不同催芽法对水榆花楸种子发芽及苗期生长的影响

董德军　李长魁　刘玉波　赵则民　吕伟伟

摘要：  以吉林建華新村水榆花楸种群混种和4个天然种群9个优良单株及其家系为试材，采用室外拌沙层积法、拌沙窖藏法和拌沙变温法8个组合种子处理，进行种子发芽、种子发芽节律和1年生播种苗生长对比试验，旨在探索解除水榆花楸种子休眠的最佳方法、种子发芽规律及优良单株家系间播种苗生长特性。结果表明，解除水榆花楸种子休眠的最有效方法是拌沙变温法，其种子平均发芽势、平均发芽率分别可达75.0%、80.7%，显著高于室外拌沙层积法和拌沙窖藏法。三种催芽法发芽节律表明，水榆花楸种子解除休眠后，其发芽速度极快，1天达到发芽高峰期，

4天后全部结束发芽，得出种子经过漫长的低温处理后当天即可播种。采用室外拌沙层积法对9个优良单株种子发芽及其家系1年生播种苗生长对比发现，不同优良单株平均发芽率及其家系1年生苗平均高和平均地径差异极显著，其中130#优良单株和优良家系表现最为突出，平均发芽率为77.3%，平均高达到54.1 cm，平均地径达到6.24 mm。

关键词：  水榆花楸；  层积法；  窖藏法；  变温法；  种子发芽率；  种子发芽节律

中图分类号：   S 792. 25， S 723. 1 + 31               文献标识码：   A                文章编号：１００1 － 9499（２０23）03 － 0001 － 05

Abstract The mixed species of Sorbus alnifolia population in Jianhua Xincun， Jilin City， and 9 superior individuals and families from 4 natural populations were used as test materials， the seed germination， seed germination rhythm and 1-year-old seedling growth were compared by using 8 combination seed treatments of outdoor sand mixing stratification method， sand mixing cellar method and sand mixing variable temperature method， so as to explore the best method of relieving seed dormancy of Sorbus alnifolia， the law of seed germination and the growth characteristics of seedlings among families of superior individuals. The results showed that the most effective method to relieve the seed dormancy of Sorbus alnifolia was the sand mixed variable temperature method. The average germination potential，average germination rate were 75.0%， 80.7% respectively， which was significantly higher than the outdoor sand mixed stratification method and sand mixed cellar method. The germination rhythm of three germination methods showed that the germination speed of Sorbus alnifolia seeds was very fast after releasing dormancy， reaching the peak of germination in 1 day， and all germination ended in 4 days. It was concluded that the seeds could be sown on the same day after long low-temperature treatment. The comparison of seed germination of 9 superior individuals and 1-year seedling growth of families by outdoor sand mixing stratification method showed that the average germination rate of different superior individuals and the average height and average ground diameter of their families 1-year old seedlings were significantly different. Among them， 130# superior individuals and families were the most prominent， with the average germination rate of 77.3%， the average height of 54.1 cm， and the average ground diameter of 6.24 mm.

Key words Sorbus alnifolia; stratification method; cellar method; variable temperature method; seed germination rate; seed germination rhythm

水榆花楸（Sorbus alnifolia）蔷薇科花楸属，落叶乔木，广泛分布于北温带地区，主产于中国，从东北黑龙江至南部广西均有分布，分布海拔为800～ 1 400 m[ 1 ]。水榆花楸冠形优美、果红色或橘红色、秋叶金色，是集观叶、观花、观果、观型兼备的珍贵观赏树种，其果实营养丰富，具有多种食疗保健功能，是酿酒、果汁等良好的原料；同时树体内富含黄酮和多糖化合物，具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤等药用功效；该树种耐干旱、耐瘠薄，对SO2和烟尘污染物具有较强的抗性[ 2 - 3 ]，在天然林和城市绿化中发挥着重要的生态功能。

目前有关水榆花楸播种育苗技术多集中在种子休眠的原因及解除休眠的方法[ 4 ]、生物学特性[ 5 ]、栽培育苗[ 6 - 10 ]、播种苗生长节律[ 11 ]等方面的研究，有关解除水榆花楸种子休眠的技术多为室外层积法和窖藏法，但有关水榆花楸种子变温催芽技术和种子发芽节律的研究未见报道。本研究以吉林建华新村种群混种和4个天然种群9个水榆花楸优良单株及其家系为试材，采用室外拌沙层积法、拌沙窖藏法和拌沙变温法8个组合种子处理，进行种子发芽、种子发芽节律和1年生播种苗生长对比试验，旨在探索解除水榆花楸种子休眠的最佳方法、种子发芽规律及种群优良单株家系间播种苗生长特性，系统掌握良种有性繁育关键技术，以期为良种扩繁提供技术支撑。

