不同處理時(shí)間對(duì)東部白松種子活力的影響

劉 穎，焦重達(dá)，呂偉偉

(吉林市林業(yè)科學(xué)研究院，吉林 吉林 132013)

東部白松(Pinusstrobus)為松科(Pinaceae)、松屬(PinusL.)植物，常綠喬木，樹高可達(dá)30～50 m。樹皮光滑，幼齡時(shí)呈灰綠色，隨著年齡增長(zhǎng)逐漸加深，呈暗灰褐色。針葉5針一束，長(zhǎng)6～14 cm，呈藍(lán)綠色，對(duì)空氣污染的抵抗力強(qiáng)。近年來，由于其優(yōu)良特性而受到重視，在遼寧省和吉林省已成為很有發(fā)展前途的優(yōu)良用材樹種[1]。

種子活力即種子健壯度，代表種子內(nèi)在的發(fā)芽、生長(zhǎng)及生產(chǎn)的潛力[2]。白麗韻等總結(jié)了東部白松在遼寧省的播種育苗方法[3]，馬鳳艷等對(duì)東部白松苗期生長(zhǎng)規(guī)律進(jìn)行了總結(jié)[4]。對(duì)于如何提高東部白松種子活力，從而提高苗木生產(chǎn)量的研究未見報(bào)道。筆者采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)東部白松種子進(jìn)行室內(nèi)發(fā)芽試驗(yàn)，探討種子活力,為東部白松種子繁育苗木提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

為東部白松引種試驗(yàn)林優(yōu)良母樹的種子，種子千粒重為21.48 g，試驗(yàn)林位于吉林市林科院松花湖試驗(yàn)林場(chǎng)。試驗(yàn)于吉林市林科院育種試驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1種子的處理

采用95 %的酒精處理種子表面，用流水清洗，置于冷水中浸泡，冷水要一天一換。浸泡完畢后按照種子與沙子體積比1∶3混合均勻，放在密閉塑料盒中，置于4 ℃的冰箱內(nèi)層積處理。

1.2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)置酒精處理時(shí)間(A)、冷水浸泡時(shí)間(B)、沙混層積處理時(shí)間(C)3個(gè)因素，每因素設(shè)置3個(gè)水平，按L9(34)正交表(表1)設(shè)計(jì)開展不同處理時(shí)間對(duì)東部白松種子活力測(cè)定、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的影響試驗(yàn)，共設(shè)置9個(gè)處理，每個(gè)處理選取100粒種子。分析三因素對(duì)種子活力的影響，篩選種子處理時(shí)間的最優(yōu)組合。

1.3 室內(nèi)發(fā)芽試驗(yàn)

1.3.1活力測(cè)定

采用溴麝香草酚蘭(BTB)測(cè)定酸度改變的方法[4]，通過觀測(cè)種子周圍環(huán)境酸堿度的變化進(jìn)行種子活力測(cè)定，有活力的種子周圍會(huì)呈現(xiàn)黃色的暈圈，而無活力的種子則仍表現(xiàn)為藍(lán)色。制作質(zhì)量分?jǐn)?shù)1 %BTB瓊脂凝膠，將處理過的種子整齊地埋于盛有BTB瓊脂凝膠的培養(yǎng)皿中，在光照培養(yǎng)箱中35 ℃恒溫、無光培養(yǎng)2 h。觀察種子附近是否呈現(xiàn)較深黃色暈圈，統(tǒng)計(jì)并計(jì)算具活力種子的百分率。

1.3.2發(fā)芽試驗(yàn)

參照標(biāo)準(zhǔn)發(fā)芽試驗(yàn)，將細(xì)沙消毒，裝在培養(yǎng)皿中，供試種子埋于細(xì)沙中，深度0.5 cm。在光照培養(yǎng)箱中30 ℃恒溫、85 %恒濕、光照8 h條件下發(fā)芽，每天觀察記載種子發(fā)芽情況。40 d統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率公式如下：

發(fā)芽勢(shì)(%)=8 d內(nèi)發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子數(shù)×100

