袁梦博,毋煐桧,王军港,周瑞金,扈惠灵,张晓娜
(河南科技学院园艺园林学院,河南新乡 453003)
君迁子(Diospyros lotus L.)又称黑枣、软枣、红蓝枣,原产我国,在我国南北各地均有分布。君迁子因其较强的综合抗逆性和嫁接亲和性,在生产上常常用作柿树的优良砧木[1]。近年来,由于其高大的树冠、较强的抗逆性和吸污能力,逐渐被应用于园林绿化[2],起到了改善城市环境、丰富城市景观的作用。此外,君迁子树皮和枝皮含鞣质,可提取栲胶,也可做纤维原料;果实可做饲料、酿酒或制作柿饼,也可入药,具有止渴、去烦热等功能[3],种子还可榨油,君迁子用途很多,应用前景十分广泛。
君迁子主要通过播种进行繁殖,但种子休眠期较长,种皮很厚,出苗缓慢,萌发不整齐,在应用时比较困难。在生产上常用机械损伤或破皮、浓硫酸浸泡等方法处理种子[4-7],打破其休眠,加快其萌发。本试验通过研究不同贮藏方法下的君迁子种子,再经过浓硫酸、高温浸种、清水浸种,对种子横切1/3、剥胚等处理,观察其种子萌发情况、发芽率和发芽势,为君迁子种子的贮藏和育苗提供一定的参考。
君迁子果实采于河南省延津县国有林场,取自然成熟的君迁子果实,剥掉果肉,取出种子,清洗干净,自然晾干后备用。
赤霉素(GA3)、浓硫酸。
2.1.1 君迁子种子贮藏。取干净河沙,高温消毒后装入花盆。将君迁子种子埋于消毒后的河沙中,河沙湿度控制在60%,上面覆盖薄膜,之后分别放于室温和4℃冷库贮藏,期间定期检查种子状况,保持河沙湿度不变。
2.1.2 种子处理。先用蒸馏水清洗种子2~3 次,将种子浸泡在蒸馏水中,20℃恒温浸泡4~5h 后分别进行以下处理:①浓硫酸处理:将室温贮藏和4℃低温贮藏的君迁子种子分别置于烧杯中,倒入98%硫酸处理5s,用清水冲洗3~4 次,再对种子进行如下处理:在离胚处横切1/3(横切离胚处种长的1/3)、剥胚(胚部种皮造伤)、横切1/3+剥胚,以未做切伤处理的种子作为对照,再用清水浸泡1d。每个处理30 粒种子,重复3 次。②浸泡处理:将室温贮藏和4℃低温贮藏的君迁子种子分别在清水中浸泡5~6d,每隔1d 换1 次水,之后对种子进行如下处理:在离胚处横切1/3、剥胚、横切1/3+剥胚组合和未做切伤处理,再用清水浸泡1d。每个处理30 粒种子,重复3 次。③高温浸种处理:将室温贮藏和4℃低温贮藏的君迁子种子分别放入75℃水浸种至室温,以未做处理种子为对照。每个处理30 粒种子,重复3 次。④GA3处理:将室温贮藏和4℃低温贮藏的君迁子种子置于100 mg/L GA3溶液中浸种8h,以未做处理种子为对照。每个处理30 粒种子,重复3 次。
经不同处理后的种子置于培养皿中,用滤纸做发芽床,放置于25℃光照培养箱中进行萌发试验。发芽试验按照国家标准GB/T 3543.4-1995 农作物种子检验规程操作。光照周期9/15h。
发芽率(%)=(正常发芽种子数/供试种子总数)×100
发芽势(%)=(日发芽种子数达到最高峰时发芽的种子数/供试种子总数)×100
试验每隔1d 统计1 次发芽情况,记录发芽时间和每日发芽种子数,计算发芽率和发芽势。采用Excel 对数据进行分析。
4℃低温贮藏的君迁子种子经过浓硫酸处理后,其发芽率、发芽势均为0,没有种子发芽可能是冷藏条件下种子处于休眠状态,突然经过浓硫酸高温灼烧处理,破坏了种子的活性,所以低温贮藏的君迁子种子不适合用浓硫酸进行处理。
表1 浓硫酸对常温和低温贮藏君迁子种子发芽率和发芽势的影响
用浓硫酸处理常温贮藏的君迁子种子,被横切1/3的种子与对照种子的发芽率(19.73%、20.43%)和发芽势(11.8%、12.5%)基本相同,差别不大;剥胚和横切1/3+剥胚的种子发芽率(10.37%、6.9%)和发芽势(6.2%、5.8%)都明显低于对照,所以这2 种方法也不适合浓硫酸处理后君迁子种子。
由表2 可知,清水浸泡4℃贮藏的种子发芽情况差异较大。经清水浸泡再进行不同的处理,其发芽期都比对照组提前,其中以横切1/3 处理的种子发芽最快,比对照提前7d 发芽,但出苗不整齐,且发芽率、发芽势均低于对照和其他处理;横切1/3+剥胚处理的种子发芽率和发芽势最高,出苗整齐。
表2 不同方法处理清水浸泡的种子其发芽率和发芽势统计