1 试验地概况

试验地设在蛟河市天北镇保权村，地理位置、海拔和气候因子见表1。

2 材料与方法

2. 1 试验材料

试验材料来自吉林建华新村水榆花楸混种和4个天然种群9个优良单株及其家系。其中23#、137#来源于吉林龙潭山种群，86#、90#、92#、94#来源于吉林建华新村种群，102#、104#来源于抚松珠宝岗种群，130#来源于舒兰石河林场。于2020年10月初完成水榆花楸果实采集任务，采集后的果实堆放于通风阴凉处10～15天，使种子充分后熟，然后用脱粒机脱粒，少量果实可用纱布包裹用小型机动车轮胎反复碾压6～8次，用水选法剔除空瘜的种子和杂物，之后放于阴凉通风处干燥3～5天，用簸箕拨出杂物，净度达到85%以上，得到成熟饱满的种子。

2. 2 试验方法

2. 2. 1 种子催芽方法

种子来源于吉林建华新村种群混种，催芽采用室外拌沙层积法、拌沙窖藏法、拌沙变温法三种方法。根据种子层天数和播种时期，选择于11月中旬至12月初，将自然干燥的种子用40℃左右的温水浸种，并不断搅拌至室温，浸泡48 h后捞出，沥干水分，然后用0.3%的高锰酸钾消毒20～30 min，捞出用清水反复冲洗净，按种、江沙1∶3比例混合，种沙的含水量控制在40%～60%（具体种沙含水量视不同处理方法而定），然后将种沙装入透水、透气的编织袋中，备用。

室外拌沙层积法（M1～M6）：种沙含水量控制在50%～60%，选择室外地势较高、排水良好的背荫处，挖土坑，坑大小视种子量而定，土坑深度视不同试验方法而定。将装有种沙的编织袋放入土坑中央，周围用玉米秸秆绑扎成束，秸秆束高出土丘30 cm以上，然后用含水量30%左右的江沙回填至土坑地面平齐，再用土培成土丘状，于翌年平均气温5℃以上時，取出编织袋，置于（2±2）℃冰柜中。层积天数=室外层积天数+冰柜贮藏天数。

室外拌沙层积法（M1）：土坑深0.7 m，层积天数100天。

室外拌沙层积法（M2）：土坑深0.7 m，层积天数135天。

室外拌沙层积法（M3）：土坑深1.0 m，层积天数155天。

室外拌沙层积法（M4）：土坑深1.0 m，层积天数170天。

室外拌沙层积法（M5）：土坑深1.2 m以上，层积天数140天。

室外拌沙层积法（M6）：土坑深1.2 m以上，层积天数160天。

拌沙窖藏法（M7）：种沙含水量控制在50%～     60%，贮藏温度控制在（3±1）℃，处理天数130天。

拌沙变温法（M8）：将装有种沙的编织袋先放置于25～28℃环境中贮藏40天左右，每天翻动1次，视含水量变化，及时补充水分，使含水量控制在40%～   50%（切记含水量过大，高温环境会导致种子发霉、变质、腐烂），待种子尖端轻微裂口时，把种子转移到（3±1）℃冷窖中贮藏，空气湿度控制在60%，种沙含水量控制在50%～60%，每7天翻动1次，待种子1/5露芽时（低温贮藏时间大约90天），低温处理结束。

2. 2. 2 发芽试验方法

器材：培养皿，滤纸，每个培养皿100粒/皿，三次重复，在20～25℃环境中催芽，消毒液为百菌清1 000倍液。统计发芽标准为出现裂嘴露出白芽时说明已解除休眠，否则未解除休眠。培养皿内种子连续2天没发芽，试验结束。

2. 2. 3 统计分析方法

以苗高和地径作为生长性调查指标。以Excel 2010 和SPSS21.0分析软件作为统计分析方法。

3 结果与分析

3. 1 不同催芽法对水榆花楸种子发芽的影响

经方差分析（表2），不同种子处理方法其发芽势和发芽率间差异极显著（p<0.01），多重比较结果拌沙变温法（M8）发芽势和发芽率显著高于其他处理方法；其次是室外拌沙层积法（M5、M6）和拌沙窖藏法（M7），其发芽势和发芽率间差异不显著，M5方法是室外拌沙层积法中最佳处理方法。拌沙变温法种子发芽势和发芽率分别为75.0%和80.7%，较最佳室外拌沙层积法催芽时间少10天，发芽势和发芽率分别提高了15.7%和17.0%，较拌沙窖藏法催芽时间相当，发芽势和发芽率分别提高了20.7%和19.4%。

3. 2 相同催芽法对水榆花楸优良单株种子发芽的影响

采用室外拌沙层积法（M5），经方差分析（表3），水榆花楸优良单株间种子发芽势和发芽率差异极显著（p<0.01）。发芽势多重比较结果，92#种子发芽势73.3%最高，显著高于130#、102#、23#、104#、90#、94#和86#，  137#发芽势为68.3%，与92#差异不显著；其次是130#、102#和23#；再次是104#、90#和94#；86#家系发芽势为41.3%最低。发芽率多重比较结果，92#发芽率78.3%最高，显著高于23#、104#、90#、94#和86#，与130#、102#和137#间发芽率差异不显著；其次是23#和104#；再次是90#和94#，86#发芽率为46.3%最低。

