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高温浸种对毛条种子萌发的影响

更新时间:2009-03-28

毛条(Caragana korshinskii Kom.)为豆科锦鸡儿属落叶大灌木,是优良的固沙造林及水土保持树种,主要分布于甘肃、内蒙古、陕西等省沙区,天然生长以甘肃、宁夏的腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠东南部以及内蒙古伊克昭盟、陕西榆林地区的毛乌素沙漠分布较多,是我国荒漠、半荒漠及干草原地带沙区的大灌木,适应风沙,抗旱性强。毛条与沙区其他植物花棒、柠条和梭梭相比生长量大,抗旱性强,生长多年后顶梢不会干枯死亡,仍保持旺盛的生长势,能在短时间内形成一定的树冠,起到很好的防风固沙作用,是未来沙区防沙固沙林建设的先锋树种。近年来随着环境保护和生态建设力度的加大,毛条作为防沙固沙林建设不可替代的树种,苗木需求量不断增加。毛条种苗主要靠播种繁殖,但因其种实外壳坚硬,透水透气性差,在育苗中很难打破休眠。因此,种子播种后发芽率低,出苗不整齐,产苗量低,这些都长期制约着毛条种苗的培育和供给。张永秀[1]研究结果表明,沙棘种子采用82℃高温浸种催芽,种子露胚根时间短,而且发芽率高。李敏等[2]研究结果表明,苏子种子经过高温浸种后,发芽率显著提高。本试验研究了不同高温浸种对毛条种子发芽势、发芽率和发芽后幼胚生长量及内含物的影响,以此来筛选出毛条高温浸种的最佳水温并完善浸种方法,为毛条种苗籽播高效繁殖提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

采种地位于甘肃省天祝藏族自治县华藏寺镇界牌村 G30 高速公路防护林带内,E103°03′,N37°02′,属典型高寒干旱山区。大陆性高原季风气候,光照充足,海拔2452m,相对无霜期90~145d,年均日照时数2500~2700h,年降雨量300mm,年均气温2℃,最热月7月份平均气温11.4℃,极端高温不超过30℃,土壤类型为风沙土。2015年9月10日毛条荚果由黄转为褐色,种子变红色时采摘荚果,晾晒后荚果开裂,用柔软的橡胶棒碾压荚果,去除杂物后,将种子收贮在纸质种袋内备用。

1.2 方法

2016年3月10日进行播种前高温浸种催芽试验,试验共设5个浸种水温,分别为初始水温90、80、70、60、20℃(对照 CK),每个处理随机抽取毛条种子100粒,重复3次。将抽取的种子分别放入1000mL烧杯内,分别注入500mL不同处理温水,用玻璃棒搅动种子1min后停止搅动。然后让水温逐渐自然下降至室温20℃,在此过程中无需加热保持恒定水温,浸泡24h后,将种子用纱网滤出,用滤纸吸干种子表皮水分后,模拟毛条播种环境,将种子均匀播种于天祝藏族自治县林业局实验室育苗盘内,育苗盘基质为粒径2~3mm细黄沙,种子顶部覆盖5mm细黄沙。种子播种后保持细黄沙含水量60%,在室温20℃左右条件下生长。胚根突破种皮计为萌发(露白),在萌发第5d时统计发芽势,发芽势(%)=(5d内发芽的种子粒数÷供试种子数)×100%。第10d时统计发芽率,发芽率(%)=(10d内发芽的种子数÷供试种子数)×100%。第20d时用直尺测定胚根长度,用电子天平称取胚根鲜重,计算发芽指数,发芽指数=∑(当日发芽数÷发芽天数),并用蒽酮比色法[3]测定种子可溶性糖含量和用考马斯亮蓝G-250染色法测定可溶性蛋白质含量[4]。利用Excel2007、DPS6.01软件对实验数据进行新复极差Duncan多重比较显著性分析。

