不同畜禽糞便浸出液對青錢柳種子發(fā)芽特性的影響研究

周永勝，謝桃香，禹華芳

(婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 婁底 417000)

青錢柳(Cyclocarya.paliurus)是雙子葉植物綱原始花被亞綱胡桃目胡桃科青錢柳屬，為我國特有的單種屬珍稀樹種，是國家二級保護(hù)樹種，產(chǎn)于湖南、安徽、江蘇、浙江、江西、福建、臺灣、湖北、四川、貴州、廣西、廣東和云南東南部[1-2]。青錢柳具有重要的醫(yī)用價值，其樹葉、樹皮、樹根均可入藥，被譽(yù)為醫(yī)學(xué)界的第三棵樹。青錢柳是制茶的上品原料，青錢柳茶具有降血糖、降血脂、降膽固醇、降血尿酸、防治口臭等功效，亦具有適宜揉制加工，投資周期短、采摘產(chǎn)量高、采摘周期長等特性[3-5]。青錢柳種子育苗是青錢柳的主要繁育方式之一，但其種子具有深休眠特性，繁育難大、效率低，嚴(yán)重影響了青錢柳樹種的繁育速度[6-8]。國內(nèi)對青錢柳種子育苗進(jìn)行了多方面的研究，如吳運(yùn)輝等通過對青錢柳不同育苗方式、不同育苗密度、不同播種時間及芽苗培育措施的試驗(yàn)，總結(jié)出青錢柳育苗的最佳方式和關(guān)鍵技術(shù)措施[9-10]。楊萬霞和方升佐對青錢柳種子進(jìn)行綜合處理，并對其萌發(fā)過程中體內(nèi)各種激素的變化進(jìn)行分析，證實(shí)了赤霉素是種子萌發(fā)的促進(jìn)物質(zhì)，生長素、細(xì)胞分裂素在解除種子休眠過程中也起到一定的促進(jìn)作用[11]。尚旭嵐等發(fā)現(xiàn)綜合層積處理能有效破壞青錢柳種子堅(jiān)硬的種殼結(jié)構(gòu)，改善種皮透性，促進(jìn)果皮中抑制物質(zhì)的降解，從而加速種子休眠的解除[12]。畜禽糞便堆肥化是糞尿無害化處理的方法之一，而種子發(fā)芽實(shí)驗(yàn)是判定畜禽糞便堆肥是否腐熟的一種方法[13]。據(jù)文獻(xiàn)報道，已有許多植物種子被用于實(shí)驗(yàn)，如小麥、黃瓜、白菜、辣椒、川黨參等[14-16]，而關(guān)于采用畜禽糞便浸出液來處理青錢柳種子育苗的研究卻鮮有報道。本研究選取豬糞、牛糞、羊糞、雞糞等4種畜禽糞便，通過堆肥化后的浸出液來處理青錢柳種子，統(tǒng)計其發(fā)芽率、根數(shù)量、葉片數(shù)量并測量根長，以期為青錢柳種子育苗提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 青錢柳種子及預(yù)處理

青錢柳種子由婁底市神州生物能源有限公司位于婁底市婁星區(qū)萬寶鎮(zhèn)的青錢柳栽培基地提供，精選顆粒飽滿、重量均勻的種子，千粒重126.5 g，飽滿率34%。將青錢柳風(fēng)干種子用濃硫酸浸種浸泡進(jìn)行破殼處理，處理后擦去外果皮，用流水沖洗24 h，然后將各處理的的種子用赤霉素溶液浸種24 h，形成預(yù)處理后的青錢柳種子。

1.1.2 供試樣品

供試樣品為豬糞、牛糞、羊糞、雞糞等4種畜禽糞便堆肥，其堆肥方法采用高溫好氧堆肥，主要參數(shù)如下[17]:

表1 供試樣品的主要參數(shù)

1.2 方法

1.2.1 浸出液制備

供試樣品分別與蒸餾水按浸提比1∶20混合，于頻率可調(diào)的往復(fù)式水平振蕩機(jī)上振蕩1 h，振蕩頻率100 f·min-1，振幅40 mm，然后提取液在3 000 r·min-1下離心分離20 min，取上清液經(jīng)濾紙過濾得浸提液待用。采用同樣的方法制備浸提比為1∶30、1∶40、1∶50、1∶60的浸提液[15]。

