朱嘉焕,王海华,林福新,杨振意
(广州市增城区林业和园林科学研究所,广东 广州 511300)
壳斗科植物不仅种子大多数可食用,种壳可提取单宁,制作活性炭等[1],而且涵养水源、保持水土等生态功能强,是城乡绿化美化的主要造林树种。随着生态文明建设的不断发展,对壳斗科植物种苗的需求日益增加[2],但壳斗科植物因果实富含淀粉易被动物取食,且多是顽拗性种子,难以长时间保存,种子含水量降到25%~30%时即失活,自然更新困难,部分壳斗科的野外资源较少,亟需人工繁殖培育[3-5]。紫玉盘柯(Lithocarpus uvariifolius(Hance)Rehder),属壳斗科柯属乔木,在广东、广西有分布,是国家重要野生植物种质资源之一。紫玉盘柯种子富含淀粉,种仁可直接食用,在广东、广西被用于泡酒、炖汤。紫玉盘柯曾被认为是烟斗柯(L.corneus),被引种到英国和大西洋东海岸地区,已有100 多年的栽培历史。但国内紫玉盘柯的人工繁育与栽培未见报道,开展紫玉盘柯播种和苗木培育研究,能为其自然保护和人工栽培利用等提供参考。
增城区位于珠江三角洲东北部,地理坐标为23°05′N~23°37′N、113°32′E~114°00′E,北部地势较高,南部较低,北部低山占增城区面积8.3%,中南部丘陵占35.1%、台地占23.2%,南部三角洲平原、河谷平原占35.4%。属南亚热带海洋性季风气候,北回归线经过增城北部,气温高、雨量充沛、霜日少、光照充足,受地势影响,北部山区与南部平原气候有差异。年均温度为21.8℃,年降雨量为2193.8 mm,蒸发量1450 mm,全年降水多集中在5~8 月,相对湿度81%,炎热多雨,长夏无冬,全年都可栽培作物。
选用了佛冈喜莱益肾子种植专业合作社2020年12 月初采摘并筛选出的成熟种子,采种母树树龄在12a 左右,百粒重1204.3±37.6g,平均粒重12.0±0.4g/粒。试验种子去掉壳斗,用清水筛选去除败育种子,用多菌灵消毒后室温沙藏至第二年的3 月份。
参考宋美华等[6]的研究方法,根据沙藏深度不同和种子重量不同,将种子分为表层(10 cm~15 cm)、中层(20 cm~25 cm)、底层(35 cm~40 cm)、大粒(平均17.6±0.2 g/粒)、小粒(12.1±0.1 g/粒)5 个处理,每个处理设 3 次重复,每个重复50 粒种子。在2021年4 月7 日,经清水浸泡选种后,将种子侧立放置,直接在育苗袋中点播,覆土深度刚好没过种子,覆一层黑色遮荫网,在2021 年5 月24 日,幼苗生长高度达5.0 cm 时,按照播种穴出苗情况统计出苗率,8月24 日结束试验统计,并对幼苗的生长情况进行了测量。
大田出苗率(%)=种子出苗数(n)/播种种子总数(N)×100%[7]。种子千粒重测量参照《林木种子检验规程》(GB2772—1999)相关规定[8],采用百粒重法测定种子千粒重[9],随机选取100 粒新鲜种子,计算公式为:千粒重(g)=10×(W1+W2+…+W8)/8,式中,W1,W2…W8为随机选取的每100 粒种子的重量。
采用 Excel 2019 进行原始数据整理和图表绘制,用 SPSS 19.0 进行单因素方差分析,利用 Duncan 检验进行多重比较,图中数据表示为平均值±标准差。
紫玉盘柯的果实壳斗果,果序有成熟壳斗1-4个,坚果半圆形,壳斗聚合在一起。经测定,种子平均直径为3.23 cm,平均厚度为2.31 cm,变异不大(表1)。如图1 所示,种子由种皮和胚组成,种皮由外种皮和内种皮组成,外种皮草黄色至深黄色,一面表面光滑,质地较硬,中间位置可以看出种脐,另一面凹凸不平,质地较软。胚由子叶、胚根、胚轴和胚芽组成,子叶肥大,2 瓣,胚芽、胚轴和胚根较小,靠近萌发孔。
种子播种萌发时,首先胚根从坚果种脐边伸出,而后子叶柄和胚根在种脐外膨大形成类似块根结构,在根长到10 cm以上后,幼茎从膨大的胚根抽出,幼茎披短绒毛,单个幼茎居多,多个幼茎较少。茎长4.0 cm~7.0 cm 时生芽育叶,出苗后子叶留土,不脱出果壳,果实再慢慢腐败变为空壳。2叶近对生,长椭圆形,先端渐钝尖,基部楔形,全缘,幼叶粉红色,上披绒毛(图1-E)。
图1 紫玉盘柯种子(A、B),种脐(C),种仁(D),种子结构及示意图(E、F)
4 月份播种后,在20 d 后部分种子开始生根,在30 d~40 d,长出柱状带毛幼茎,开始发育叶片,50 d~60 d,部分幼苗已经5cm 高。由图2 可知,5 月出苗率为27.3%~31.5%,不同大小的种子出苗率差异不显著,中间深度沙藏的出苗率显著高于表层深度。6 月份出苗率为35.0%~55.0%,比上月平均提高16.4%;7 月份出苗率为51.3~65.5%,比上月平均提高10.5%;8 月份出苗率56.3~66.9%,比上月平均提高5.8%,不同大小和沙藏深度的种子出苗率差异基本都表现为不明显。但中间和底层种子出苗率相对较早达到60%,整齐性较好。
图2 紫玉盘柯播种出苗率
经回收检验,表层、中间和底层的尚有活力的种子比例分别为9.8%、11.6.%和8.9%,大部分种子内部已经腐烂变质,有活力种子基本已生根,但并未发芽。经5 个月苗木平均高为17.8 cm±0.12 cm,平均地径为0.6 cm±0.06 cm,如图3 所示,大的幼苗最高可达40 cm,叶片达20 片,地径达0.8 cm。
图3 紫玉盘柯幼苗
在广州及周边地区,紫玉盘柯采种育苗难度不大,在当年12 月份采收种子去掉壳斗后,应尽快沙藏保存,注意保持湿度,在翌年4 月至5 月,将种子侧立放置,直接在育苗袋中点播育苗,40 d~50 d 开始出苗,普通浇水除草管理,在8 月至9 月出苗率达到峰值,出苗率可达60%~70%之间。试验中低温冷藏的壳斗脱落种子均无生命力,说明长时间的低温保存使种子丧失了发芽能力。而种子大小对出苗率影响不大,但沙藏深度应该以中间深度为宜,出苗较早,整齐性高,便于管理。试验中,6~7 月气温较高,部分幼苗在3 cm~5 cm 高,4 片叶子时发生枯萎,但20 d 后能萌出新的幼茎,而且部分种子在萌发时,幼茎数量可达3~4 个,而高度达到15cm 以上的幼苗,仅有极少量的种子发育两条主茎的现象。