發(fā)芽率(%)=40 d內(nèi)發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子數(shù)×100

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2016進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以SPSS25進(jìn)行差異顯著性分析。

表1 不同處理時(shí)間對(duì)種子活力影響的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2 結(jié)果與分析

2.1 3個(gè)因素對(duì)東部白松種子活力的影響

從表2中可以看出，酒精處理時(shí)間對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)的F=23.55，P=0.041<0.05；冷水浸泡時(shí)間對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)的F=73.05，P=0.014<0.05、發(fā)芽率的F=53.73，P=0.02<0.05；層積處理時(shí)間對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)的F=421.90，P=0.002<0.05、發(fā)芽率的F=1 245.08，P=0.001<0.05。說明冷水浸泡時(shí)間、層積處理時(shí)間對(duì)提高種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的影響均達(dá)到了顯著水平(P<0.05)，3個(gè)因素對(duì)種子活力測(cè)定影響未達(dá)到顯著水平(P>0.05)，酒精處理時(shí)間對(duì)發(fā)芽率的影響未達(dá)到顯著水平(P>0.05)。

表2 3個(gè)因素對(duì)種子活力影響的方差分析

2.2 3個(gè)因素的主次效應(yīng)

極差可反映因素對(duì)測(cè)定指標(biāo)影響的主次關(guān)系，極差越大表明該因素越重要。從表3中可以看出，影響種子活力測(cè)定、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的主次水平的因素排序均為C>B>A，即層積處理時(shí)間是影響種子活力測(cè)定、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的最主要因素，冷水浸泡時(shí)間次之，最后是酒精處理時(shí)間。

綜上，根據(jù)y1、y2和y3值確定，對(duì)提高種子活力的較佳組合為A1B2C3和A1B3C3，即不用酒精處理或用酒精快速清洗種子表面，在冷水中浸泡7～14 d，然后種子和沙子體積比1∶3混合均勻，放在密閉塑料盒中，置于4 ℃的冰箱內(nèi)層積處理60 d，效果較好。

表3 3個(gè)因素對(duì)種子活力影響的極差分析

2.3 3個(gè)因素的多重比較

從表4中可以看出，在A處理中，酒精處理0 min的發(fā)芽勢(shì)高于酒精處理2 min和5 min，而不同酒精處理時(shí)間對(duì)種子活力測(cè)定和發(fā)芽率的影響不顯著；在B處理中，冷水浸泡處理14 d對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的影響均較高，冷水浸泡時(shí)間對(duì)種子活力測(cè)定的影響不顯著，0 d和7 d對(duì)種子發(fā)芽率的影響不顯著；在C處理中，層積處理60 d發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)顯著高于30 d，30 d發(fā)芽率和發(fā)芽勢(shì)顯著高于0 d，層積處理時(shí)間對(duì)種子活力測(cè)定的影響不顯著。

表4 3個(gè)因素對(duì)種子活力影響的多重比較

3 討論

試驗(yàn)中3個(gè)因素均有效提高了東部白松種子的各項(xiàng)活力指標(biāo)，而且發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的差異顯著。其中，酒精處理0 min、冷水浸泡處理14 d、層積處理60 d為最佳組合，可顯著提高種子活力，能有效解除東部白松種子的生理休眠。

本研究使用酒精處理種子表面，可起到溶解松脂吸附的雜質(zhì)和消除易引起霉變的細(xì)菌。通過試驗(yàn)可知，酒精處理時(shí)間不宜過長(zhǎng)，處理后要用流水清洗干凈。

冷水浸泡處理7～14 d、4 ℃低溫層積處理60 d的發(fā)芽率達(dá)100 %，說明對(duì)于東部白松種子，在充分吸收水分后，低溫層積60 d的效果較30 d的好。在一定程度上有助于種子休眠的解除，能促使種子內(nèi)活性物質(zhì)的快速集中，從而增強(qiáng)種子活力，促進(jìn)種子萌發(fā)。但需要注意的是，層積時(shí)間不要過久，種子長(zhǎng)出胚根，播種時(shí)易被碰斷，失去胚根的種子播種后不再出苗。