環(huán)境因子對(duì)歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響*

梁立東

（黑河市林業(yè)科學(xué)院，黑龍江 黑河 164300）

環(huán)境因子對(duì)歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響*

梁立東

（黑河市林業(yè)科學(xué)院，黑龍江 黑河 164300）

以引進(jìn)俄羅斯歐洲垂枝樺種子為材料，研究外界環(huán)境因子對(duì)歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響的結(jié)果表明：水分、溫度、光照強(qiáng)度和pH值對(duì)歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率有顯著性影響，溫度、光照強(qiáng)度和pH值對(duì)歐洲垂枝樺種子發(fā)芽勢(shì)有顯著性影響，水分對(duì)歐洲垂枝樺種子發(fā)芽勢(shì)沒有顯著性影響。綜合分析表明：歐洲垂枝樺種子萌發(fā)最適宜水分、溫度、光照強(qiáng)度和pH值分別為5 mL、25℃、150 μmol/m2·s和5.4，此時(shí)種子萌發(fā)效果最好（種子發(fā)芽率高、種子發(fā)芽整齊一致）。

歐洲垂枝樺；種子萌發(fā)；環(huán)境因子

歐洲垂枝樺（Betula pendula）為樺木科樺木屬落葉喬木，天然分布于歐洲和亞洲北部，適應(yīng)性強(qiáng)，抗逆性強(qiáng)，生長(zhǎng)迅速，樹皮白色，枝條柔軟，幼枝細(xì)長(zhǎng)下垂，秋葉黃色，樹冠圓錐形，樹型優(yōu)美，具有極高的觀賞價(jià)值，是一種園林綠化的優(yōu)良樹種，也是優(yōu)良用材樹種，適合我國(guó)高緯度寒冷地區(qū)城鄉(xiāng)綠化和營(yíng)造用材林[1-3]。在生產(chǎn)上，歐洲垂枝樺通常采用種子進(jìn)行繁殖，但由于種子成熟度差，致使發(fā)芽率較低、發(fā)芽不整齊，這給育苗工作帶來了很大難度。目前，歐洲垂枝樺的研究主要集中在引種繁育[1]、引種栽培[2]和組織培養(yǎng)[3,4]等方面，迄今尚未見到關(guān)于外界環(huán)境因子對(duì)歐洲垂枝樺種子萌發(fā)影響的研究報(bào)道。因此，本文以引進(jìn)俄羅斯歐洲垂枝樺種子為研究對(duì)象，系統(tǒng)研究外界環(huán)境因子對(duì)其種子萌發(fā)的影響，以期獲得歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的最適條件，旨在為建立歐洲垂枝樺播種育苗技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)，為歐洲垂枝樺引種育苗和大面積繁育應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用的歐洲垂枝樺種子采自俄羅斯西伯利亞南部的新西伯利亞州、阿爾泰邊疆區(qū)和阿爾泰共和國(guó)的歐洲垂枝樺天然林。種子千粒重為0.267g，種子含水率為12.17%，種子吸水量為86.26%，種子生活力為79.08%。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 水分對(duì)種子萌發(fā)的影響

試驗(yàn)采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，水分分別設(shè)置為2.5、5.0、7.5和10 mL 4種梯度處理。選取籽粒飽滿、質(zhì)地均勻的種子，用0.3%KMnO4溶液消毒30 min，用無菌水沖洗干凈。每皿50粒種子，重復(fù)4次，進(jìn)行水分對(duì)種子的萌發(fā)影響試驗(yàn)。

1.2.2 溫度對(duì)種子萌發(fā)的影響

在水分對(duì)種子萌發(fā)影響試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇種子萌發(fā)最好處理，將溫度設(shè)置為15、20、25和30℃4種梯度處理。選取籽粒飽滿、質(zhì)地均勻的種子，用0.3%KMnO4溶液消毒30 min，用無菌水沖洗干凈。每皿50粒種子，重復(fù)4次，進(jìn)行溫度對(duì)種子萌發(fā)影響試驗(yàn)。

1.2.3 光照強(qiáng)度對(duì)種子萌發(fā)的影響

在水分和溫度對(duì)種子萌發(fā)影響試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇種子萌發(fā)最好處理，將光照強(qiáng)度設(shè)置為0、50、100和150 μmol/m2·s 4種梯度處理。選取籽粒飽滿、質(zhì)地均勻的種子，用0.3%KMnO4溶液消毒30 min，用無菌水沖洗干凈。每皿50粒種子，重復(fù)4次，進(jìn)行光照強(qiáng)度對(duì)種子的萌發(fā)影響試驗(yàn)。

