闽楠种子催芽试验研究

2018-01-05 09:05范剑明谢金兰张冬生王运昌林春兰罗万业
湖南林业科技 2017年5期
关键词:层积腐殖质赤霉素

范剑明,谢金兰,张冬生,王运昌,林春兰,罗万业,林 立

(1. 梅州市林业科学研究所,广东 梅州 514011; 2. 梅州市水口林场,广东 梅州 514587)

闽楠种子催芽试验研究

范剑明1,谢金兰1,张冬生1,王运昌2,林春兰1,罗万业1,林 立1

(1. 梅州市林业科学研究所,广东 梅州 514011; 2. 梅州市水口林场,广东 梅州 514587)

采用不同的水温浸泡、不同埋藏基质与不同的层积时间等催芽方法处理闽楠种子,比较不同催芽方法的萌芽率。结果表明:不同水温浸泡间的闽楠种子萌芽率差异极显著(P<0.01),萌芽率的大小为 45 ℃(75.43%)>35 ℃(51.43%)>55 ℃(39.43%)>25 ℃(33.57%);不同埋藏基质处理间的萌芽率也存在极显著差异(P<0.01),萌芽率的大小为:湿沙+腐殖质(81.86%)>湿沙(72.43%)>腐殖质(62.86%);不同层积时间与激素浓度处理对闽楠种子萌芽率的共同影响差异极显著(P<0.01),常温层积 90 天+赤霉素浓度 1 000 μg/g 萌芽率最佳,常温层积 90 天+赤霉素浓度 1 500 μg/g 次之,常温层积 0 天萌芽率最差为 0,且闽楠种子在常温层积 90 天时休眠作用已完全解除。因此,闽楠种子最佳的生产催芽方式为 45 ℃ 温水浸泡处理后,选用赤霉素浓度 1 000 μg/g 的溶液浸泡 1 天,再采用湿沙+腐殖质埋藏处理常温层积 90 天。

闽楠;种子;催芽;萌芽率

闽楠(Phoebe bournei(Hemsl.)Yang)是樟科(Lauraceae)楠木属(Phoebe)的亚热带常绿阔叶树种,是中国特有的濒危Ⅱ级保护树种,也是优良的观赏树种及家具工艺雕刻材料[1-4],可用于园林绿化,其特点为喜湿荫,树干通直,材质坚韧,木材纹理美艳,耐腐,较少病虫害。依据现有报道闽楠仅零星分布于闽、浙南、赣、湘、鄂西、黔东、桂和粤北等地区的海拔 200-1 000 m 的常绿阔叶林中,因此保护和繁育闽楠资源意义重大[5]。

人为砍伐因素和闽楠自身的生物学特性,加之自然环境因素的共同影响,致使闽楠资源极其匮乏[6]。随着对闽楠价值的不断深入认识,人工造林是保护和扩繁闽楠的有效途径。闽楠以种子繁殖为主,本文开展了闽楠种子的催芽试验研究,旨在为闽楠催芽繁育生产提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

闽楠种子取自福建省将乐县万全乡竹舟村的 44 年生闽楠天然林。将采集的果实先进行风干,风干后脱粒再去除杂质,获得的干净种子存下备用。

1.2 试验方法

1.2.1 不同温度浸泡处理闽楠种子的萌芽率 选取同一批采集、大小较一致的种子,置于 25 ℃、35 ℃、45 ℃ 和 55 ℃ 等不同温度的水中浸泡 2天,每种温度处理均设 7 个重复,每个重复 100粒,处理后的闽楠种子埋藏于湿沙(手握成团而不见水的湿度)90 天,测定萌芽率。

1.2.2 不同埋藏基质处理闽楠种子的萌芽率 选取同一批采集、大小较一致的种子,置于 45 ℃ 等不同温度的水中浸泡 2 天,取出种子后分别埋藏于湿沙、腐殖质、湿沙+腐殖质等不同基质中 90 天,每种基质处理均设 7 个重复,每个重复 100 粒,测定萌芽率。

