不同畜禽粪便浸出液对青钱柳种子发芽特性的影响研究

周永胜，谢桃香，禹华芳

(娄底职业技术学院，湖南 娄底 417000)

青钱柳(Cyclocarya.paliurus)是双子叶植物纲原始花被亚纲胡桃目胡桃科青钱柳属，为我国特有的单种属珍稀树种，是国家二级保护树种，产于湖南、安徽、江苏、浙江、江西、福建、台湾、湖北、四川、贵州、广西、广东和云南东南部[1-2]。青钱柳具有重要的医用价值，其树叶、树皮、树根均可入药，被誉为医学界的第三棵树。青钱柳是制茶的上品原料，青钱柳茶具有降血糖、降血脂、降胆固醇、降血尿酸、防治口臭等功效，亦具有适宜揉制加工，投资周期短、采摘产量高、采摘周期长等特性[3-5]。青钱柳种子育苗是青钱柳的主要繁育方式之一，但其种子具有深休眠特性，繁育难大、效率低，严重影响了青钱柳树种的繁育速度[6-8]。国内对青钱柳种子育苗进行了多方面的研究，如吴运辉等通过对青钱柳不同育苗方式、不同育苗密度、不同播种时间及芽苗培育措施的试验，总结出青钱柳育苗的最佳方式和关键技术措施[9-10]。杨万霞和方升佐对青钱柳种子进行综合处理，并对其萌发过程中体内各种激素的变化进行分析，证实了赤霉素是种子萌发的促进物质，生长素、细胞分裂素在解除种子休眠过程中也起到一定的促进作用[11]。尚旭岚等发现综合层积处理能有效破坏青钱柳种子坚硬的种壳结构，改善种皮透性，促进果皮中抑制物质的降解，从而加速种子休眠的解除[12]。畜禽粪便堆肥化是粪尿无害化处理的方法之一，而种子发芽实验是判定畜禽粪便堆肥是否腐熟的一种方法[13]。据文献报道，已有许多植物种子被用于实验，如小麦、黄瓜、白菜、辣椒、川党参等[14-16]，而关于采用畜禽粪便浸出液来处理青钱柳种子育苗的研究却鲜有报道。本研究选取猪粪、牛粪、羊粪、鸡粪等4种畜禽粪便，通过堆肥化后的浸出液来处理青钱柳种子，统计其发芽率、根数量、叶片数量并测量根长，以期为青钱柳种子育苗提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 青钱柳种子及预处理

青钱柳种子由娄底市神州生物能源有限公司位于娄底市娄星区万宝镇的青钱柳栽培基地提供，精选颗粒饱满、重量均匀的种子，千粒重126.5 g，饱满率34%。将青钱柳风干种子用浓硫酸浸种浸泡进行破壳处理，处理后擦去外果皮，用流水冲洗24 h，然后将各处理的的种子用赤霉素溶液浸种24 h，形成预处理后的青钱柳种子。

1.1.2 供试样品

供试样品为猪粪、牛粪、羊粪、鸡粪等4种畜禽粪便堆肥，其堆肥方法采用高温好氧堆肥，主要参数如下[17]:

表1 供试样品的主要参数

1.2 方法

1.2.1 浸出液制备

供试样品分别与蒸馏水按浸提比1∶20混合，于频率可调的往复式水平振荡机上振荡1 h，振荡频率100 f·min-1，振幅40 mm，然后提取液在3 000 r·min-1下离心分离20 min，取上清液经滤纸过滤得浸提液待用。采用同样的方法制备浸提比为1∶30、1∶40、1∶50、1∶60的浸提液[15]。

1.2.2 种子处理

把上述预处理后的种子用清水洗净，放入5个培养皿中，均匀放置于打湿的滤纸上，每个培养皿中放置10粒，每个培养皿中分别提取猪粪、牛粪、羊粪、鸡粪堆肥浸提比为1:20的浸提液各10 ml放入培养皿中，以蒸馏水作对照，每个处理重复1次，其余浸提比的浸提液用相同方法处理。经处理的种子用清水洗净，均匀放置于打湿的滤纸上，移入恒温箱中，光照培养7 d，统计其发芽率、根数量、叶片数量并测量根长。按下列公式计算种子的相对发芽率(Relative germination percentage，RGP)、相对根数(Relative roots，RR)、相对叶片数(Relative leaves，RL)和相对根长(Relative root elongation，RRE)[18]。

计算公式如下：

RGP(%)=处理中的平均发芽率/空白中的平均发芽率×100%

RR(%)=处理中的平均根数/空白中的平均根数×100%

RL(%)=处理中的平均叶片数/空白中的平均叶片数×100%

RRE(%)=处理中的平均根长/空白中的平均根长×100%

1.2.3 理化指标测定

含水率采用105℃下烘干至恒重测定，pH值测定采用pH测定仪，有机碳采用磷酸浴外源加热重铬酸钾氧化法测定，全氮采用凯氏蒸馏法。

1.2.4 数据统计

应用SPSS 18.0软件对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同畜禽粪便浸提液对青钱柳种子育苗的影响

不同畜禽粪便浸提液对青钱柳种子发芽有明显的促进或抑制作用，4种不同畜禽粪便浸提液处理青钱柳种子过程中，在1∶20和1∶30浸提比浓度处理下各畜禽粪便对青钱柳种子的相对发芽率有明显的抑制作用，浸提比浓度越高，抑制作用越强。牛粪粪便浸提液对青钱柳种子相对发芽率均具有明显的抑制作用。猪粪、羊粪、鸡粪粪便浸提液在1∶40浸提比浓度处理下对青钱柳种子的相对发芽率、根数、叶片数有明显的促进作用，鸡粪的促进作用最明显，且鸡粪在1∶50和1∶60浸提比浓度下处理对相对发芽率也有一定的促进作用，因此鸡粪能显著提高青钱柳种子的相对发芽率、根数、叶片数。