1.2.4 pH值對(duì)種子萌發(fā)的影響

在水分、溫度和光照強(qiáng)度對(duì)種子萌發(fā)影響試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇種子萌發(fā)最好處理，將pH值設(shè)置為5.4、6.0、6.4和6.8等4種梯度處理。選取籽粒飽滿、質(zhì)地均勻的種子，用0.3%KMnO4溶液消毒30 min，用無菌水沖洗干凈。每皿50粒種子，重復(fù)4次，進(jìn)行pH值對(duì)種子的萌發(fā)影響試驗(yàn)。

1.2.5 數(shù)據(jù)收集與處理

習(xí)作是學(xué)生語文核心素養(yǎng)的重要標(biāo)志，也是語文的一種綜合訓(xùn)練方式。小學(xué)生因?yàn)橹R(shí)積累和人生閱歷比較淺，運(yùn)用語言文字的能力比較差，寫出來的文章也稚嫩，這就需要修改，才能形成一篇好習(xí)作，好文章。因此，我們不但要指導(dǎo)好如何習(xí)作，更要指導(dǎo)好學(xué)生怎么修改，兩舉并重，讓學(xué)生學(xué)會(huì)修改的方法，師生同改，掌握方法就體現(xiàn)了“寫、改”的統(tǒng)一，提高學(xué)生的語文核心素養(yǎng)。

以上試驗(yàn)均采用培養(yǎng)皿紙上法，并在光照周期12 h/d的條件下進(jìn)行萌發(fā)培養(yǎng)，每天補(bǔ)充失去水分，每天觀測(cè)記錄種子發(fā)芽情況。當(dāng)胚根突破果皮作為種子萌發(fā)標(biāo)準(zhǔn)。以發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)為指標(biāo)，在發(fā)芽種子數(shù)達(dá)到高峰時(shí)計(jì)算發(fā)芽勢(shì)，在發(fā)芽末期連續(xù)5天發(fā)芽粒數(shù)平均不足供試種子總數(shù)的1%時(shí)計(jì)算發(fā)芽率。數(shù)據(jù)均為各重復(fù)處理的平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差，百分比數(shù)據(jù)在統(tǒng)計(jì)分析前進(jìn)行了反正弦平方根轉(zhuǎn)換。應(yīng)用Excel2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，應(yīng)用Sigma Plot 12.5軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行作圖，應(yīng)用SSPS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和多重比較。其中，發(fā)芽率（%）=發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)× 100，發(fā)芽勢(shì)=發(fā)芽高峰時(shí)發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100。

2 結(jié)果與分析

2.1 水分對(duì)種子萌發(fā)的影響

不同水分處理對(duì)種子發(fā)芽率有顯著性的影響（P=0.001＜0.05）（圖1）。種子在置床后2天就開始萌發(fā)，8天以后基本穩(wěn)定。種子發(fā)芽率隨著水分含量的增加呈升高趨勢(shì)，依次為46.29%、52.39%、52.98%、53.14%。當(dāng)水分為2.5 mL時(shí)，種子發(fā)芽率最低46.29%，顯著低于其他水分含量處理，萌發(fā)效果最差。隨著水分含量升高，種子發(fā)芽率顯著上升。當(dāng)水分為10.0 mL時(shí)，種子發(fā)芽率達(dá)到最高53.14%，萌發(fā)效果最好。通過多重比較結(jié)果可以看出，水分為5.0、7.5和10.0 mL這3個(gè)處理之間的種子發(fā)芽率差異并不顯著，但是都顯著高于水分2.5 mL處理下的種子發(fā)芽率。

不同水分處理對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)沒有顯著性的影響（P=0.054＞0.05）（圖1）。萌發(fā)試驗(yàn)第4天時(shí)，水分為2.5 mL處理下種子發(fā)芽勢(shì)最低為31.62%，達(dá)到最大種子發(fā)芽率的68.31%；5.0 mL處理下種子發(fā)芽勢(shì)為34.28%，為最大種子發(fā)芽率的65.43%； 7.5 mL處理下種子發(fā)芽勢(shì)最高為34.59%，為最大種子發(fā)芽率的65.29%；10.0 mL處理下種子發(fā)芽勢(shì)為34.58%，為最大種子發(fā)芽率的65.07%，此后種子發(fā)芽數(shù)量沒再增加。不同水分處理下的種子發(fā)芽勢(shì)均在第4天時(shí)達(dá)到最大種子發(fā)芽率50%以上，說明種子萌發(fā)試驗(yàn)的第4天是計(jì)算發(fā)芽勢(shì)的最佳時(shí)期。