1.2.2 種子處理

把上述預(yù)處理后的種子用清水洗凈，放入5個培養(yǎng)皿中，均勻放置于打濕的濾紙上，每個培養(yǎng)皿中放置10粒，每個培養(yǎng)皿中分別提取豬糞、牛糞、羊糞、雞糞堆肥浸提比為1:20的浸提液各10 ml放入培養(yǎng)皿中，以蒸餾水作對照，每個處理重復(fù)1次，其余浸提比的浸提液用相同方法處理。經(jīng)處理的種子用清水洗凈，均勻放置于打濕的濾紙上，移入恒溫箱中，光照培養(yǎng)7 d，統(tǒng)計其發(fā)芽率、根數(shù)量、葉片數(shù)量并測量根長。按下列公式計算種子的相對發(fā)芽率(Relative germination percentage，RGP)、相對根數(shù)(Relative roots，RR)、相對葉片數(shù)(Relative leaves，RL)和相對根長(Relative root elongation，RRE)[18]。

計算公式如下：

RGP(%)=處理中的平均發(fā)芽率/空白中的平均發(fā)芽率×100%

RR(%)=處理中的平均根數(shù)/空白中的平均根數(shù)×100%

RL(%)=處理中的平均葉片數(shù)/空白中的平均葉片數(shù)×100%

RRE(%)=處理中的平均根長/空白中的平均根長×100%

1.2.3 理化指標(biāo)測定

含水率采用105℃下烘干至恒重測定，pH值測定采用pH測定儀，有機(jī)碳采用磷酸浴外源加熱重鉻酸鉀氧化法測定，全氮采用凱氏蒸餾法。

1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

應(yīng)用SPSS 18.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同畜禽糞便浸提液對青錢柳種子育苗的影響

不同畜禽糞便浸提液對青錢柳種子發(fā)芽有明顯的促進(jìn)或抑制作用，4種不同畜禽糞便浸提液處理青錢柳種子過程中，在1∶20和1∶30浸提比濃度處理下各畜禽糞便對青錢柳種子的相對發(fā)芽率有明顯的抑制作用，浸提比濃度越高，抑制作用越強(qiáng)。牛糞糞便浸提液對青錢柳種子相對發(fā)芽率均具有明顯的抑制作用。豬糞、羊糞、雞糞糞便浸提液在1∶40浸提比濃度處理下對青錢柳種子的相對發(fā)芽率、根數(shù)、葉片數(shù)有明顯的促進(jìn)作用，雞糞的促進(jìn)作用最明顯，且雞糞在1∶50和1∶60浸提比濃度下處理對相對發(fā)芽率也有一定的促進(jìn)作用，因此雞糞能顯著提高青錢柳種子的相對發(fā)芽率、根數(shù)、葉片數(shù)。

豬糞、羊糞、雞糞糞便浸提液1∶20浸提比濃度處理對青錢柳相對根長具有顯著的促進(jìn)作用，其余浸提比對青錢柳相對根長有一定的抑制作用，且隨著濃度的下降其抑制作用越顯著。牛糞糞便浸提液1∶40和1∶50浸提比濃度處理對青錢柳相對根長具有一定促進(jìn)作用，其余浸提比對青錢柳相對根長有一定的抑制作用，且濃度越高其抑制作用越強(qiáng)。

表2 不同畜禽糞便浸提液對青錢柳種子相對發(fā)芽率、根數(shù)、葉片數(shù)、根長的影響

續(xù)表2 不同畜禽糞便浸提液對青錢柳種子相對發(fā)芽率、根數(shù)、葉片數(shù)、根長的影響

注：表中數(shù)據(jù)為平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差，＊表示差異顯著，＊＊表示差異極顯著。

Note: Data in the table as mean ± standard deviation, * significant difference atp<0.05, ** significant difference atp<0.01.

2.2 不同畜禽糞便浸提液處理對種子相對發(fā)芽率的影響

多因素方差分析結(jié)果顯示，不同畜禽糞便浸提液對青錢柳種子相對發(fā)芽率的影響數(shù)據(jù)具有統(tǒng)計學(xué)意義(F= 2.996，p= 0.053>0.05)，不同畜禽糞便浸提液不同濃度處理影響青錢柳種子的發(fā)芽率(F= 28.2536，p= 0.00；F= 16.364，p= 0.00)。豬糞糞便浸提液不同濃度處理及羊糞、雞糞糞便浸提液1:20和1:30浸提比濃度處理均能夠顯著提高青錢柳種子相對發(fā)芽率(p<0.01)。牛糞糞便浸提液對青錢柳種子相對發(fā)芽率無影響。