3. 3 不同催芽法对水榆花楸种子发芽节律的影响

利用室外拌沙层积法（M5）、拌沙窖藏法（M7）和拌沙变温法（M8）3种催芽法，测定水榆花楸种子发芽节律。由表4、图1、图2可知，三种催芽法发芽试验的当天发芽率为20.0%～26.7%，发芽高峰期均出现在第1天，即达到发芽势统计截止的天数；室外拌沙层积法、拌沙窖藏法和拌沙变温法高峰期发芽率分别为32.7%、34.3%和51.7%，其发芽势分别为59.3%、54.3%和75.0%，之后表现为零星发芽。室外拌沙层积法第2天后结束发芽，平均发芽率为63.7%。拌沙窖藏法第3天后结束发芽，平均发芽率为61.3%；拌沙变温法第4天后结束发芽，平均发芽率为80.7%，为三种催芽法中发芽率最高。三种催芽法种子发芽节律表明，水榆花楸种子解除休眠后，其发芽速度极快，1天达到发芽高峰期，4天后全部结束发芽。为此，水榆花楸种子解除种子休眠后，从冷窖或冰箱中取出后当天即可播种。

3. 4 相同催芽法对水榆花楸优良单株家系1年生播种苗生长的影响

采用室外拌沙层积法，水榆花楸优良单株家系间1年生播种苗生长存在极显著的差异（p<0.01）。由表5可知，1年生高生长中130#和23#家系生长最快，平均高分别为54.1 cm和49.6 cm，两者差异不显著；其次是137#、92#、90#和102#家系，分别为41.9、41.3、39.6、37.6cm，差异不显著；再次是104#、94#和86#家系高生长较慢，分别为34.1、33.4、33.2cm。1年生地径生长中130#、86#家系生长最快，平均地径为6.24 mm和5.74 mm，两者差异不显著；其次是23#、137#和94#家系，分别是5.46、5.34、5.07 mm；再次是102#、90#、92#和104#家系地径生长较慢，分别是4.72、4.53、4.22、4.22 mm。综合表现，采用室外拌层积法水榆花楸优良单株家系间1年生苗生长最快的是130#家系，其平均高生长和平均地径生长分别为54.1 cm和6.24 mm，生长最慢是104家系，其平均高生长和平均地径生长分别为34.1 cm和4.22 mm。

4 结论与讨论

水榆花楸种子具有明显的休眠特性，不采用一定的低温催芽处理很难发芽。水榆花楸种子休眠的机理主要为种皮的机械限制、种皮透气性障碍和存在抑制性物质三种原因造成[ 4 ]，可通过低温条件催芽，增大种皮透气性、完成种胚的生理后熟和种子抑制物质的转化解除过程。

通过室外拌沙层积法、拌沙变温法和拌沙窖藏法8种试验组合，其结果：解除水榆花楸种子休眠的最有效方法是拌沙变温法，其种子发芽势、发芽率分别可达75.0%、80.7%，较最佳室外拌沙层积法催芽时间少10天，发芽势、发芽率分别提高了15.7%、17.0%；较拌沙窖藏法催芽时间相当，发芽势、发芽率分别提高了20.7%、19.4%。针对室外拌沙层积法，吉林省埋深应超过1.2 m以上，即超过冻土层厚度，方能有效解除水榆花楸种子休眠。

采用最佳的室外拌沙层积法，水榆花楸优良单株间种子发芽势和发芽率差异极显著（p<0.01），多重比较结果表明，92#、130#、102#和137#种子发芽率较高，分别为78.3%、77.3%、73.0%和70.7%；其次是23#和104#；再次是90#和94#；86#优良单株发芽率为46.3%最低。

三种催芽法种子发芽节律表明，水榆花楸种子解除休眠后，其发芽速度极快，发芽试验的当天發芽率为20.0%～26.7%，1天达到发芽高峰期，4天后全部结束发芽。其对生产实践的指导意义在于，水榆花楸种子解除种子休眠后，从冷窖或冰柜中取出，当天即可播种。如做高温催芽，在20～25℃环境中半天即可。采用室外拌沙层积法对水榆花楸9个优良单株家系1年生播种苗生长对比发现，9个优良单株家系间1年生苗生长存在极显著的差异，综合表现，生长最快是130#家系，其平均高生长和平均地径生长分别为54.1cm和6.24mm；其次是23#和137#；再次是102#；生长最慢是104家系，其平均高生长和平均地径生长分别为34.1cm和4.22mm。

参考文献

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