常温贮藏且用清水浸泡的君迁子种子用3 种不同处理的方法后,横切1/3 处理的种子发芽最早,其发芽率(33.3%)和发芽势(26.3%)也比对照和其他处理高;剥胚处理的种子发芽率(33.3%)和发芽势(24.5%)也比对照高,且发芽期提前了1d;而横切1/3+剥胚的处理发芽比对照晚1d,其发芽率(20.0%)和发芽势(12.3%)均低于对照和其他2 个处理,可能是横切1/3加上剥胚对种子造成了较大的伤口或伤害到了胚,导致其发芽率较低。
综上所述,经过清水浸泡的冷藏君迁子种子通过横切1/3+剥胚处理,其发芽率(53.3%)和发芽势(43.7%)比其他2 个处理和对照要高。清水浸泡的常温贮藏的种子横切1/3、剥胚处理发芽率较高。整体来看,4℃冷藏的君迁子种子,无论进行何种机械处理,其发芽率和发芽势都比常温贮藏的种子高,可能是低温贮藏降低了种子的代谢水平,延长了种子的贮藏时间和寿命,所以低温贮藏更适合长期贮藏君迁子种子。
由表3 可知,低温贮藏的君迁子种子经过高温浸种后,其发芽率(53.3%)高于对照(46.7%);GA3处理的君迁子种子发芽率为50%,也高于对照组的发芽率,且其发芽势最高(35.8%)。由此可见,高温浸种与GA3处理对君迁子种子萌发有促进作用。
表3 高温浸种和GA3 对君迁子种子发芽率和发芽势的影响
常温贮藏的种子经GA3处理后,其发芽率(46.7%)和发芽势(25.5%)均高于对照(23.3%、14.7%)和高温浸种处理(30.0%、18.3%);高温浸种和GA3处理对常温贮藏的君迁子种子萌发都有促进作用,以GA3处理对提高君迁子种子萌发的效果更好,高温浸种次之。
整体来看,高温浸种和GA3处理对低温贮藏的和常温贮藏的君迁子种子的萌发都有很好的促进作用,尤其是低温贮藏的种子萌发率更高。
综合分析,君迁子的冷藏种子用浓硫酸处理,自始至终未萌芽,而未冷藏种子经过浓硫酸处理的发芽率和发芽势都很低,在实际的生产和试验过程中也不可取,由此可见,浓硫酸不适合用来处理君迁子种子,在生产上也没有实际应用价值。冷藏君迁子种子经过清水浸泡处理后,横切1/3+剥胚的发芽率(53.3%)和发芽势(43.7%)在本次试验处理方法中是最高的,发芽期提前了2d,发芽也整齐;其次是剥胚处理的发芽率和发芽势也比较高。
研究表明,低温冷藏处理可促进植物种子萌发,一定时间的冷藏处理可以打破种子休眠,促进种子萌发,提高萌发率。本试验对君迁子种子分别进行了低温4℃贮藏和常温贮藏,从后期不同处理后种子的发芽率和发芽势来看,低温贮藏的确可以更好地保存君迁子种子,保证较高的发芽率,这与黄黎芳等[8]的研究结果一致。
对于种皮较厚难以萌发的种子,在生产上常用浓硫酸进行处理,促其萌发。有研究者用98%的浓硫酸处理黑枣(君迁子)的种子1min,其发芽率和发芽势为76.67%和58%[6],而本试验中用浓硫酸处理低温贮藏的君迁子种子后,种子均不萌发,处理常温贮藏的种子,其发芽率也很低,与前人的研究结果相差甚大,可能是本试验用了低温贮藏和室温贮藏约5 个月的君迁子种子,而前人的试验中用的是现采的种子,未经过任何处理,贮藏后的种子活性可能下降,再加上浓硫酸的处理可能杀死了种子,所以后期没有发芽。GA3作为一种植物生长调节剂具有打破种子休眠,促进种子萌发的作用,生产上也常用GA3处理植物种子[9-10]。本试验中用GA3处理低温贮藏和常温贮藏的君迁子种子,其后期的发芽率和发芽势也较高,这与周冬梅等[11]的研究结果相似。因此,在君迁子育苗时,可先用GA3处理种子,打破休眠,助其萌发。
在君迁子发芽过程中出现种皮未脱落,出现“带帽”现象,造成君迁子种子种皮未脱落的原因有:①种子成熟度不够或贮存过久,使种子活力降低,萌发时无力脱壳。②培养基培养时,培养基对于种子的压力不足以使其脱掉种皮。③播种后保墒不好,幼苗尚未出土,表土已干透,使种皮干燥收缩,不易脱落。在生产上防止君迁子种子“带帽”,可在播种前浇足底水,覆土厚度适当,育苗箱覆盖地膜保墒。如果出现顶壳现象,可在傍晚向幼苗喷水湿润,种壳吸水变软后,用软毛刷轻轻扫去种壳。另外,本试验由于对每颗种子的机械处理(横切1/3 和剥胚)不可能做到完全一致,可能会造成一定的试验误差。
本试验结果表明,低温贮藏、高温浸种、GA3处理、不同机械破皮都对君迁子种子萌发具有一定促进作用,但一些具体参数如GA3的浓度及处理时间等还需要进一步试验,筛选最佳的处理浓度和处理时间,为生产上君迁子育苗提供一定的参考。