2.3 不同處理對種子相對根數(shù)的影響

多因素方差分析結(jié)果顯示，不同畜禽糞便浸提液對青錢柳種子相對根數(shù)的影響數(shù)據(jù)具有統(tǒng)計學(xué)意義(F= 5.361，p= 0.068>0.05)，豬糞、雞糞糞便浸提液1∶20浸提比濃度處理對青錢柳種子相對根數(shù)差異性顯著(p<0.01)，其余均不顯著(p>0.01)。牛糞糞便浸提液不同濃度處理對青錢柳種子相對根數(shù)差異性均不顯著(p>0.01)。羊糞糞便浸提液1:60浸提比濃度處理對青錢柳種子相對根數(shù)差異性顯著，其余均不顯著(p>0.01)。

2.4 不同處理對種子相對葉片數(shù)的影響

多因素方差分析結(jié)果顯示，不同畜禽糞便浸提液對青錢柳種子相對葉片數(shù)的影響數(shù)據(jù)具有統(tǒng)計學(xué)意義(F= 4.546，p= 0.065>0.05)，豬糞、牛糞、雞糞糞便浸提液1∶20和1∶30浸提比濃度處理對青錢柳種子相對葉片數(shù)差異性顯著(p<0.01)，其余均不顯著(p>0.01)。羊糞糞便浸提液1:60浸提比濃度處理對青錢柳種子相對葉片數(shù)差異性顯著，其余均不顯著(p>0.01)。

2.5 不同處理對種子相對根長的影響

多因素方差分析結(jié)果顯示，不同畜禽糞便浸提液對青錢柳種子相對根長的影響數(shù)據(jù)具有統(tǒng)計學(xué)意義(F= 4.501，p= 0.014<0.05)，其中豬糞糞便浸提液1∶40浸提比濃度處理、牛糞糞便浸提液1∶50浸提比濃度處理、羊糞糞便浸提液1∶50浸提比濃度處理雞糞糞便浸提液1∶30浸提比濃度處理對青錢柳種子相對根長的促進(jìn)效果顯著(p<0.01)。

3 結(jié)論

豬糞、羊糞、雞糞糞便浸提液在1∶40浸提比濃度處理下對青錢柳種子的相對發(fā)芽率、根數(shù)、葉片數(shù)有明顯的促進(jìn)作用，雞糞的促進(jìn)作用最明顯，且雞糞在1∶50和1∶60浸提比濃度處理下對相對發(fā)芽率還有一定的促進(jìn)作用，因此雞糞糞便浸提液能顯著提高青錢柳種子的相對發(fā)芽率、根數(shù)、葉片數(shù)。而豬糞、羊糞、雞糞糞便浸提液1∶20浸提比濃度處理對青錢柳的相對根長具有顯著的促進(jìn)作用，其余浸提比則對青錢柳相對根長有一定的抑制作用，且隨著濃度的下降其抑制作用越顯著。用雞糞糞便浸提液在1∶40浸提比濃度處理下對青錢柳種子育苗是有積極作用的，這有利于研究者在今后對青錢柳種子育苗時提供參考，也為不同畜禽糞便生態(tài)化處理提供發(fā)展的方向。

4 討論

對青錢柳的育苗有大量的研究者通過種子育苗、徑段誘導(dǎo)、組織培養(yǎng)等手段進(jìn)行了廣泛深入的研究，其發(fā)芽率、生根率、移栽成活率等均不甚理想[7-10]，有研究者提出不同種源的青錢柳幼苗的生長、生理和生化特征也存在一定的差異性，以及不同的施肥處理對青錢柳苗期的生長也有影響[19-21]。常規(guī)的種子育苗是目前不可替代的主要育苗方式之一，如何提高青錢柳種子的發(fā)芽率和成活率是種子育苗的技術(shù)難點(diǎn)，青錢柳種子具有深度的休眠特性，而畜禽糞便堆肥浸出液對其有刺激，且不同畜禽糞便堆肥浸出液對其的敏感程度不同，同一畜禽糞便堆肥浸出液濃度不同對青錢柳種子育苗的影響有差異，在濃度一致的條件下不同畜禽糞便堆肥浸出液對青錢柳種子育苗的影響也存在一定的差異性。通過深入的研究發(fā)現(xiàn)，青錢柳種子育苗后相對根長越長其成長速度就越快，青錢柳種子育苗和種苗成長之間的關(guān)系也將成為今后研究的方向。