蘇文文,任春光,韓振誠,吳 迪,王加國,李良良,李葦潔
(貴州省山地資源研究所,貴州 貴陽 550001)
獼猴桃(Actinidia chinensis)屬獼猴桃科藤本植物,其果實細嫩多汁,清香鮮美,酸甜宜人,它的維生素C含量高[1],比柑桔、蘋果等水果高幾倍甚至幾十倍,營養(yǎng)極為豐富,同時還含大量的糖、蛋白質(zhì)、氨基酸等多種有機物和人體必需的多種礦物質(zhì)[2],獼猴桃素有水果之王的美譽。貴州省“十三五”農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃已將獼猴桃列入貴州省精品水果發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)之一。據(jù)報道我國有獼猴桃59個種、43個變種和7個變型種,其中,貴州有34個種,是獼猴桃野生資源最豐富的省區(qū)之一[3-6],同時也是獼猴桃育種工作的重要材料來源地。獼猴桃品種選育工作中,雜交育種是重要的手段,因此盡快獲得種子實生苗有助于縮短育種時間。
近年來,隨著野生種質(zhì)資源的減少,獼猴桃種質(zhì)資源保護引起了科研人員的關(guān)注。前人對獼猴桃種子萌發(fā)試驗的研究多集中在藥劑浸種處理,例如使用赤霉素、細胞分裂素CPPU等方法浸種[7-9]。針對獼猴桃種子埋藏方法以及不同砂土類型對種子及出苗率等方面所涉及的內(nèi)容較少。筆者在前期獼猴桃種子資源收集的基礎(chǔ)上,探討不同砂土類型和不同埋藏方法對貴州野生獼猴桃種子萌發(fā)的影響,篩選出較好的種子埋藏方法和萌發(fā)基質(zhì),以提高育苗效率,從而實現(xiàn)苗全、苗齊、苗壯,為獼猴桃野生資源的保護和研究提供有效方法。旨在探明獼猴桃種子萌發(fā)特性和解除休眠的最佳方法,為獼猴桃的引種、栽培和開發(fā)利用提供科學依據(jù)。
于2018年10月從貴州省印江縣永義鄉(xiāng)采集自然成熟的中華系野生獼猴桃果實,帶回實驗室去皮后放入燒杯中,攪拌并將種子徹底洗凈,用紗布過濾種子,隨后陰干放4 ℃冰箱中保存待用。
室內(nèi)種子萌發(fā)試驗、盆內(nèi)出苗率試驗于2018年12月在貴州省生物研究所微生物實驗室進行,研究幼苗生長實驗于2019年3月在貴州省生物研究所大棚內(nèi)進行。
1.3.1 室內(nèi)種子萌發(fā)試驗及萌發(fā)率測定
將冰箱內(nèi)保存好的種子,播種到以不同砂土(砂壤土、河砂、石英砂與腐殖土混合)為萌發(fā)基質(zhì)的培養(yǎng)皿中進行萌發(fā)試驗(培養(yǎng)皿直徑120 cm),每土壤用0.2%~0.5%高錳酸鉀消毒,每個培養(yǎng)皿內(nèi)砂土厚度為2~3 cm,每皿放100粒種子,將培養(yǎng)皿放置在實驗室人工氣候箱中,人工氣候箱參數(shù)為:80%相對濕度,25 ℃-18 h光照,20 ℃-6 h黑暗交替進行,光照強度為200~260 μmol/(m2·s)。種子萌發(fā)以種子露白為標準,每天記錄每個培養(yǎng)皿內(nèi)種子萌發(fā)數(shù),萌發(fā)結(jié)束后測定總萌發(fā)率[10],計算公式如式(1)。
萌發(fā)率=n/N×100%
(1)
式(1)中,n為萌發(fā)種子總數(shù),N為供試種子數(shù)。
1.3.2 室內(nèi)外埋藏方法和盆內(nèi)出苗率
