杯中取出，然后用滤纸将取出种子表面的水分吸收干净，称质量后放入烧杯中继续吸水，直到棉团铁线莲种子吸水量达到饱和为止，每个处理3次重复，求出平均值。

种子吸水率=吸水量/吸水时间×100%（2）

1.2.3 光照、温度对种子萌发的影响 将棉团铁线莲种子置于室内清水浸泡2 d，待果实腐软，挤压取出种子，选取饱满种子于 0.5%的高锰酸钾溶液中消毒 30 min后用蒸馏水清洗，置于10，15，20，25，30，35 ℃下进行有光照和无光照培养。在试验过程中保持滤纸湿润[8]。每处理50粒，重复4次。每天记录棉团铁线莲种子的发芽率[9-10]。

1.2.4 土壤含水量对种子萌发的影响 土壤的含水量对棉团铁线莲种子萌发的影响在园林园艺系温室内进行，温室温度保持在25 ℃，挖取清洁田园土筛去杂草和其他无关种子，与蛭石以1∶2的体积混合。在100 ℃高温烘箱消毒8 h后置于消过毒的花盆中，加水称质量，将棉团铁线莲种子置于不同含水量（1%，2%，3%，5%，6%，10%，15%，20%，25%，30%）的花盆土壤中，观察其发芽率，每盆50粒，3个重复。每24 h加1次水，为了减少水分丧失，可覆上1层薄膜，分别记录下棉团铁线莲的萌芽率[11]。

1.2.5 不同浓度赤霉素对种子发芽的影响 棉团铁线莲种子消毒后，用100，200，400，600 mg·L-1的赤霉素溶液浸泡24 h，清水冲洗3次置于培养皿中，在25 ℃半光照的恒温培养箱中进行催芽试验，以清水催芽为对照，每皿50粒，3次重复，每隔7 d观察记录种子发芽粒数，42 d后结束观察[12-13]。endprint

2 结果与分析

2.1 种子含水量和吸水特性

本试验测定结果表明，棉团铁线莲种子的含水量在8.24%左右。棉团铁线莲种子的吸水过程大致可分为3个阶段（图1），第1阶段为0～4 h，为种子迅速吸水阶段，主要靠吸胀作用完成，吸水量大而迅速，此时吸水速率也比较快，达到0.097 4 g·h-1，种子吸水量占种子初始质量的53.18%；第2阶段为4～16 h，種子吸水缓慢，但吸水延续时间较长，16 h时吸水的速率约为0.038 9 g·h-1，吸水量占种子初始质量的61.37%；第3阶段为16 h之后，吸水量渐渐趋于平衡，吸水速率大约为0.029 7 g·h-1。棉团铁线莲种子萌发时种子吸水量为种子原质量的83.66%。

2.2 光照和温度对种子萌发率的影响

温度是棉团铁线莲种子萌发的重要条件，不同温度处理对棉团铁线莲种子萌发率的研究结果表明（图2），在15 ℃时棉团铁线莲的发芽率达到72%，20 ℃时棉团铁线莲的发芽率达到80%，25 ℃时棉团铁线莲的发芽率达到89%，30 ℃时棉团铁线莲的发芽率达到85%，各处理间差异极显著（P<0.01）。

从图2可以看出，在有光照和无光照的条件下，棉团铁线莲种子的发芽率平均值没有相对较大的区别，但是发芽势的相差较为显著。说明光照并不是棉团铁线莲种子萌发的必要条件，在无光条件下，棉团铁线莲种子仍能正常发芽。但是光照可以加快棉团铁线莲种子的发芽速率。二者相比，有光照条件下棉团铁线莲种子比无光照条件下的棉团铁线莲种子发芽进程提前了7 d。