猪粪、羊粪、鸡粪粪便浸提液1∶20浸提比浓度处理对青钱柳相对根长具有显著的促进作用，其余浸提比对青钱柳相对根长有一定的抑制作用，且随着浓度的下降其抑制作用越显著。牛粪粪便浸提液1∶40和1∶50浸提比浓度处理对青钱柳相对根长具有一定促进作用，其余浸提比对青钱柳相对根长有一定的抑制作用，且浓度越高其抑制作用越强。

表2 不同畜禽粪便浸提液对青钱柳种子相对发芽率、根数、叶片数、根长的影响

续表2 不同畜禽粪便浸提液对青钱柳种子相对发芽率、根数、叶片数、根长的影响

注：表中数据为平均数±标准差，＊表示差异显著，＊＊表示差异极显著。

Note: Data in the table as mean ± standard deviation, * significant difference atp<0.05, ** significant difference atp<0.01.

2.2 不同畜禽粪便浸提液处理对种子相对发芽率的影响

多因素方差分析结果显示，不同畜禽粪便浸提液对青钱柳种子相对发芽率的影响数据具有统计学意义(F= 2.996，p= 0.053>0.05)，不同畜禽粪便浸提液不同浓度处理影响青钱柳种子的发芽率(F= 28.2536，p= 0.00；F= 16.364，p= 0.00)。猪粪粪便浸提液不同浓度处理及羊粪、鸡粪粪便浸提液1:20和1:30浸提比浓度处理均能够显著提高青钱柳种子相对发芽率(p<0.01)。牛粪粪便浸提液对青钱柳种子相对发芽率无影响。

2.3 不同处理对种子相对根数的影响

多因素方差分析结果显示，不同畜禽粪便浸提液对青钱柳种子相对根数的影响数据具有统计学意义(F= 5.361，p= 0.068>0.05)，猪粪、鸡粪粪便浸提液1∶20浸提比浓度处理对青钱柳种子相对根数差异性显著(p<0.01)，其余均不显著(p>0.01)。牛粪粪便浸提液不同浓度处理对青钱柳种子相对根数差异性均不显著(p>0.01)。羊粪粪便浸提液1:60浸提比浓度处理对青钱柳种子相对根数差异性显著，其余均不显著(p>0.01)。

2.4 不同处理对种子相对叶片数的影响

多因素方差分析结果显示，不同畜禽粪便浸提液对青钱柳种子相对叶片数的影响数据具有统计学意义(F= 4.546，p= 0.065>0.05)，猪粪、牛粪、鸡粪粪便浸提液1∶20和1∶30浸提比浓度处理对青钱柳种子相对叶片数差异性显著(p<0.01)，其余均不显著(p>0.01)。羊粪粪便浸提液1:60浸提比浓度处理对青钱柳种子相对叶片数差异性显著，其余均不显著(p>0.01)。

2.5 不同处理对种子相对根长的影响

多因素方差分析结果显示，不同畜禽粪便浸提液对青钱柳种子相对根长的影响数据具有统计学意义(F= 4.501，p= 0.014<0.05)，其中猪粪粪便浸提液1∶40浸提比浓度处理、牛粪粪便浸提液1∶50浸提比浓度处理、羊粪粪便浸提液1∶50浸提比浓度处理鸡粪粪便浸提液1∶30浸提比浓度处理对青钱柳种子相对根长的促进效果显著(p<0.01)。

3 结论

猪粪、羊粪、鸡粪粪便浸提液在1∶40浸提比浓度处理下对青钱柳种子的相对发芽率、根数、叶片数有明显的促进作用，鸡粪的促进作用最明显，且鸡粪在1∶50和1∶60浸提比浓度处理下对相对发芽率还有一定的促进作用，因此鸡粪粪便浸提液能显著提高青钱柳种子的相对发芽率、根数、叶片数。而猪粪、羊粪、鸡粪粪便浸提液1∶20浸提比浓度处理对青钱柳的相对根长具有显著的促进作用，其余浸提比则对青钱柳相对根长有一定的抑制作用，且随着浓度的下降其抑制作用越显著。用鸡粪粪便浸提液在1∶40浸提比浓度处理下对青钱柳种子育苗是有积极作用的，这有利于研究者在今后对青钱柳种子育苗时提供参考，也为不同畜禽粪便生态化处理提供发展的方向。

4 讨论

对青钱柳的育苗有大量的研究者通过种子育苗、径段诱导、组织培养等手段进行了广泛深入的研究，其发芽率、生根率、移栽成活率等均不甚理想[7-10]，有研究者提出不同种源的青钱柳幼苗的生长、生理和生化特征也存在一定的差异性，以及不同的施肥处理对青钱柳苗期的生长也有影响[19-21]。常规的种子育苗是目前不可替代的主要育苗方式之一，如何提高青钱柳种子的发芽率和成活率是种子育苗的技术难点，青钱柳种子具有深度的休眠特性，而畜禽粪便堆肥浸出液对其有刺激，且不同畜禽粪便堆肥浸出液对其的敏感程度不同，同一畜禽粪便堆肥浸出液浓度不同对青钱柳种子育苗的影响有差异，在浓度一致的条件下不同畜禽粪便堆肥浸出液对青钱柳种子育苗的影响也存在一定的差异性。通过深入的研究发现，青钱柳种子育苗后相对根长越长其成长速度就越快，青钱柳种子育苗和种苗成长之间的关系也将成为今后研究的方向。