圖1 水分對(duì)歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)影響多重比較

圖2 溫度對(duì)歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)影響多重比較

2.2 溫度對(duì)種子萌發(fā)的影響

不同溫度處理對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)有顯著性的影響（P=0.001＜0.05）（圖2）。種子發(fā)芽勢(shì)隨著溫度的升高呈升高趨勢(shì)，依次為23.95%、35.81%、47.59%、48.16%，均達(dá)到各自最大種子發(fā)芽率50%以上，說明種子萌發(fā)效果良好。當(dāng)溫度為15℃時(shí)，種子發(fā)芽勢(shì)最低23.95%，顯著低于其他溫度處理，隨著溫度升高，種子發(fā)芽勢(shì)顯著升高；當(dāng)溫度為30℃時(shí)，種子發(fā)芽勢(shì)達(dá)到最高48.16%。通過多重比較結(jié)果可以看出，溫度為25℃和30℃這2個(gè)處理之間的種子發(fā)芽勢(shì)差異并不顯著，但是都顯著高于其他溫度處理種子發(fā)芽勢(shì)。

2.3 光照強(qiáng)度對(duì)種子萌發(fā)的影響

不同光照強(qiáng)度處理對(duì)種子發(fā)芽率有顯著性的影響（P=0.001＜0.05）（圖3）。種子發(fā)芽率隨著光照強(qiáng)度的增加呈升高趨勢(shì)，依次為51.95%、53.89%、55.71%、59.51%。當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí)，種子發(fā)芽率最低51.95%，顯著低于其他光照強(qiáng)度處理，萌發(fā)效果最差。隨著光照強(qiáng)度增加，種子發(fā)芽率顯著升高。當(dāng)光照強(qiáng)度為150 μmol/m2·s時(shí)，種子發(fā)芽率達(dá)到最高59.51%，萌發(fā)效果最好。通過多重比較結(jié)果可以看出，光照強(qiáng)度為150 μmol/m2·s這個(gè)處理種子發(fā)芽率顯著高于其他光照強(qiáng)度處理種子發(fā)芽率。

圖3 光照強(qiáng)度對(duì)歐洲垂枝樺種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率影響多重比較

不同光照強(qiáng)度處理對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)有顯著性的影響（P=0.001＜0.05）（圖3）。種子發(fā)芽勢(shì)隨著光照強(qiáng)度的增加呈降低趨勢(shì)，依次為47.44%、46.72%、42.41%、41.41%，均達(dá)到各自最大種子發(fā)芽率50%以上，說明種子萌發(fā)效果良好。當(dāng)光照強(qiáng)度為0時(shí)，種子發(fā)芽勢(shì)最高47.44%，顯著高于其他光照強(qiáng)度處理。隨著光照強(qiáng)度增加，種子發(fā)芽勢(shì)顯著降低。當(dāng)光照強(qiáng)度為150 μmol/m2·s時(shí)，種子發(fā)芽勢(shì)達(dá)到最低41.41%。通過多重比較結(jié)果可以看出，光照強(qiáng)度0 μmol/m2·s和50μmol/m2·s這2個(gè)處理顯著高于光照強(qiáng)度100 μmol/m2·s和150 μmol/m2·s這2個(gè)處理種子發(fā)芽勢(shì)。

2.4 pH值對(duì)種子萌發(fā)的影響

不同pH值處理對(duì)種子發(fā)芽率有顯著性的影響（P=0.021＜0.05）（圖4）。種子發(fā)芽率隨著pH值的升高呈降低趨勢(shì)，依次為60.84%、60.34%、59.18%、58.39%。當(dāng)pH值為5.4時(shí)，種子發(fā)芽率最高60.84%，高于其他pH值處理，萌發(fā)效果最好。隨著pH值升高，種子發(fā)芽率顯著降低。當(dāng)pH值為6.6時(shí)，種子發(fā)芽率達(dá)到最低58.39%，萌發(fā)效果最差。通過多重比較結(jié)果可以看出，pH值為5.4這個(gè)處理種子發(fā)芽率顯著高于其他pH值處理種子發(fā)芽率。

圖4 pH值對(duì)歐洲垂枝樺種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率影響的多重比較

不同pH值處理對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)有顯著性的影響（P=0.001＜0.05）（圖4）。種子發(fā)芽勢(shì)隨著pH值增加呈降低趨勢(shì)，依次為50.77%、50.33%、46.15%、43.42%，均達(dá)到各自最大種子發(fā)芽率50%以上，說明種子萌發(fā)效果良好。當(dāng)pH值為5.4時(shí)，種子發(fā)芽勢(shì)最高50.77%，顯著高于其他pH值處理。隨著pH值增加，種子發(fā)芽勢(shì)顯著降低。當(dāng)pH值為6.6時(shí)，種子發(fā)芽勢(shì)達(dá)到最低43.42%。通過多重比較結(jié)果可以看出，pH值為5.4這個(gè)處理顯著高于其他pH值處理種子發(fā)芽勢(shì)。