2.3 土壤含水量对种子萌发的影响

从图3可以看出，不同土壤含水量对棉团铁线莲种子萌发表现出先上升后下降的变化趋势，20%土壤含水量是棉团铁线莲种子最适宜的含水量，萌发率为83.55%；土壤含水量在1%～20%范围内，种子萌芽率随着含水量的增加而增加；土壤含水量在20%～30%范围内，种子萌芽率随着含水量增加而下降，可能是由于种子萌发过程中需要充足的水分来软化种皮、增强种子的透气性，进而增强酶的活性；反之如土壤水分过多，土壤孔隙度为水分所占据，土壤中含氧量降低，也影响种子呼吸。

2.4 不同浓度赤霉素对棉团铁线莲种子发芽的影响

由图4可知，不同浓度的赤霉素溶液对棉团铁线莲种子发芽的影响不同，当赤霉素溶液的质量浓度达到600 mg·L-1时，棉团铁线莲种子发芽率为56%；当赤霉素溶液的质量浓度达到400 mg·L-1时，棉团铁线莲种子的发芽率为65%；当赤霉素溶液的质量浓度为200 mg·L-1时，棉团铁线莲种子的发芽率为78%；当赤霉素溶液的质量浓度为100 mg·L-1时，棉团铁线莲种子的发芽率达到72%。由此可见，在一定范围内，赤霉素溶液的质量浓度越低，棉团铁线莲种子的发芽率越高。

3 讨论与结论

3.1 种子水分含量和吸水特性

水分是棉团铁线莲种子萌发的重要条件，如果水分的供应不足，种子的一切生理活动便会微弱，便会很难满足代谢的需求，容易造成种子干旱死亡。而本研究经过测定棉团铁线莲种子吸水过程的3个阶段得出，棉团铁线莲种子吸水过程呈慢—快—慢的变化趋势，种子萌发的最高需水量为种子原有质量的83.66%，而种子本身的含水量也在8.24%左右，在水分相对充足的条件下，可使得棉团铁线莲的成活率较高。

3.2 光照、温度对种子萌发的影响

本试验结果表明，种子活力是检测种子质量的一个重要指标。种子萌发，除了种子本身健全外，还需要一定的外界条件才能正常生长。外界条件是指需要充足的水分、适宜的温度、还有一定的光照条件。棉团铁线莲种子的发芽率和种子的发芽势在25 ℃以下处于最佳发芽状态，种子发芽率可达到89%，发芽势达到72%；在有光照和无光照条件下，20～25 ℃是棉团铁线莲种子的最佳发芽状态，有光照条件下可以达到84%，无光照条件下可以达到74%；在有光照和无光照对种子发芽率和种子发芽势影响的测定中，有光照条件下棉团铁线莲种子的发芽率相差不大，但有光条件下棉团铁线莲种子发芽势较高，发芽进程加快。所以，本试验根据测定结果得出，棉团铁线莲种子的自身活力、光照、温度和水分都是影响种子萌发的重要因素。

3.3 土壤含水量对种子萌发的影响

本试验研究表明，不同土壤含水量对棉团铁线莲种子萌发具有一定的影响。土壤含水量是棉团铁线莲种子萌发的必要条件之一。本试验结果表明，棉团铁线莲种子的最适土壤含水量是20%～30%，当土壤的含水量低于2%时，棉团铁线莲种子不能正常萌发；当土壤含水量到达5%～20%时，棉团铁线莲种子迅速出土并定居；当土壤含水量达到20%～30%时，最利于棉团铁线莲种子的萌发。

3.4 不同浓度赤霉素对种子萌发的影响

不同浓度的赤霉素溶液对棉团铁线莲种子发芽的影响不同[12]。本研究结果表明，当赤霉素溶液的质量浓度为100，200 mg·L-1时，棉团铁线莲种子的发芽率较高，其中，质量浓度为200 mg·L-1时，发芽率最高，为78%；而当赤霉素溶液的质量浓度为600 mg·L-1时，棉团铁线莲种子发芽率最低，为56%。所以，在对棉团铁线莲种子进行处理时，也可采用较低浓度的赤霉素，其在一定程度上发芽率也较高，这是生产中广泛采用的种子处理方法。

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