1.2.3 不同层积时间与激素浓度处理闽楠种子的萌芽率 选取同一批采集、大小较一致的种子,置于 45 ℃ 等不同温度的水中浸泡 2 天,取出种子分别放入赤霉素浓度为 0 μg/g、500 μg/g、1 000 μg/g、1 500 μg/g 的溶液中浸泡 1 天,各浓度均设 6 个重复,每个重复 200 粒,激素处理完成后,分别埋藏于湿沙+腐殖质基质中常温层积 0 天、常温层积 30 天、常温层积 60 天和常温层积 90 天,测定萌芽率。

1.3 萌芽率测定

萌芽标准均按《林木种子检验规程》标准进行测定。记录萌芽标准:指记录种子萌动且发芽势优,预判可长成正常幼苗的粒数。

1.4 数据处理

选用 SPSS 20.0 与 Microsoft Excel 2007 对数据进行方差分析与 Duncan 多重比较并制图。

2 结果与分析

2.1 不同温度浸泡处理闽楠种子的萌芽率

从表 1、表 2、图 1 可知,不同温度的水浸泡处理对闽楠种子萌芽率的影响差异极显著(P<0.01),各温度浸泡,闽楠种子的萌芽率大小为:45 ℃(75.43%)>35 ℃(51.43%)>55 ℃(39.43%)>25 ℃(33.57%)。闽楠种子的萌芽率随浸泡水温的增高先升高后降低,表明一定温度的水浸泡,有利于破除闽楠种子表皮的萌芽抑制物,但水温过高则可能破坏种子萌芽相关酶的生物活性,因此,种子的萌芽率表现为先升高后降低。

表1 不同温度浸泡处理闽楠种子的萌芽率Tab.1 Germination rate of Phoebe bournei seeds treated by different temperature soaking (%)

表2 不同温度浸泡处理闽楠种子的萌芽率方差分析Tab.2 Variance analysis of germination rate of Phoebe bournei seeds treated by different temperature soaking(%)

图1 不同温度浸泡处理闽楠种子的萌芽率比较Fig.1 Comparison of germination rate of Phoebe bournei seeds treated by different temperature soaking

2.2 不同埋藏基质处理闽楠种子的萌芽率

从表 3、表 4、图 2 可知,不同埋藏基质处理对闽楠种子萌芽率的影响差异极显著(P<0.01),各埋藏基质处理,闽楠种子的萌芽率大小为:湿沙+腐殖质(81.86%)>湿沙(72.43%)>腐殖质(62.86%)。湿沙对闽楠种子的埋藏处理萌芽效果优于腐殖质,而湿沙和腐殖质混合后对闽楠种子的埋藏效果最佳,可能是湿沙和腐殖质相互混合后可以起到更好的保温保湿作用,从而更利于闽楠种子的萌发。

表3 不同埋藏处理闽楠种子的萌芽率Tab.3 Germination rate of Phoebe bournei seeds treated by different buried media (%)

表4 不同埋藏处理闽楠种子的萌芽率方差分析Tab.4 Variance analysis of germination rate of Phoebe bournei seeds treated by different buried media

图2 不同埋藏处理闽楠种子的萌芽率比较Fig.2 Comparison of germination rate of Phoebe bournei seeds treated by different buried media

2.3 不同层积时间与激素浓度处理闽楠种子的萌芽率

从表 5、表 6、图 3 可知,不同层积时间与激素浓度处理对闽楠种子萌芽率的共同影响差异极显著(P<0.01),各处理的闽楠种子的萌芽率大小为:常温层积 90 天+赤霉素浓度 1 000 μg/g(83.25%)>常温层积 90 天+赤霉素浓度 1 500 μg/g(81.33%)>常温层积 90 天+赤霉素浓度 500 μg/g(78.42%)>常温层积 90 天+赤霉素浓度 0 μg/g(76.50%)>常温层积 60 天+赤霉素浓度 1 000 μg/g(52.67%),其余各处理的萌芽率均低于 50%,常温层积 0 天各浓度处理的萌芽率均为 0。由图 3 可知,闽楠种子的萌芽率,赤霉素浓度一致时随着层积时间的增加而升高,有层积且层积时间一致时随着赤霉素浓度的增大表现为先升高后降低,表明赤霉素对闽楠种子的萌芽促进作用不明显,没有赤霉素处理的闽楠种子常温层积 90 天的萌芽率为 76.50%,说明闽楠种子在常温层积 90 天时休眠作用已完全解除。

