不同水溫浸種和濃硫酸處理對合歡種子萌發(fā)的影響

馮圓　王磊

摘 要：該試驗(yàn)以合歡種子為研究材料，研究了不同水溫浸種和不同濃硫酸酸蝕時(shí)間對合歡種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明，浸種水溫50～60℃，浸泡2晝夜的合歡種子萌發(fā)情況最好，發(fā)芽率和發(fā)芽勢均為97%和90%。而濃硫酸處理的合歡種子酸蝕30min，浸泡3晝夜發(fā)芽速度快，發(fā)芽率和發(fā)芽勢也最高，其發(fā)芽率和發(fā)芽勢達(dá)到100%和97%。

關(guān)鍵詞：合歡；種子；水溫；濃硫酸；發(fā)芽率；發(fā)芽勢

中圖分類號 S792.99 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）16-0043-03

合歡為豆科（Leguminosae，F(xiàn)abaceae），含羞草亞科（Mimosoideae），合歡屬，又名夜合樹、絨花樹。原產(chǎn)于我國和日本，是優(yōu)良的行道樹和工廠礦區(qū)綠化樹種[1]。為落葉喬木，樹皮灰色，偶數(shù)羽狀復(fù)葉，小葉對生，葉形似含羞草的葉子，日出而開，日落而合?；ǘ湫嗡平q球，也叫馬纓花，花期6—7月?；ㄝ嗪突ò挈S綠色，花絲粉紅色，莢果扁平狀。合歡的木材可以做家具。合歡樹陰陽有別，為敏感性植物，被列為地震觀測的首選樹種。

合歡喜溫暖濕潤和陽光充足的環(huán)境，對氣候和土壤的適應(yīng)性較強(qiáng)，宜在排水良好、肥沃的土壤中生長，生長迅速。但也稍耐寒、耐旱、耐土壤瘠薄及輕度鹽堿。淺根性，具有根瘤菌，能夠活化土壤。對二氧化硫、氯化氫等有害氣體都有較強(qiáng)的抗性。但不耐水澇，怕積水。

合歡育苗可分為圃地播種育苗和營養(yǎng)缽育苗2種。目前，生產(chǎn)中播種育苗仍然是合歡繁殖育苗的主要方式。然而合歡種子種皮堅(jiān)硬，表面有蠟質(zhì)，透水性差，有很多硬粒種子，如不經(jīng)浸種催芽處理，種子發(fā)芽出土慢，出苗不整齊，不均勻[2]。種子發(fā)芽能力的高低，決定著種子能否用于播種和播種量的大小，是播種品質(zhì)中的重要指標(biāo)。只有鑒定了發(fā)芽能力，才能判斷一個(gè)種批的播種價(jià)值，才能確定合理的播種量，故種子發(fā)芽測定也是品質(zhì)檢驗(yàn)最重要的項(xiàng)目。為此，筆者于2015年3月特采用幾種處理方法對合歡種子通過浸種處理并在室內(nèi)恒溫箱中進(jìn)行了發(fā)芽試驗(yàn)測定。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 合歡種子采購于保定市林業(yè)局種子站，凈度為97%，千粒重59.2～60.8g。另外還要用到濃硫酸、濾紙、酒精、紗布條、培養(yǎng)皿、托盤、鐘罩、燒杯、鑷子、光照培養(yǎng)箱等。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 不同水溫浸種共設(shè)冷水、20～30℃、50～60℃、70～80℃、沸水5個(gè)處理，濃硫酸浸種共設(shè)10min、20min、30min、40min、50min 5個(gè)處理。每個(gè)處理又分別設(shè)置1晝夜、2晝夜、3晝夜、4晝夜、5晝夜這幾個(gè)不同浸泡時(shí)間。

