王 浩
(辽宁省沙地治理与利用研究所,辽宁 阜新 123000)
五角枫Acermono属于槭树科槭树属落叶乔木,叶为掌状5裂,基部为心形。树叶颜色变化丰富,在夏季为绿色,进入秋季由于气温、光照等原因会有黄色或红色,叶色极其优美,在世界观赏植物中占有重要地位,在园林绿化和风景林建造中具有重要观赏价值[1]。在科尔沁沙地五角枫属于乡土树种并且是当地的优势树种,其具有抗旱、耐寒等特点,在科尔沁沙地的生态修复及绿化造林中的应用非常广泛,与其他阔叶树或常绿针叶树进行配置,可以起到稳定林分、增加景观性的作用,也可作行道树或风景园林中的伴生树。目前槭属植物资源发展已经受到国内外专家学者和风景设计师们的广泛关注,这一古老而独具特色的树种资源在生态修复及园林建设中的作用将会越来越重要[2]。
试验区选设在辽宁省西北部章古台地区,地处42°43′N ,122°38′E,海拔226.5 m;属于温带半干旱气候,主要特点是干旱多风。年均降水量478.4 mm左右,多集中于6-8月,年蒸发量约1 600 mm。空气相对湿度63.3%,年均气温约6.7 ℃,无霜期平均154 d。年均风速3.3 m·s-1,其中春季多西南风,风力大持续时间长,最大风速达35 m·s-1,年风速 ≥3.0 m·s-1的日数为160 d。
种子采集地点在乌丹塔拉林场、辽宁省固沙造林研究所试验基地,主要选择树龄在25 a左右,长势良好、单株种子产量大的五角枫作为采种母树。
2.2.1 储藏方式
筛选颗粒饱满,大小相似,无霉变的种子,将筛选的种子按以下4种方式储藏:低温湿沙储藏,湿度保持在60%,温度保持在0~2 ℃;常温湿沙储藏,湿度保持在70%,温度保持在10~15 ℃;低温干沙储藏,湿度保持在30%以下,温度保持在0~2 ℃;常温干沙储藏,湿度保持在30%以下,温度保持在10~15 ℃。沙藏时在底层铺30 cm河沙,再将种子层积,河沙体积与种子的体积比约为3∶1。将五角枫种子在4种方式下储藏3个月,进行萌发试验。
2.2.2 埋藏深度
使用播种盆进行播种试验,将播种盆用瓦片或炉渣盖在排水孔上,再在播种盆中填入10 cm厚园土,并将园土表面铺平。选取不同储藏方式下无病虫害、无机械损伤的五角枫种子,每种方式32粒,放在园土上,然后在种子上覆盖沙土并压实,覆盖厚度为0、1、2、3、4、5、6 cm,每个处理3次重复。最后将不同处理的3个播种盆装入塑料水槽中,采用盆浸法保持土壤水分。每隔1周就随机调换水槽以及花盆的位置。每24 h观察1次,记录萌发数并浇水。播种后30日起每隔1周记录1次幼苗株高。
按以下公式计算:
发芽率=(发芽种子数/参试种子数)×100%
出苗率=(萌出沙土表面的幼苗个数/参试种子数)×100%
运用SPSS 16.0和Excel 2003对数据进行分析和图表制作。
不同储藏方式对五角枫种子发芽率,在0.01水平下影响极显著。由图1可见,低温湿沙储藏和常温湿沙储藏均能有效提高种子发芽率,说明在相同环境下,水分条件是制约五角枫种子萌发主要因素。在不同储藏方式中,低温湿沙储藏发芽率最高为53.2%,所需萌发时间也最短,仅需2 d。常温湿沙储藏次之,发芽率为41.6%,萌发用时4 d。低温干沙储藏发芽率为6%,萌发用时17 d。常温干沙储藏在试验期间没有萌发。
图1 四种储藏方式下五角枫种子的萌发进程
3.2.1 埋藏深度对出苗率的影响
不同埋藏深度对五角枫种子出苗率在0.05水平有显著影响(图2),埋藏深度在1 cm时,五角枫种子的出苗率最大,出苗率为60.66%±2.89%;2 cm出苗率次之,与0 cm之间差异不显著;0 cm与3 cm之间差异不显著;4~6 cm埋藏深度的出苗率最低,这3个深度之间差异不显著,但与其他埋藏深度差异显著。
3.2.2 埋藏深度对幼苗株高影响
不同埋藏深度五角枫幼苗株高(地上部分)见图3。播种7周后测量,在1 cm埋藏深度下幼苗的平均株高最高,在0.05水平与其他埋藏深度比较差异显著,0 cm与2~6 cm的差异不显著。在播种11周后测量数据分析显示埋藏深度对苗高影响均不显著。可以看出不同埋藏深度对苗高后期影响较小。
图2 不同埋藏深度对五角枫种子出苗率的影响
3.2.3 埋藏深度对1年生、2年生幼苗株高、地径影响方差分析
从表1可知,不同埋藏深度1年生苗高、地径显著性概率均大于0.05,在5%水平上差异不显著。说明不同埋藏深度在后期生长性状上没有明显差异。2年生幼苗苗高、地径在1%的水平上差异极显著。可以看出在试验五角枫种子样本中存在一定量的优良遗传个体,为以后选优提供依据。
图3 不同埋藏深度对幼苗株高影响
表1 不同埋藏深度对幼苗生长性状方差分析
试验结果表明,在不同储藏方式下,低温湿沙储藏和常温湿沙储藏对五角枫种子萌发有明显促进作用;由此可见,水分对五角枫种子萌发影响更突出。但常温湿沙储藏中有许多种子出现发芽情况,影响后期播种出苗率,说明常温湿沙储藏不利于长期保存种子。因此五角枫种子应选择低温湿沙储藏。
五角枫种子出苗率总体趋势随着埋藏深度的增加而下降。这种埋深响应趋势与Grundy[3]的模型基本一致。从幼苗生长情况来看,播种后第7周时,1 cm埋藏深度下幼苗的苗高显著高于其他深度,但在11周后,各埋藏深度苗高均无显著差异。由此可见,不同埋藏深度在11周后对五角枫幼苗的苗高影响不显著。播种11周后每个处理苗高基本一致,可能是种子埋藏过深,受光照影响较小,使得种子萌发后先发育地下部分,后促进地上部分生长所致。该推测与李秋艳[4]的研究结果相似,但具体原因需要下一步试验证实。
从1年生苗高、地径的方差分析可以进一步证实,埋藏深度对五角枫幼苗的生长性状影响不显著;但2年生苗高、地径的方差分析可看出,试验五角枫群体中存在一定量的优良个体遗传基础,具备了群体内选择优良个体的遗传基础和必要条件,可以进行优良个体的选择。