表5 不同层积时间与激素浓度处理闽楠种子的萌芽率Tab.5 Germination rate of Phoebe bournei seeds treated by different stratification time and hormone concentration (%)

表6 不同层积时间与激素浓度处理闽楠种子的萌芽率方差分析Tab.6 Variance analysis of germination rate of Phoebe bournei seeds treated by different stratification time and hormone concentration

图3 不同层积时间与激素浓度处理闽楠种子的萌芽率比较Fig.3 Comparison of germination rate of Phoebe bournei seeds treated by different stratification time and hormone concentration

3 结论与讨论

闽楠种子具有休眠特性,因此需要采取各种催芽措施促进种子萌发。45 ℃ 温水浸泡闽楠种子,可破除萌芽抑制物,萌芽率较高达 75.43%,水温低无法起到破除抑制物的作用,水温高则易破坏与种子萌芽相关的酶活性,由此可知,温度是种子萌发的重要影响因素[7],种子萌发与种子内部的酶促反应关系密切[8],适宜的浸泡温度具有一定的催芽作用,因此,闽楠种子不适宜高温浸泡,这与有关报道结论相似[9]。

不同埋藏基质处理下,湿沙+腐殖质埋藏处理闽楠种子萌芽率最高,达 81.86%,可能由于湿沙与腐殖质混合后保湿保温透气性较适宜;湿沙保湿透气性较好,埋藏种子的萌芽率也较高达 72.43%,腐殖质的保湿透气性较差,萌芽率相对较低仅为 62.86%。种子萌发与埋藏基质的透气保温特点密切相关,此结果与有关报道结论相似[9-10]。因此,生产中可选用湿沙+腐殖质埋藏处理闽楠种子,进行催芽。

赤霉素各个浓度之间常温层积 90 天处理闽楠种子的萌芽率均较高,说明常温层积闽楠种子 90天可彻底破除种子的休眠,常温层积 90 天+赤霉素浓度 1 000 μg/g 处理的萌芽率最高达 83.25%。当赤霉素浓度为 0 时,常温层积 90 天处理闽楠种子的萌芽率也可达 76.50%,说明层积作用使得闽楠种子中萌芽抑制物含量逐渐减少,减弱抑制作用从而可提高闽楠种子的萌芽率,而激素赤霉素在闽楠种子催芽试验过程中,仅具有一定的促进作用,催芽作用不是很明显。此结果与楠木种子萌芽特性的研究结果一致[11]。

种子的催芽方法很多,应该结合生产实践开发更多的适宜的催芽方法[12-14]。关于闽楠树种的种子催芽研究报道较少,本研究仅从温水浸泡、基质埋藏、激素+层积等方式探讨闽楠种子的催芽效果,今后可开展更丰富、更经济的闽楠种子催芽方式研究,如许多树木种子表皮多被有不易透水的蜡质物质[15],而闽楠种子表皮抑制物质的种类是否也是蜡质物,且含量有多少?闽楠种子是如何破除或分解抑制物质?闽楠种子萌发过程中相关酶活性如何变化[16]?如何快速破除闽楠种子休眠?从而为生产实践提供更可靠的参考依据。

综上所述,本研究获得的闽楠种子最佳生产催芽方式为 45 ℃ 温水浸泡处理后,选用赤霉素浓度 1 000 μg/g 的溶液浸泡 1 天,再采用湿沙+腐殖质埋藏处理常温层积 90 天,其萌芽率较高。

[1]刘永生,旷天水.闽楠芽苗截根移栽育苗技术[J].现代农业科技,2008(20):30-31.

[2]刘 宝,陈存及,陈世品,等.福建明溪闽楠天然林群落种间竞争的研究[J].福建林学院学报,2005,25(2):117-120.

[3]吴大荣,朱政德.福建省罗岩自然保护区闽楠种群结构和空间分布格局研究[J].林业科学,2003,39(1):23-30.

[4]李冬林,金雅琴.我国楠木属植物资源的地理分布、研究现状和开发利用前景[J].福建林业科技,2004,31(1):5-9.

[5]陈存及,陈伙法.阔叶树种栽培[M].北京:中国林业出版社,2000.