1.3 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)于2015年3月在林學(xué)樓森林培育實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。發(fā)芽測定所需樣品可以從凈度測定后的純凈種子中提取。用四分法將種子分成4份，從每份中隨機(jī)提取25粒組成100粒，4次重復(fù)。此處需注意的是在濃硫酸處理時(shí)，一定要不斷攪拌，并且待處理時(shí)間完成及時(shí)將種子用清水沖洗干凈備用，防止種子碳化，硫酸進(jìn)入種胚使種子無發(fā)芽能力等。每天從不同水溫和不同浸種時(shí)間的燒杯中隨機(jī)撈出100粒種子置床。試驗(yàn)用具應(yīng)洗滌滅菌，將恒溫箱用酒精擦洗，消毒后打開通風(fēng)，等到?jīng)]有氣味時(shí)方可使用。而托盤、鐘罩、培養(yǎng)皿鑷子等應(yīng)在烘箱內(nèi)烘2h以上，也可以用開水煮沸30min以上或用酒精消毒。

1.4 試驗(yàn)步驟

1.4.1 置床和管理 置床時(shí)先把水倒入培養(yǎng)皿中，水量為培養(yǎng)皿容積的大半，然后把托盤置于培養(yǎng)皿上，并且要把紗布條和濾紙襯在托盤上，用水陰濕，濾紙要放平且緊貼托盤，中間不可存留氣泡。然后將每組處理的種子分別擺在各自的發(fā)芽盤上，種粒間應(yīng)保持一定的距離，擺完之后蓋上鐘罩。此外，鐘罩上要貼上標(biāo)簽，注明樹種、組號、日期。然后放入光照培養(yǎng)箱中，并使光照培養(yǎng)箱保持全光照，溫度為25℃。每天檢查種子的發(fā)芽情況。腐爛的和發(fā)芽的種子應(yīng)揀出記錄，輕微發(fā)霉的種子可用清水沖洗，沖洗干凈后仍放回發(fā)芽皿中繼續(xù)觀察。當(dāng)發(fā)霉種粒種粒較多時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換發(fā)芽床和發(fā)芽器皿。

1.4.2 觀察和記載 發(fā)芽情況每天觀察并及時(shí)記錄，尤其是發(fā)芽勢和發(fā)芽率必須當(dāng)天記載。記錄時(shí)要揀出正常發(fā)芽粒、腐壞粒和異狀發(fā)芽粒。與此同時(shí)，發(fā)霉的種子和發(fā)芽條件的異常波動(dòng)等情況也需及時(shí)記錄。（1）正常發(fā)芽粒：合歡種子的幼根長度為該種粒長度的50%以上。（2）異狀發(fā)芽粒：胚根較短，生長遲緩，并且異常瘦弱；胚根出自珠孔以外部位；胚根腐爛、卷曲；胚根呈負(fù)向地性；子葉先出；雙胚連結(jié)等情況。（3）腐壞粒：內(nèi)含物腐爛的種粒。發(fā)芽測定持續(xù)天數(shù)應(yīng)自置床當(dāng)天算起，每天記錄各組的發(fā)芽情況，當(dāng)有種子發(fā)芽時(shí)開始記載，每24h觀察、記載1次。應(yīng)保持發(fā)芽床濕潤，及時(shí)添加水分，以免影響種子發(fā)芽。發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)為種子萌發(fā)長出白嫩頂尖，長度應(yīng)為種子長度的一半，以發(fā)芽高峰出現(xiàn)的日期統(tǒng)計(jì)發(fā)芽勢，以連續(xù)5d平均發(fā)芽率不足1%的日期為統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率的日期[3]。按《GB2772—81》中規(guī)定的方法來進(jìn)行檢驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)正常的發(fā)芽粒數(shù)[4]。5次重復(fù)未超出ISTA規(guī)程中規(guī)定的最大容許差距時(shí)，計(jì)算平均值作為有效試驗(yàn)效果[5]。發(fā)芽測定結(jié)束時(shí)未發(fā)芽種子應(yīng)逐一切開觀察，按照空粒、澀粒、硬粒、新鮮未發(fā)芽粒以及腐壞粒分別記載。（1）空粒：僅具有種皮的種粒。（2）澀粒：種粒內(nèi)含物為紫黑色單寧類的物質(zhì)。（3）硬粒：種皮透性不良的新鮮未發(fā)芽的種粒。（4）新鮮未發(fā)芽粒：種粒的結(jié)構(gòu)正常，或者胚根已經(jīng)突破種皮，但是其長度尚未達(dá)到正常發(fā)芽粒標(biāo)準(zhǔn)的。