情况 2.2.1 B2中至少有一个是X中顶点色集合,不妨设C(ui0)={1,2,3}, f(ui0)=1,则{4,5},{4,6},{5,6},{1,4,5},{1,4,6},{1,5,6},{4,5,6},则10+n≤48-7,有n≤31,当32≤n≤38时,矛盾;当n=31时,由{3,4}是Y中某个顶点的色集合,可得{1,2,4},{1,2,5},{1,2,6}不是X中顶点色集合,从而10+n≤31-3,有n≤28,矛盾。

2 结果与分析

2.1 不同水温对毛条种子萌发能力的影响

由表1可以看出:毛条种子不同水温处理的发芽率、发芽势和发芽指数随着处理水温的升高先升高后降低,在处理水温为80℃时,发芽率、发芽势和发芽指数最高,分别为82.62%、48.24%和20.25,与对照(CK)处理水温20℃相比,发芽率、发芽势分别提高了44.31、37.19个百分点,差异均达到极显著水平(P<0.01)。毛条种子红色、扁球形、种皮骨质坚硬而很难进行吸胀萌发,种子分类学中根据这一特性将这一类种子称为硬实种子,或称硬实、硬粒种子、硬壳种子[5]。硬实种子的休眠是由于种皮透水透气性差以及种皮对胚生长的机械束缚造成的,高温浸种可以软化硬实种子种皮,降低机械束缚,从而解除种子休眠,提高了发芽率和发芽势,但不同植物种子忍耐的高温因品种而不同[6]

 

表1 不同水温下毛条种子的发芽能力

  

注:表中同列不同大写字母表示达0.01显著水平,以下相同。

 

水温/℃90 80 70 60 20发芽率/%56.57±3.17C 82.62±2.71A 70.14±3.96B 66.04±2.83B 38.31±3.17D发芽势/%21.36±1.57D 48.24±2.51A 35.72±1.65B 30.87±2.11C 11.05±2.11E发芽指数11.23±0.70D 20.25±0.47A 16.22±0.42B 12.41±0.61C 8.91±0.58E

2.2 不同水温对毛条种子胚根长和鲜重的影响

由表2可以看出:毛条种子不同水温处理的胚根长和胚根鲜重随着处理水温的升高先升高后降低,在处理水温为80℃时,胚根长和胚根鲜重最高,分别为5.60cm和18.52mg/株,与对照(CK)处理水温20℃的胚根长(3.07cm)和胚根鲜重(7.63mg/株)相比,分别提高了82.41%和142.73%,差异均达到极显著水平(P<0.01)。胚根长和胚根鲜重是胚根生长量的集中反映,胚根生长是幼苗生长的开始,胚根生长量大标志着幼苗破土和出苗能力强,有利于苗木的后期生长。胚根生长量的大小可能主要受生长环境温度、水分和种子贮藏物质的影响。不同处理水温对胚根生长量大小的影响可能是受种子发芽势的强弱和种子发芽的迟早对胚根生长周期的影响及种子内含能量物质转化快慢的影响。

为了有效的保证小型水电站发电机组的正常工作运行,还需要对小型水电站的发电机组的运行过程之中所出现的各种声响进行有效的检测处理,一般情况之下,小型水电站的发电机组在正常的工作运行过程之中是不会出现任何异常的声响的,出现异常声响的情况大多数是小型水电站的发电机组在运行的过程之中出现了各式各样的问题。针对这样的情况,就需要及时的对小型水电站的发电机组在运行过程之中出现的声响进行合理的监督观测,以便于保证这些发出的声响并不是出现了什么问题。如果真的是出现了相应的问题的话,就需要及时的采取暂停小型水电站发电机组工作的措施,对小型水电站发电机组运行过程之中存在的问题进行检查处理。

 

表2 不同水温下毛条种子的胚根长和鲜重

  

水温/℃90 80 70 60 20胚根长/cm 3.12±0.11C 5.60±0.08A 4.44±0.12B 4.28±0.09B 3.07±0.15C胚根鲜重/mg·株-1 10.45±0.51C 18.52±0.50A 12.34±0.43B 10.61±0.36C 7.63±0.42D