[6]吴大荣,王伯荪.濒危树种闽楠种子和幼苗生态学研究[J].生态学报,2001,21(11):1751-1760.

[7]李铁华.木荷种子休眠与萌发生理特性的研究[J].种子,2004(6):15-17.

[8]林 立,刘德良.花繼木种子特性及萌发影响因素的研究[J].林业与环境科学,2016,32(3):35-40.

[9]许 晶,陈侯鑫,何 芬,等.楠木种子发芽试验[J].热带林业,2017,45(1):16-18.

[10]黄晓蓉,于鹏宇,齐 蕊,等.不同基质对三种樟科植物种子萌发及幼苗生长的影响[J].湖北林业科技,2013, 42(4):7-9,61.

[11]李铁华,彭险峰,喻勋林,等.楠木种子休眠与萌发特性的研究[J].中国种业,2008(1):43-45.

[12]郭伦发,何金祥,王新桂,等.不同处理方法对石栗种子发芽率及发芽势的影响[J].广东农业科学,2010(4):34-38.

[13]陈光尧,王国槐,罗 峰,等.外源激素对甘蓝型油菜种子萌发的影响[J].中国种业,2006(12):46-47.

[14]胡小京,张 璇.赤霉素和聚乙二醇对鸡冠花种子发芽特性的影响[J].种子,2006(7):32-35.

[15]童方平,龚树立,邓德明,等.翅荚木优质苗木培育技术[J].湖南林业科技,2012,39(1):89-90,98.

[16]朱 翔,孙丽华.楠属种子萌发过程中过氧化物酶活力研究[J].四川林业科技,2005,26(2):46-49.

Test of Phoebe bournei seed germination

FAN Jianming1,XIE Jinlan1,ZHANG Dongsheng1,WANG Yunchang2,LIN Chunlan1,LUO Wanye1,LIN Li1
(1. Forestry Research Institute of Meizhou City,Meizhou 514011,China;2. Meizhou Shuikou Forest Farm,Meizhou 514587,China)

Effects on the germination rate of Phoebe bournei by different water temperature soak,different buried media and different accumulation time and hormone concentration were stuidied.The results showed that there were significant differences in the germination rate among different water temperature soaking treatments,and the germination rate was 45 ℃(75.43%)>35 ℃(51.43%)>55 ℃(39.43%)>25 ℃(33.57%).There were significant differences in the germination rate among different buried media treatments,and the germination rate was wet sand+humus(81.86%)>wet sand(72.43%)>humus(62.86%).There were also significant differences in the germination rate among different accumulation time and hormone concentration treatments,the germination rate of seed treated by room temperature stratification 90d added gibberellin concentration of 1 000 μg/g was the best,treated by room temperature stratification 90d added gibberellin concentration of 1 500 μg/g was the second,treated by room temperature stratification 0d was the worst.Room temperature stratification 90d removed dormancy completely.The best way to accelerate germination was seed soaked in the gibberellin concentration of 1 000 μg/g for 1d after soaking at 45 ℃ warm water,and then wet sand+humus burial treatment was used to deposit 90d at room temperature.

Phoebe bournei(Hemsl.)Yang;seed;accelerating germination;germination rate

S 792.24

A

1003-5710(2017)05-0065 -05

10.3969 / j.issn. 1003-5710.2017.05.013

2017-08-11

广东省省级科技计划项目“珍稀树种楠木的繁育、栽培技术研究与应用示范”(2014A020208009)

范剑明(1974-),男,广东梅州人,林业工程师,主要从事苗木栽培与林业技术推广工作,E-mail:mzf0707@126.com

(文字编校:张 珉)

猜你喜欢
层积腐殖质赤霉素
美蔷薇种子萌发研究
腐殖质和生物肥料对植物发育和微生物活性的协同作用
赤霉素信号转导途径研究进展
层积处理对截叶铁扫帚发芽特性的影响
基于层积的文冠果种子破除休眠研究
不同来源堆肥腐殖质还原菌异化铁还原能力评估与调控
低温及赤霉素处理对丝绵木种子萌发的影响
水稻土有机碳及腐殖质结构特征的研究进展
利用蒽醌碱溶液提高褐煤中腐殖质的萃取率
赤霉素对亚高温胁迫下番茄花柱外露及相关基因表达的影响