王书妹,王忠红,曾秀丽
(1.西藏自治区农牧科学院蔬菜研究所,西藏 拉萨 850032;2.西藏农牧学院,西藏 林芝 860000;3.乐山市农业科学研究院,四川 乐山614000)
睡莲是睡莲科(Nympaeaceae)睡莲属(NympHaea)多年水生草本植物,有热带寒睡和耐寒睡莲两种生态类型。睡莲有广热带睡莲亚属(Brachyceras)、澳大利亚睡莲亚属(AnecpHya)、广温带睡莲亚属(NympHaea)、古热带睡莲亚属(Lotos)和新热带睡莲亚属(Hydrocallis)5 个亚属[1]。全球原生种约50 余种,我国有5 种,分别为白睡莲(N.alba)、雪白睡莲(N.candida)、睡莲(N.teragona)、柔毛齿叶睡莲(N.lotus var.pubescens)、延药睡莲(N.stellata)。睡莲属植物色彩丰富,花色艳丽,花期持续时间长,观赏价值较高,居世界名花之列,是重要的水生花卉。睡莲不仅可以食用,也可作为肥皂、护肤品原料,具有较高的经济价值。睡莲根茎具有降压凉血、消暑清肺、安神解毒的功效。此外,睡莲作为水生植物,其根系能够吸收水中的铅、汞等有毒物质,对水中的磷、氮有明显的还原和净化作用,是园林景观净化水体、美化环境的植物[2]。西藏分布的子午莲(Nympaeaceae tetragona)(图1),是睡莲属中一个小型植株的种,耐寒,只能通过种子繁殖,不能无性繁殖,但其指型块茎可多年生。多数植株整体较小,花朵白色,结实能力较强[3]。
图1 西藏子午莲
西藏地区分布的野生睡莲目前初步判定为子午莲(Nympaeaceae tetragona),属于易濒危物种。目前,对子午莲的研究主要集中在栽培管理技术和新品种选育方面,对子午莲种子萌发和幼苗生长条件的研究较少。开展西藏子午莲资源研究对丰富国内外睡莲资源有重要意义。为保护西藏子午莲种群,可采取人为干预的方式进行子午莲育苗。子午莲种子发芽所需环境条件苛刻,必须要有充足的水分和适宜的温度才能打破睡莲休眠期,促使种子发芽[3]。通过对西藏子午莲种子进行不同处理的发芽试验,探讨西藏子午莲种子发芽率和幼苗移栽后的生长适宜条件,为西藏子午莲育苗提供技术参考。
随机选取籽粒饱满、整齐度高、较为完整的子午莲种子900粒。2种不同基质:水、育苗基质。基质的组成为:发酵羊粪、泥炭、木屑、泡沫球、氮磷钾肥(尿素、磷酸二氢钾)等。
主要器材:ROX-1500B 智能人工气候箱、玻璃瓶器皿、镊子、烧杯、玻璃培养皿、无菌水、2%双氧水、玻璃棒等。
1.2.1 种子发芽实验
剥去果实外部表皮后装入纱袋用手反复揉搓,再装入玻璃器皿,放入清水,冲走浮在表面的种子外衣,反复过滤数遍直到清洗干净,用纱袋装好并放入自封袋,做好标记。
1)种子的处理:本次试验选取种子900 粒,放入18 个培养皿内,用常温蒸馏水清洗2 遍,倒入适量的2%双氧水,浸泡5 min,期间用玻璃棒轻轻搅动数次,再用无菌水清洗2次。
2)培养瓶准备:试验前将90 个玻璃瓶用清水冲洗干净,表面用干净毛巾擦干水分。试验准备分两组进行:一是将育苗基质与自来水搅拌,放入育苗基质至45 个培养瓶,并将瓶口擦拭干净;二是倒入自来水于45个玻璃瓶中。
3)人工气候箱准备:在种子放置前,调试好3个气候箱,使温度保持在20 ℃、25 ℃和30 ℃,且光照强度和湿度一致(光照强度为5级,湿度为40%)。
将选出的子午莲种子平均分成18 份,每份50 粒,每个玻璃瓶分别装10 粒种子,共计90 瓶。参考借鉴黄国振等[3]睡莲种子育苗方法,在以上3个不同温度、两种不同基质的人工气候箱内进行发芽试验。6 个处理如表1 所示。每处理重复3 次,于萌发后第4天和第12天分别统计种子发芽势、发芽率、发芽指数[4]。
表1 试验设计
1.1.3 置床培养
种子放入时保证种子之间有一定的距离、均匀较整齐地摆放于基质表面,良好地接触水分使其种子发芽条件一致,盖上盖子放入人工气候箱进行发芽试验。于第4 天开始每日9-10 点对每组每个重复的种子发芽数量进行记录。种子萌发时限按国际种子检验规程统计种子发芽势、发芽率,发芽指数。计算方法:发芽率=12天累积发芽种子数/供试种子总数×100%;发芽势(%)=Gpt/Dpt×100%。Gpt表示达到高峰日时的发芽量,Dpt 表示达到高峰值的天数,用来评价种子发芽速度和发芽整齐度的指标;发芽指数(Gi)=ε(Gt/Dt)(Gt 为在时间t 天的发芽数,Dt为相应的发芽天数)[5]。
1.2.2 不同处理对幼苗生长的影响试验
发芽后,根据种子发芽情况将其移栽到装有淤泥的花盆中。于9月23日移栽,每隔7 天浇水一次,10月24日、11月24日、12月24日测定每个处理睡莲的叶片数、叶长、叶宽、根数、根长、株高。
