吴洪娥 汤升虎 蒋影 李飒 龙世林 余永富 彭彩丽 黄丽华
摘要[目的]筛选出雷山杜鹃种子繁殖的最佳播种基质。[方法]选取了3种基质进行配比形成6个基质类型,并以发芽时间、发芽速度、发芽率、成苗率和保存率为评价指标进行研究。[结果]雷山杜鹃种子的发芽时间为30~33 d,以基质1(即纯腐殖土)中的发芽时间最短,发芽速度最快;发芽率以基质1中的最高,为49.33%,方差分析和多重比较结果显示与其他基质的差异极显著;所有基质的成苗率从大到小依次为1、2、6、3、5、4,基质1(即纯腐殖土)中成苗率最高,达46.67%,且极显著高于其他;幼苗保存率从大到小依次为1、3、4、2、5、6,其中基质1、2、3、4之间无显著差异,四者与基质5、6的差异极显著。[结论]综合所有指标得出,基质1亦即纯腐殖土为雷山杜鹃种子播种繁殖的最佳基质。
关键词雷山杜鹃;种子繁殖;播种基质;发芽率;保存率
中图分类号S685.21文献标识码A文章编号0517-6611(2018)05-0137-03
Abstract[Objective] The research aimed to screen out the best sowing substrate of seed breeding of Rhododendron leishanicum. [Method]Three kinds of matrices were selected to form six types of substrates. The germination time,germination speed,germination rate, seedling rate and preservation rate were used as evaluation indexes.[Result]The germination time of Rhododendron leishanicum was 30-33 d, the germination time was the shortest and the germination speed was the fastest in substrate 1 (pure humus soil).The highest germination rate was found in substrate 1, which was 49.33%;ANOVA and multiple comparisons showed that the germination rate was significantly different from other matrixes.The seedling rate of all substrates was 1, 2, 6, 3, 5 and 4 in descending order. The highest rate of seedling emergence was in substrate 1 (pure humus soil), reaching 46.67%, which was significantly higher than the others.The seedling preservation rates were 1, 3, 4, 2, 5 and 6 in descending order, with no significant difference between the substrates 1, 2, 3 and 4, and the differences between the four and the substrates 5 and 6 were extremely significant.[Conclusion]Taken together, all the indicators show that substrate 1 (pure humus soil) is the best matrix for seed and reproduction of Rhododendron leishanicum.
Key wordsRhododendron leishanicum;Seed breeding;Sowing substrate;Germination rate;Preservation rate