3 結(jié)果與討論

3.1 水分是影響種子萌發(fā)的重要因素，只有在水分充足的條件下，種子才能夠啟動(dòng)萌發(fā)。水分對(duì)歐洲垂枝樺種子萌發(fā)影響試驗(yàn)結(jié)果表明，不同水分處理對(duì)其種子發(fā)芽率具有顯著性的影響，而對(duì)其種子發(fā)芽勢(shì)沒有顯著性的影響。在發(fā)芽試驗(yàn)的第4天，不同水分處理的種子發(fā)芽率均達(dá)到種子最大發(fā)芽率的50%以上，說明發(fā)芽試驗(yàn)的第4天是計(jì)算歐洲垂枝樺種子發(fā)芽勢(shì)的適宜時(shí)間。綜合分析，歐洲垂枝樺種子萌發(fā)最適宜水分處理為5.0 mL，此時(shí)可以得到較高種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)。

3.2 溫度對(duì)種子萌發(fā)具有重要的作用。對(duì)于不同的樹種來說，種子萌發(fā)的最適溫度不同。在不同溫度處理下，歐洲垂枝樺種子萌發(fā)進(jìn)程差異較大。不同溫度處理對(duì)最終的發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)具有顯著性的影響。綜合分析，溫度為25℃最適合歐洲垂枝樺種子的萌發(fā)，此時(shí)可以得到較高種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)。

3.3 光照是影響種子萌發(fā)的重要環(huán)境因子，不同種子萌發(fā)所需光照強(qiáng)度不同。光照強(qiáng)度對(duì)歐洲垂枝樺種子萌發(fā)影響試驗(yàn)結(jié)果表明，不同光照強(qiáng)度處理對(duì)種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)具有顯著性的影響。綜合分析，光照強(qiáng)度為150 μmol/m2·s最適合歐洲垂枝樺種子的萌發(fā)，此時(shí)可以得到較高種子發(fā)芽率，種子發(fā)芽勢(shì)可達(dá)種子最大發(fā)芽率50%以上，萌發(fā)效果良好。

3.4 pH值是影響種子萌發(fā)的重要環(huán)境因子，不同種子萌發(fā)所需pH值不同。pH值對(duì)歐洲垂枝樺種子萌發(fā)影響試驗(yàn)結(jié)果表明，不同pH值處理對(duì)其種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)具有顯著性的影響。綜合分析，pH值為5.4最適合歐洲垂枝樺種子的萌發(fā)，此時(shí)可以得到較高種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)。

［1］李瑞梅,郁永英,李長(zhǎng)海.歐洲垂樺引種繁育技術(shù)試驗(yàn)［J］.防護(hù)林科技,2016(3):49-51.

［2］吳永君,劉延君,曲文嬌,等.歐洲垂枝樺引種栽培試驗(yàn)初報(bào)［J］.遼寧林業(yè)科技,2005(1):25+42.

［3］張麗杰,周強(qiáng),劉延軍,等.歐洲垂枝樺的組織培養(yǎng)和植株再生［J］.西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2011,26(1):65-67.

［4］張玲，王承義.大小興安嶺過渡區(qū)闊葉紅松林次生演替階段群落多樣性指數(shù)與環(huán)境因子的關(guān)系［J］.森林工程,2014,30 (5):1-5.

第1作者簡(jiǎn)介：梁立東（1982-），男，高級(jí)工程師，主要從事樹木組織培養(yǎng)及種苗培育和森林培育等方面的研究工作。

The Effects of Environmental Factors on Seed Germination of Betula pendula

LIANGLidong
（Heihe Academy of Forestry Sciences,HeilongjiangHeihe164300）

With the introduction of Russian Betula pendula seeds as materials,study the effects of environmental factors on Germination of Betula pendula seeds.The results showed that the moisture, temperature,light intensity and pH value had significant effects on germination rate ofBetula pendulaseeds. Temperature,light intensity and pH value had significant effects on the germination potential of Betula pendula seeds.The moisture had no significant effects on the germination potential ofBetula pendulaseeds. Comprehensive analysis showed that the most suitable moisture,the most suitable temperature,the most suitable light intensity and the most suitable pH value of the seed germination ofBetula pendulawere 5 mL, 25℃,150 μmol/m2·s and 5.4,at the same time,the seed germination was the best,the seed germination rate was highest,the seed germination was neat and consistent.

Betula pendula;Seed germination;Environmental factors

S792.15，Q945.34

A

1001-9499（2017）02-0010-04

2017-01-20

（責(zé)任編輯：張亞楠）

*黑龍江省林業(yè)廳科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目（201519）資助