2.3 不同水温对毛条种子可溶性糖和可溶性蛋白质含量的影响

由表3可以看出:毛条种子不同水温处理的可溶性糖和可溶性蛋白质含量同样随着处理水温的升高出现先升高后降低的趋势,在处理水温为80℃时,可溶性糖和可溶性蛋白质含量最高,分别为3.72mg/g和 86.74mg/g,与对照(CK)处理水温 20℃的可溶性糖含量(0.49mg/g)和可溶性蛋白质含量(38.47mg/g)相比,分别提高了659.18%和125.47%,差异均达到极显著水平(P<0.01)。许多研究结果表明可溶性糖和可溶性蛋白在种子萌发过程中起着重要的作用[7-8],可溶性糖既可以作为种子萌发过程中的能量来源,又可以为胚的生长提供原料。可溶性蛋白质中部分是参与种子萌发过程中各种代谢的酶蛋白,其含量在一定程度上反映了种子代谢活力的强弱,同时可溶性蛋白质还可为种子萌发提供氮素营养。

 

表3 不同水温下毛条种子的可溶性糖和可溶性蛋白质含量

  

水温/℃90 80 70 60 20可溶性糖含量/mg·g-1 2.15±0.12C 3.72±0.11A 2.40±0.10B 1.78±0.08D 0.49±0.14E可溶性蛋白质含量/mg·g-1 70.42±2.93B 86.74±3.90A 60.86±3.16C 42.98±2.74D 38.47±2.73E

3 结论与建议

试验结果表明:60~90℃热水浸泡毛条种子后,与对照20℃热水浸泡相比均提高了萌发能力、生长量和种子能量物质可溶性糖和可溶性蛋白质的含量,不同水温处理中80℃热水处理的各项测定指标均最高。种子萌发是受其自身因素和外部环境因素影响的复杂过程,有休眠特性的种子打破休眠是种子萌发的前提条件,硬实种子种皮透水透气性差和种皮对胚生长的机械限制最终引起种子休眠。打破种子休眠的方法有多种,但应根据种子具体的休眠原因采取相应的处理措施,高温浸种可以软化种皮,去掉种皮表层的蜡质和油脂,提高透性和浸出种子内发芽抑制物,是最常用的一种种子催芽处理方法。金合欢属(Acacia)植物和黑荆树的种子用90℃热水烫种,冷却后再浸泡24h;火炬树种子用70~90℃高温烫种0.5h后,把温度降至40℃,再自然冷却浸种24h;Trifolium meneghinianum种子放入75℃的热水中浸泡5min,均可获得较高发芽率,且发芽整齐[6,9-10]。高温浸种时间和水温应视植物品种、种子大小、种皮薄厚而定,不可一概而论,更多林木种子高温浸种对发芽和生长的影响有待作进一步研究。

参考文献

[1]张永秀.高温浸种对中国沙棘发芽率的影响[J].青海农林科技,1996(4):12-15.

[2]李敏,王先萍,王力军,等.不同处理方式对苏子种子萌发的影响[J].园艺与种苗,2013(7):53-56.

[3]徐本美,顾增辉.种子活力及其测定法[J].北京农业科学,1983,36(1):35-38.

[4]李合生.植物生理生化试验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,2000:204-253.

[5]叶常丰,戴心维.种子学[M].北京:中国农业出版社,1994:162-196.

[6]杨期和,尹小娟,叶万辉.硬实种子休眠的机制和解除方法[J].植物学报,2006,23(1):162-196.

[7]吴文芳,李隆云,白志川.川续断种子发芽过程中生理生化变化研究[J].江西农业大学学报,2012,34(6):82-86.

[8]陈丽培,沈永宝.油松种子萌发初始阶段物质代谢的研究[J].北京林业大学学报,2010,32(2):69-73.

[9]Bewley J D,Black M.Physiology and Biochemistry of Seeds in Relation to Germination[J]:Viability,Dormancy,and Environmental Control,1982,2:258-374.

[10]李昆,崔永忠,张春华.金沙江干热河谷退耕还林区造林树种的育苗技术[J]. 南京林业大学学报,2003,27(6):89-92.

 
刘华山,陵军成
《河北林业科技》 2018年第01期
《河北林业科技》2018年第01期文献

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