雷山杜鵑(Rhododendron leishanicum Fang et S.S.Chang ex D.F.Chamb.)为杜鹃花科杜鹃花属常绿灌木至小乔木,为贵州特有种。树干弯曲,树皮灰色,有皱纹,树形呈半圆形或伞形,总状伞形花序,有花3~5朵,花冠钟状,紫红色,可用于城市行道树或公园、庭院布置,是一种十分珍贵、美丽的园林绿化树种[1-3]。雷山杜鹃模式标本采自雷公山,早期分布区记录仅为雷山雷公山[1],后期报道显示贵州梵净山地区有部分分布[3-6],位于2 100 m左右的高山地区,分布范围较窄,应对其加以重视和保护,引种保育是对其进行资源保存和保护的重要手段。但目前,国内对雷山杜鹃的研究报道屈指可数,其研究内容涉及雷山杜鹃的种子萌发试验和菌根真菌浸染方面的内容[4-6],未见引种及播种基质选择方面的相关报道,可见雷山杜鹃目前仍处于野生和不被重视的状态。该研究从雷山杜鹃模式标本产地采集自然结实的种子,开展雷山杜鹃种子播种繁殖的基质类型试验,以期筛选出适宜雷山杜鹃种子播种繁殖的基质,使雷山杜鹃种子得到有效繁殖,并将其繁殖植株保存于贵州省植物园中,为雷山杜鹃种质资源的迁地保育奠定基础,也为其进一步开发利用提供依据。
1材料与方法
1.1种子来源
雷山杜鹃蒴果采自贵州省雷山县雷公山国家级自然保护区,为自然结实的果实,2015年11月野外调查时采集,经常温干燥,待果荚自然打开后取出种子,挑出杂质后将干净种子装入纸袋,再放入4 ℃冰箱中低温储藏。
1.2种子处理
种子播种前,采用400 mg/L GA3溶液浸泡30 min进行催芽处理。截至试验开始时,试验种子已经低温贮藏40 d。
1.3试验设计
采用室外容器播种,播种地点为贵州省植物园育种中心,播种时间为2016年3月。在参考其他杜鹃种研究[3,7-8]的基础上,结合前期研究经验,综合选择了腐殖土、珍珠岩、黄壤土(大田土)共3种基质进行配比试验,以腐殖土和黄壤土为主,珍珠岩为辅,具体配比比例见表1。每种基质播种100粒种子,重复3次。
1.4基质处理
试验所用腐殖土为马尾松林下腐殖土,使用前先过筛去除碎石和残留腐叶;试验所用黄壤土为耕地大田土,使用前过筛去除碎石和大颗粒土块。播种前将基质浇透水后静置备用。
播种时先将基质轻轻压平,再把种子均匀地撒播于表面,覆盖不超过0.5 cm厚的土,然后喷水浇透,覆盖塑料薄膜保湿,萌发后适时喷水。种子萌发时间以第一株子叶出现的时间计算;出苗数于幼苗子叶期,连续14 d无新苗萌发时统计;成苗数于幼苗发出真叶时统計;保存率于幼苗发出真叶且7 d无死亡植株时统计。
1.5数据统计分析
依据观测数据,分别计算每种处理雷山杜鹃种子的发芽率和成苗率。采用Microsoft Excel 软件进行数据统计,采用SPSS 13.0 for Windows软件进行均值计算、方差分析和多重比较。计算公式如下:
发芽率=(n/N )×100%,其中,n为正常发芽的种子数,N为供试种子数[9]。
成苗率=(n/N )×100%,其中,n为正常发出真叶的幼苗数,N为供试种子数。
保存率=(n/N )×100%,其中,n为未死亡的种子数,N为正常发出真叶的幼苗数。
2结果与分析
2.1不同基质对雷山杜鹃种子发芽时间和速度的影响
雷山杜鹃种子播种后,第30天开始发芽,在不同的基质条件下,发芽速度有所不同。从图1可以看出,在种子播种后30 d,雷山杜鹃种子在基质1(纯腐殖土)条件下最先发芽,且调查数据显示3个重复处理均有发芽;基质2(腐殖土∶珍珠岩=3∶1)和基质5(纯黄壤土)条件下虽有发芽,但仅有部分处理发芽;其他基质条件下未见发芽,直至第33天才见部分发芽。
雷山杜鹃种子在所有基质中的发芽趋势基本一致,均在第33天到第42天的发芽速度最快,随后趋缓,到第82天后所有基质中的种子基本结束发芽。其中以基质1条件下雷山杜鹃种子发芽的折线与横坐标的角度最大,说明其发芽速度最快,其次为基质2,速度最慢的为基质4(黄壤土∶珍珠岩=3∶1)。可见,纯腐殖土中雷山杜鹃种子的发芽速度最快。
2.2不同基质对雷山杜鹃种子发芽率的影响
由表2可知,雷山杜鹃种子在不同基质中的发芽率不同。以基质1(纯腐殖土)中雷山杜鹃种子的发芽率最高,为49.33%,方差分析结果显示与其他基质的差异极显著;其次为基质2(腐殖土∶珍珠岩=3∶1)中雷山杜鹃种子发芽率,为3500%,极显著高于基质3(腐殖土∶黄壤土=1∶1)、基质4(黄壤土∶珍珠岩=3∶1)、基质5(纯黄壤土)、基质6(腐殖土∶珍珠岩∶黄壤土=3∶1∶3);基质3、基质5、基质6中雷山杜鹃种子发芽率分别为2133%、21.33%、24.67%,两两比较结果显示差异不显著,但显著高于基质4,基质4中雷山杜鹃种子的发芽率最低,仅为1200%。