采用塑膠盆容器,容器內(nèi)裝砂壤土、河砂、石英砂與腐殖土混合,共3種砂土作為營養(yǎng)土,試驗分為6個處理,每處理3次重復,共18個樣,每個處理播種500粒。播種前用35~40 ℃溫水浸種6 h,每處理的土壤用0.2%~0.5%高錳酸鉀消毒,溫水處理后的種子均勻撒播在填有砂土的塑膠育苗容器內(nèi),每處理育苗容器內(nèi)砂土厚度為30~40 cm,播種后覆土2~3 cm。室內(nèi)盆內(nèi)出苗率分別是處理1、處理2和處理3,盆上用黑色透氣薄膜蓋上,保證室內(nèi)溫度10 ℃左右。室外盆內(nèi)出苗率分別是處理4、處理5和處理6,連同塑膠盆容器埋入土中,塑膠盆露約2~3 cm于土壤外面,盆上用黑色透氣薄膜和薄木板蓋上,保證一定通風。出苗試驗于2018年12月開始,3月下旬試驗結(jié)束。試驗期間每10~15 d噴水1次,每20 d觀察統(tǒng)計出苗數(shù)及其生長狀況,連續(xù)觀測至3月下旬,試驗終止時測定總出苗率。
出苗率是指能正常出土的幼苗總數(shù)占總供試種子的百分率[12-13];種子自播種之日起每天記錄出苗數(shù)。種子出苗以露兩瓣嫩芽為標準
出苗率=e/E×100%
(2)
式(2)中,e為出苗總數(shù),E為供試種子數(shù)。
1.3.3 幼苗株高、主根長度的測定
參照上述1.3.2方法,將室內(nèi)埋藏的種子長出兩片嫩葉時,將其移栽到不同土壤類型的營養(yǎng)缽內(nèi),正常撫育管理3個月后隨機選取30株幼苗,統(tǒng)計不同土壤類型下植株的株高和主根長度[14]。測定采用鋼卷尺(精度0.1 cm)測量其株高;挖取完整植株,清洗干凈后測量其主根長度。
原始數(shù)據(jù)整理采用Excel 2010和SPSS 19.0軟件進行數(shù)據(jù)分析。
野生獼猴桃種子在普通砂壤土、河砂、石英砂與腐殖土混合的這3種類型的砂土上均可以萌發(fā),但在不同類型的砂土上存在差異。從圖1可知,3種不同類型的砂土中以石英砂與腐殖土混合最好,平均萌發(fā)率達到84%,最大萌發(fā)率達到88%,最小萌發(fā)率為79%;其次為河砂,普通砂壤土最低。方差結(jié)果分析表明砂土類型對獼猴桃種子萌發(fā)率的效應顯著(P<0.05)。出現(xiàn)這種情況可能是由于石英砂土壤中混合了少量腐殖土,含有種子萌發(fā)的一些特殊物質(zhì),有利于種子萌發(fā),其通氣透水性良好,故萌發(fā)率最高;河砂土質(zhì)疏松、細膩,土壤結(jié)構(gòu)較好,通氣透水適中,故萌發(fā)率較好;普通沙壤土質(zhì)松軟,但其保水保肥能力較差和通氣透水性較差,導致萌發(fā)率最低。
圖1 不同砂土類型對野生獼猴桃種子的萌發(fā)率Fig.1 Effects of different sand types on seedgermination rate of kiwifruit
如圖2,室內(nèi)埋藏的出苗率最高達到81.6%,最低是41.66%,室外埋藏的出苗率最高達62.13%,最低24.53%。各砂土上的平均出苗率依次為石英砂與腐殖土混合>河砂>普通砂壤土。在這3種砂土上最適合獼猴桃出苗的土壤類型是石英砂與腐殖土混合,室內(nèi)埋藏種子更有利于種子出苗。方差分析顯示,相同土壤條件下室內(nèi)和室外的出苗率差異顯著,砂土類型和埋藏方法均影響著獼猴桃出苗率。
圖2 不同砂土類型和不同埋藏方法獼猴桃種子的出苗率Fig.2 Effects of different sand types and burial methods onseedling emergence rate of kiwifruit