1.4.3 發(fā)芽結(jié)果計(jì)算 發(fā)芽測定結(jié)果用發(fā)芽勢和發(fā)芽率來表示。種子發(fā)芽率是指在規(guī)定的發(fā)芽條件下和測定期間內(nèi)，正常發(fā)芽的種子數(shù)占供試種子總數(shù)的百分比[6]。種子發(fā)芽勢是指在發(fā)芽過程中日發(fā)芽種子數(shù)達(dá)到最高峰時(shí)，發(fā)芽的種子數(shù)占供測樣品種子數(shù)的百分率，一般以發(fā)芽試驗(yàn)規(guī)定期限的最初1/3期間內(nèi)種子發(fā)芽數(shù)占供檢種子數(shù)的百分比為標(biāo)準(zhǔn)。種子發(fā)芽率越高表示有生命的種子越多，播種價(jià)值越高。發(fā)芽勢高則表示種子生活力強(qiáng)，發(fā)芽整齊。在發(fā)芽率相同的各批種子中，發(fā)芽勢越高，播種后種子發(fā)芽越整齊，所產(chǎn)生的苗木在一般情況下也比較整齊、健壯。endprint

發(fā)芽勢（%）=M1/M×100

式中：M1—發(fā)芽勢天數(shù)內(nèi)的正常發(fā)芽粒數(shù)；

M2—全部正常發(fā)芽粒數(shù)；

M—供試種子粒數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水溫浸種對合歡種子萌發(fā)的影響

2.1.1 水浸處理對合歡種子發(fā)芽率的影響 觀察表1可見，浸種水溫為50～60℃浸泡2晝夜的合歡種子發(fā)芽率最高，高達(dá)97%。由此可見，此種處理方法是最適合合歡種子發(fā)芽的溫度。而冷水浸種3晝夜的合歡種子發(fā)芽力較低，相對的發(fā)芽率也最低，達(dá)到17%。從圖1可以看出，浸種2晝夜時(shí)，50～60℃為一個(gè)臨界值，冷水及20～30℃的水溫處理下合歡種子的發(fā)芽率均低于60%。當(dāng)浸種水溫為70～80℃及沸水時(shí)，合歡種子發(fā)芽率均高于60%。而浸種5晝夜的合歡種子發(fā)芽率基本趨于穩(wěn)定，當(dāng)發(fā)芽溫度為冷水、20～30℃、50～60℃、70～80℃、沸水時(shí)，合歡種子的發(fā)芽率為87%、87%、87%、87%、83%。試驗(yàn)結(jié)果表明，合歡種子透性較差且吸水速度緩慢，適宜溫度及時(shí)間的水浸處理可以有效解除種子的休眠，顯著提高種子的發(fā)芽率。

2.1.2 水浸處理對合歡種子發(fā)芽勢的影響 發(fā)芽勢的變化趨勢與發(fā)芽率的變化趨勢基本一致。從整體發(fā)芽情況來看浸泡1晝夜的合歡種子整體發(fā)芽勢較低，而浸種水溫達(dá)到50～60℃以后合歡種子的發(fā)芽勢基本趨于穩(wěn)定，其發(fā)芽勢為67%、67%、63%。而冷水浸種3晝夜的合歡種子發(fā)芽勢最低，低達(dá)7%。從圖2可見，經(jīng)過水浸處理的合歡種子發(fā)芽情況較不穩(wěn)定，發(fā)芽勢也波動(dòng)較大，在50～60℃的水溫浸種之前合歡種子的發(fā)芽勢基本處于上升趨勢，而在50～60℃的水溫浸種之后合歡種子的發(fā)芽勢呈逐漸下降趨勢，推測其原因是浸種時(shí)間過長，已傷害種子內(nèi)部組織，導(dǎo)致種子發(fā)芽勢不高。