1.2.3 数据处理
用Excel记录处理后,DPS软件进行统计分析。
2.1.1 不同处理子午莲发芽率的影响(表2、表3)
表2 不同处理子午莲种子的发芽情况
表3 发芽率的方差分析结果
由表2 和表3 可知,子午莲种子在水培T1、T2处理下,发芽率最高达到93.33%,T5、T6 发芽率最低,为81.33%。不同处理发芽率大小顺序排列为:T1=T2>T3>T4>T5=T6,水培发芽率均高于基质培。从方差分析结果可以看出,各处理组合间T1、T2与T5、T6 差异显著,T1、T2、T3、T4 之间差异不显著;T3、T4、T5、T6 之间差异也不显著。A 因素间差异极显著;B 因素间差异不显著;不同因素间差异不显著,各培养温度水培发芽势达到高峰期时间明显早于基质培养。
2.1.2 不同处理对子午莲发芽势的影响
从表2、表4 可知,在T2 处理下,发芽势最高达到80%,T6 发芽势最低,为48.67%。水培平均发芽势达到72.67%,高于基质培15.11%。不同处理发芽势大小顺序排列为T2>T3>T4>T1>T5>T6。其他处理之间差异不显著,可见T2 处理发芽势最好,其次为T3。通过方差分析得出,各处理间T2 与T6达到差异显著,其余处理间差异不显著。A 因素间、B因素间、AB因素间发芽势差异均不显著。
表4 发芽势的方差分析结果
2.1.3 不同处理对子午莲发芽指数的影响
由表2、表5 可知,在T3 处理下,发芽指数最高达到63.61,T4 发芽指数最低,为19.51。可见在20 ℃到30 ℃之间,发芽指数随着温度增加而上升。不同处理发芽指数大小顺序排列为T3>T2>T1>T6>T5>T4。通过方差分析得出,T1 与T2、T3、T4、T5、T6达到差异极显著;T2与T3差异不显著;T2、T3与其他处理差异极显著;T4 与其他处理差异极显著;T5 与T6 差异不显著;T5、T6 与其他处理差异极显著。A 因素间达到差异极显著水平,B 因素间达到显著水平,AB因素间差异不显著。
表5 发芽指数的方差分析结果
表6 幼苗不同时期生长情况
幼苗不同处理研究表明温度在30℃时育苗,睡莲种子长叶最早:30℃育苗,在播种后第10 天长叶1 片,第13 天部分长叶2 片;25℃育苗,在播种后第11 天长叶1 片,第15 天部分长叶2 片;20℃育苗,在播种后第16天才部分长叶1片。在水培中,睡莲叶片呈淡紫色,略透明,根系较细长,浮于水面。在基质培中,睡莲叶片呈翠绿色,叶肉饱满,叶柄较粗壮,叶片边缘往外翻,叶片整体斜向上舒展。
图2 水培子午莲幼苗
图3 基质培子午莲幼苗
本次睡莲幼苗均在9月23日移栽,每7 天浇水1 次,每30 天测量睡莲生长指标。由表6 可知,移栽1个月后,植株单株叶片数量为1~3片,随着生长时间变化,植株逐渐长出新的叶片,叶片数量也随之增多。叶长范围在9.6~20.81 mm之间,叶宽范围在7.38~14.04 mm 之间;植株株高范围在31.01~176.71 mm 之间;生根量多数为3~4 根,最高达7根;根长范围在23.26~70.65 mm 之间。通过叶长、叶宽的方差分析可知,10月24日30 ℃基质、30 ℃水培移栽后由于长势较慢,未测量到3 次重复数据;在11月24日时测量植株长势,25 ℃水培与30 ℃基质达到差异显著水平,其余处理差异不显著;在12月24日测量植株生长情况时发现各指标有下降趋势,初步推断由于冬季气温骤降导致植株生长缓慢,甚至出现消苗现象。
近年来,睡莲研究重点主要在新品种选育、栽培技术、表型特性方面,对西藏子午莲的发芽、幼苗培养尚未见报道。黄国振等[3]指出,人工育苗时催芽温度在26~30 ℃时种子会很快发芽长苗。本研究建议发芽和幼苗生长在25 ℃水培条件下育苗较好,移栽后30 ℃基质幼苗生长较好。张燕青等[6]研究表明,根据不同基质对睡莲生长的影响,田园土加有机肥的栽培基质效果更佳。由此可见,本文结果与其研究结果基本相符。
本试验通过水培、基质培,在20 ℃,25 ℃,30 ℃对睡莲种子进行发芽试验研究。整体来看,在25 ℃、30 ℃水培为最适宜的萌发条件,睡莲种子能快速发芽,且发芽率较高;幼苗移栽后30 ℃基质幼苗植株叶片大小、生根量、根长优于水培,表现出较好的生长优势。因此,子午莲种子适宜的幼苗培养条件为20~30 ℃基质培,幼苗移栽后30 ℃基质幼苗生长较好。对比基质催芽和水催芽的实验可知,以上处理表明基质育苗移栽后植株长势明显优于水培。基质培养时要注意及时移栽,避免发芽温度过高导致叶片出现焦苗、腐烂等现象。本研究探讨了提高西藏子午莲种子发芽率及幼苗生长适宜的条件,可为西藏子午莲育苗提供借鉴。