潘正伟 和贵祥 罗红伟 张玉信 罗一然
(大理农林职业技术学院,云南 大理 671003)
滇皂荚 [Gleditsia japonicavar.delavayi(Franch.)L.C.Li]是豆目豆科皂荚属植物,落叶乔木或小乔木,最高可达26 m;幼年期每节间多带刺,成年期后刺逐渐减少或集生于主干;小枝紫褐色或脱皮后呈灰绿色,微有棱,具分散的白色皮孔,光滑无毛。滇皂荚叶为一回或二回羽状复叶(具羽片2~6对),长11~25 cm;花色呈黄绿,花序呈穗状;花序着生方式多为腋生,部分为顶生花序,表皮有短绒毛覆盖;荚果带形,扁平,长32~56 cm,宽4~7 cm,不规则旋扭或弯曲作镰刀状;种子扁椭圆形,深棕色,光滑;花期3—5月,果期7—10月[1]。
滇皂荚是云南省特有的经济树种,在云南省又叫云南皂荚、滇皂角或皂角米树。皂荚属植物中,只有滇皂荚种子胚乳独立分布于种皮与子叶之间,胚乳可与子叶及种皮剥离[2]。滇皂荚种子胚乳类似成人小拇指指甲般大小,长约1.5 cm,宽达1.0 cm,色泽银白,民间俗称皂角仁,商业名称为皂角米[3]。
滇皂角米的营养成分丰富,属于高能量、高碳水化合物和低蛋白、低脂肪食物,是一种较好的营养保健食物,能够润肤养颜、疏肠利尿,是一种具有调和人体脏腑功能的珍贵纯天然绿色滋补食品,被称为植物界中的“燕窝”[4]。
皂荚果皮、皂荚刺、皂荚根、皂荚叶均可入药。关于皂荚果皮、皂荚刺、皂荚根、皂荚叶作用及功能的阐述,在中国科学院植物研究所等主编的《中国经济植物志》、李时珍著的《本草纲目》以及吴其濬著的《植物名实图考长编》等著作中均有记载[5]。
滇皂荚种子干燥、硬实率高,种皮透水性差,自然条件下极难吸胀萌发[6]。用98%浓硫酸酸蚀处理能显著提高其发芽率。试验采用浓硫酸破皮法,并结合水浴浸种,对滇皂荚种子的萌发条件进行探讨,以期获得发芽率较高的滇皂荚催芽成苗技术,为滇皂荚的规模化育苗、育林提供技术支撑。
试验所采用的浓硫酸质量浓度为98%。滇皂荚种子于2020年10月采集于大理市湾桥镇古生村戏台附近。种子经脱粒后晒干,去除杂质及破损粒、瘪粒和虫害种子,于5 ℃冰箱保存备用。
培养基质:黏土(pH值6.4、有机质1.5%),沙土(pH值6.4、不含有机质),腐殖土(pH值6.4、有机质95.0%),腐殖土与沙土体积比1∶1配制,河沙与黏土体积比1∶1配制,腐殖土、沙土、黏土体积比1∶1∶1配制。
滇皂荚种子经98%浓硫酸处理120 s后,采用不同浸种温度(20、30、40 ℃)处理不同时间(6、12、24、36 h和48 h),观察种子吸胀率;以不同土质类型(黏土、沙土、腐殖土)组成6种基质设计试验,前3种为单一基质,后三种为混合基质(腐殖土与沙土体积配比1∶1,沙土与黏土体积配比1∶1,腐殖土+沙土+黏土体积比1∶1∶1),每个处理组合播种100粒,重复3次,对滇皂荚种子发芽率及幼苗生长发育情况进行观察,以探究场圃条件下促进种子发芽的最佳处理方案。
不同浸种温度(20、30、40 ℃)处理不同时间(6、12、24、36 h和48 h)的滇皂荚种子吸胀率详见表1、表2和表3。
表1 20 ℃水温下不同浸种时间滇皂荚种子吸胀率 %
表2 30 ℃水温下不同浸种时间滇皂荚种子吸胀率 %
表3 40 ℃水温下不同浸种时间滇皂荚种子吸胀率 %