如圖3所示,不同砂土類型對獼猴桃株高和主根長度影響顯著(P<0.05)。各砂土類型上平均株高依次為石英砂與腐殖土混合>河砂土>普通砂壤土。主根長度排序出現(xiàn)與株高排序相似性,石英砂與腐殖土混合的土壤上平均株高最高12.4 cm,主根平均長度最長5.2 cm,3種砂土類型在平均株高上有差異,但在平均主根長度上差異不顯著。結(jié)果表明,3種砂土類型上從株高和主根長度上比較,最適宜獼猴桃幼苗生長的土壤類型是石英砂與腐殖土混合。
圖3 不同砂土類型對獼猴桃株高和主根長度影響Fig.3 Effects of different sand types on height andmain root length of kiwifruit
1)3種萌發(fā)率最高的是石英砂與腐殖土混合,最高84%,其次是河砂70%,普通砂壤土最低為49.3%;3種砂土上采取室內(nèi)外種子埋藏試驗發(fā)現(xiàn),室內(nèi)埋藏的種子出苗率最高達到81.6%,室外最高出苗率62.13%。3種砂土下的平均株高和主根長度分別為12.4 cm、9.9 cm、6.4 cm和5.2 cm、4.3 cm、2.3cm。
2)試驗所選取的3種不同砂土處理中,對獼猴桃種子的萌發(fā)、出苗和幼苗生長狀況相比較,室內(nèi)埋藏方法優(yōu)于室外埋藏方法。最適宜獼猴桃種子萌發(fā)、出苗以及幼苗生長的砂土類型是石英砂與腐殖土混合,其次是河砂,普通砂壤土不適合獼猴桃幼苗的生長。在進行獼猴桃種子育苗時,可以選擇在石英砂與腐殖土混合應用推廣。
選取生產(chǎn)上育苗用得比較多的3種砂土類型對獼猴桃種子進行了萌發(fā)率、出苗率及幼苗生長試驗。因不同砂土類型具有不同的土壤結(jié)構(gòu)、pH值和土壤特定的水、肥、氣、熱條件,對獼猴桃種子的萌發(fā)、出苗和幼苗生長會產(chǎn)生不同的影響。試驗結(jié)果表明,土壤透氣性好,獼猴桃種子出苗率高、幼苗長勢好,這與意大利石松、沙冬青和玉米[11-15]上的研究結(jié)果一致。石英砂與腐殖土混合后使得土壤透氣性好且疏松,此外,腐殖土中可能含有種子萌發(fā)所需的一些特殊物質(zhì),更有利于種子萌發(fā)和幼苗的生長。試驗還發(fā)現(xiàn),在相同砂土上,室內(nèi)埋藏種子出苗率優(yōu)于室外埋藏后種子出苗率,此結(jié)果與王亞威在獼猴桃溫室營養(yǎng)缽繁育研究結(jié)果相似[8]。出現(xiàn)這種情況的可能原因是種子萌發(fā)主要在于環(huán)境水分、溫度、濕度三者相互影響、相互聯(lián)系、相互制約才使得種子胚乳和胚子葉部分儲存物質(zhì)轉(zhuǎn)化為子葉可利用的營養(yǎng)物質(zhì),以利于其生長。室內(nèi)埋藏的種子萌發(fā)率高是因為室內(nèi)能夠調(diào)控溫度、濕度和水分,室外埋藏無法控制環(huán)境條件,種子萌發(fā)需要的溫度、濕度和水分得不到保障。因此,導致室外埋藏的出苗率低于室內(nèi)埋藏的出苗率。
獼猴桃種子在石英砂與腐殖土上萌發(fā)率、出苗率以及幼苗生長遠大于其他類型砂土,說明獼猴桃種子在石英砂與腐殖土上能很好生長。今后生產(chǎn)育苗可以選擇以石英砂和腐殖土混合應用推廣。該研究結(jié)果為獼猴桃產(chǎn)業(yè)種子保存和種苗繁育提供了理論依據(jù)。本研究盡管研究了不同砂土類型和不同埋藏方法對獼猴桃種子萌發(fā)、出苗和幼苗生長的影響,但對獼猴桃種子的出苗率和幼苗生長情況的大田試驗還有待進一步深入研究。