2.2 不同濃硫酸酸蝕時(shí)間對合歡種子萌發(fā)的影響

2.2.1 濃硫酸浸種處理對合歡種子發(fā)芽率的影響 從表3可以看出，濃硫酸酸蝕不同時(shí)間不同天數(shù)均對合歡種子發(fā)芽率產(chǎn)生顯著影響。隨浸種時(shí)間的增長發(fā)芽率也隨之增高，酸蝕10min的合歡種子發(fā)芽率最低，浸種時(shí)間越長發(fā)芽率越高。表3明顯可見，合歡種子經(jīng)濃硫酸酸蝕30min浸泡3晝夜發(fā)芽率最高，達(dá)到100%。由此可見，濃硫酸酸蝕30min，3d后取出在恒溫條件下的發(fā)芽力最強(qiáng)。隨著浸種時(shí)間的延長種子表面的蠟質(zhì)層、油脂層不斷溶解，種子的硬實(shí)情況也隨之下降，因此達(dá)到了最佳發(fā)芽條件使合歡種子迅速萌發(fā)。而酸蝕50min的合歡種子發(fā)芽率相差不大，浸泡1～5晝夜的發(fā)芽率均為80%、80%、87%、83%、83%。由圖3可見，浸泡兩晝夜的合歡種子發(fā)芽率趨于相對穩(wěn)定的狀態(tài)。

2.2.2 濃硫酸浸種處理對合歡種子發(fā)芽勢的影響 發(fā)芽勢變化趨勢與發(fā)芽率變化趨勢基本一致。經(jīng)濃硫酸酸蝕30min，浸泡3晝夜的合歡種子，發(fā)芽勢最高達(dá)到97%。由此表明，此種處理方式對提高合歡種子發(fā)芽勢最有利。表4和圖4均顯示出酸蝕40min和50min的合歡種子浸種1～5晝夜的發(fā)芽勢基本趨于穩(wěn)定。但是浸泡1晝夜的合歡種子發(fā)芽勢較低。說明當(dāng)浸種時(shí)間延長時(shí)種子的硬實(shí)率也明顯下降。從以上結(jié)果可以看出，濃硫酸對破除合歡種子硬實(shí)效果明顯，但是若濃硫酸處理時(shí)間過長，會傷害種子內(nèi)部組織，導(dǎo)致種子發(fā)芽后成活率不高。

3 結(jié)論與討論

從發(fā)芽試驗(yàn)結(jié)果來看，不同處理方法對合歡種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢都有極顯著的影響。但是從具體情況來看，水溫為50～60℃浸泡2晝夜的合歡種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢最高，均為97%和90%。濃硫酸酸蝕30min浸泡3晝夜的合歡種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢最高，分別為100%和97%。可見這2種處理方法最利于合歡種子發(fā)芽。在試驗(yàn)中，整個(gè)發(fā)芽過程均在恒溫條件下進(jìn)行，采用變溫條件對合歡種子發(fā)芽力的影響，有待進(jìn)一步研究。

種皮透性不良是大多數(shù)豆科植物種子的特性，它對延長種子壽命，延續(xù)種類及遠(yuǎn)距離傳播是有利的。合歡的種子沒有明顯的休眠期，一般情況下自然播種緩慢且出苗不整齊。其主要原因是種皮硬實(shí)且被蠟質(zhì)，種子吸水緩慢而且不均勻，經(jīng)過不同溫度的水浸處理以及濃硫酸處理能夠有效提高種子的萌發(fā)率[7]。

種子發(fā)芽能力是種子的內(nèi)在發(fā)芽能力和外界環(huán)境條件（如水分、氧氣、光照、溫度）共同作用的結(jié)果。所以在進(jìn)行種子發(fā)芽測定時(shí)，必須充分滿足供試種子所需要的外界條件，即要為種子發(fā)芽創(chuàng)造良好的環(huán)境條件，才能獲得最佳的發(fā)芽能力。

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（責(zé)編：張宏民）endprint