试验发现,用浓硫酸处理后的滇皂荚种子在水中浸泡时间过长时,种子内的胚乳易因吸水过多膨胀而使种皮不规则破裂,此时种子易感染病菌。由表1、表2、表3可知,在20、30 ℃水温下浸种,种子吸胀率超过90%分别需要48、36 h,用时长,种皮不规则破损程度高。因此,综合考虑,浸种时间短、吸胀率又高的最佳选择为40 ℃水温、24 h处理。
选择40 ℃水温、24 h处理条件下完全吸胀的滇皂荚种子,分别播种在由黏土、沙土和腐殖土单一基质或混合基质中,深度2~3 cm,覆土并盖膜。30 d后统计不同处理的种子发芽率,结果见表4和表5。
表4 单一基质中滇皂荚种子发芽率 %
表5 不同混合基质中滇皂荚种子发芽率 %
对完全吸胀后的滇皂荚种子在6种基质中的发芽率统计发现,滇皂荚种子在腐殖土及腐殖土+沙土+黏土中的发芽率均高于其他基质中的种子发芽率,其平均值分别达97.33%和94.33%。
分别于4、6、8、10、12月分别测定各基质中滇皂荚幼苗株高,具体见表6至表11。
表6 不同时间黏土基质中滇皂荚幼苗株高 cm
表7 不同时间沙土基质中滇皂荚幼苗株高 cm
表11 不同时间腐殖土+沙土+黏土基质中滇皂荚幼苗株高 cm
表8 不同时间腐殖土基质中滇皂荚幼苗株高 cm
表9 不同时间腐殖土+沙土基质中滇皂荚幼苗株高 cm
表10 不同时间沙土+黏土基质中滇皂荚幼苗株高 cm
从表6至表11可知,在单一基质中,生长于沙土中的滇皂荚幼苗株高为75.61 cm,长势最差;在混合基质中,生长于腐殖土+沙土+黏土基质中的滇皂荚幼苗株高为118.22 cm,长势最佳。
滇皂荚种子破皮后,胚和胚乳直接暴露在空气中,受外界空气、水分、温度的影响很大。温度过低达不到滇皂荚种子萌发的最低温度,温度过高又可能影响种子胚芽,造成种子活力降低,使发芽率低下。对不同浸种温度环境并结合不同浸种时长的种子吸胀率和发芽率进行统计观察,发现在20、30、40 ℃不同水温条件下进行滇皂荚种子浸种处理,浸种时间越长,种皮不规则破损程度越高;在20、30 ℃水温下浸种,要达到与40 ℃水温处理条件下相同的吸胀率(>90%),分别需要48、36 h,用时长且种皮不规则破损程度高。因此,综合考虑,实践中采用水温40 ℃、时长24 h进行处理,种子的吸胀率>90%,从而为滇皂荚种子高发芽率奠定基础。
在浇水量相同的情况下,滇皂荚种子在腐殖土基质中出苗最早、最齐,沙土其次,在黏土中出苗最晚。这可能与土壤通透性有关。腐殖土通透性最好,能为滇皂荚种子的萌发提供适宜的温度、充足的氧气、足够的水分,满足了滇皂荚种子萌发的三大条件;沙土次之,沙土颗粒着水后易相互挤压,氧气不易进入,易导致氧气不足而影响滇皂荚种子萌发;黏土最差,黏土着水后不易透水、透气,满足不了滇皂荚种子萌发的基本条件。
不同基质对滇皂荚种子的发芽率影响也不同,采用腐殖土效果最好。腐殖土通透性好、营养充足,滇皂荚种子出苗早,幼苗整齐一致、长势强劲;沙土营养成分少,幼苗在中后期容易缺乏营养,导致幼苗早衰;黏土浇水后易板结,不利于种子破土,导致种子出苗时间不一,造成幼苗整齐度差。试验中,按1∶1∶1的体积比将黏土、沙土与腐殖土混合在一起作为基质,滇皂荚种子的发芽率也较高。
不同土壤质地对滇皂荚幼苗株高的影响较大。沙土保肥能力差,幼苗生长中后期由于营养供应不足,出现长势衰弱甚至生长停滞的情况;黏土通气性不良,透水性差,保水、保肥能力较强,幼苗出土稍缓,但出土后长势较强;腐殖土通气透水性良好,保水保肥性较强,其中的幼苗出土最早,长势最强,是理想的滇皂荚育苗基质。试验表明,将黏土、沙土、腐殖土按体积比1∶1∶1配比,将有助于提高滇皂荚种子的发芽率及幼苗的整齐度。