2.3不同基质对雷山杜鹃种子成苗率与保存率的影响
从图2a可看出,雷山杜鹃种子在不同基质条件下的成苗率有很大差异,基质1条件下雷山杜鹃的成苗率最高,达4667%,所有基质的成苗率从大到小表现为基质1、基质2、基质6、基质3、基质5、基质4。方差分析和多重比较结果显示,基质1中雷山杜鹃种子成苗率极显著高于其他;基质2的成苗率为33.00%,与基质3、基质4、基质5、基质6中的成苗率均有显著差异;而基质3、基质4、基质5、基质6之间无显著差异。
从图2b可看出,雷山杜鹃幼苗在不同基质条件下的保存率不同,从大到小表现为基质1、基质3、基质4、基质2、基质5、基质6;其中基质1、基质2、基质3、基质4中雷山杜鹃幼苗保存率分别为87.56%、77.77%、79.65%、79.87%,多重比较结果显示,4种基质之间的差异不显著,但极显著高于另外2种基质,基质5和基质6中的幼苗保存率较低,分别为4330%和39.42%,两者差异不显著。可见,雷山杜鹃幼苗在基质1、基质2、基质3、基质4中的保存情况较好,即雷山杜鹃幼苗在纯腐殖土、腐殖土+珍珠岩(3∶1)、腐殖土+黄壤土(1∶1)和纯黄壤土中的生长情况较好。
3结论与讨论
在不同基质条件下,雷山杜鹃种子的发芽时间、发芽速度、发芽率、成苗率和幼苗保存率均不同,从发芽时间和发芽速度看,该研究的基质1中雷山杜鹃种子发芽时间最早,速度最快;从发芽率和成苗率情况看,基质1中雷山杜鹃种子的数值亦是最高,且方差分析和多重比较结果均显示与其他基质条件下的数值有极显著差异,说明基质1(纯腐殖土)条件最适宜雷山杜鹃种子播种;从保存率情况看,基质1中的幼苗保存率最高,但与基质2、基质3、基质4条件下的幼苗保存率之间没有明显差异,说明基质1、基质2、基质3、基质4均适宜雷山杜鹃幼苗的生长。综合所有指标,从种子萌发到幼苗生长的整个过程来看,基质1(纯腐殖土)最适合雷山杜鹃种子播种繁殖。
雷山杜鹃种子在几种基质中的萌发率均不高。腐殖土基质中的萌发率相对较高,为49.33%,虽低于刘仁阳等[4]、陈雪梅等[5]报道的雷山杜鹃种子发芽率,但因这2篇报道为培养箱条件下的发芽试验,属理想条件,且以种胚突破种皮为萌发标准,而该研究以子叶出土为萌发标准,可见该研究的腐殖土基质中雷山杜鹃种子萌发情况已属较佳情况,所以腐殖土基质是雷山杜鹃种子播种繁殖的最佳基质。
该研究发现,在混有黄壤土或纯黄壤土的基质(即基质3、基质4、基质5、基质6)中,雷山杜鹃种子的萌发率大大降低,最高不超过25%。这可能是由于雷山杜鹃的种子细小,对环境的适应能力差,而疏松、富含有机质的腐质土保水和通气性好,有利于其柔弱根系的生长,而混合土和黄壤土不易保水或基质较重,且缺乏有机质,不利于幼胚突破土层。这与张敬丽等[7]对大白花杜鹃、露珠杜鹃、迷人杜鹃、马缨花杜鹃和张乐华等[8]对其他常绿杜鹃亚属种子萌发试验研究的结果相似。
该研究的雷山杜鹃种子萌发时间需要30~33 d,而陈雪梅等[5]采用培养皿在培养箱中进行雷山杜鹃種子萌发试验所需要的萌发时间为10~16 d,赵冰等[10-11]对太白杜鹃和秀雅杜鹃进行的培养箱萌发试验所需的萌发时间分别为7~11和8~13 d,该研究所需要的时间明显要长,但在培养箱条件下的萌发是以种胚突破种皮为标准,而该研究的基质条件下的萌发标准则以子叶从基质中展出为准,因此所需时间较
长。此外,该研究的萌发时间与张乐华等[8]采用不同基质对
杜鹃属几个亚组的杜鹃种子进行萌发试验需要的萌发时间(20~29 d)相差较小,造成这种差距的原因除种间差异外,可能与覆盖基质和播种时间有关。该研究播种时覆盖了约0.5 cm的基质,而张乐华等[8]在播种时不覆盖基质,该研究所播种子的子叶须突破基质,所花时间较长;该研究播种时间在3月份,而张乐华等[8]的播种时间为4月份,该研究播种时的气温相对较低,导致种子萌发时间较晚,因此该研究雷山杜鹃种子的发芽速度与张乐华等[8]报道的一致。为了让雷山杜鹃种子的发芽时间稍短些,可考虑在播种时不覆盖基质,发芽时间选择在4月份左右。
参考文献
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