浸泡時間對美國山核桃種子吸水率和發(fā)芽率的影響

李 勇，王建勇，葉婷婷，厲欽如

（1.青田縣林業(yè)局，浙江青田 323900；2.青田縣海溪鄉(xiāng)人民政府，浙江青田 323912）

美國山核桃［Carya illinoinensis（Wangenh.）K.Koch］是 胡 桃 科（Juglandaceae）山 核 桃 屬（CaryaNutt.）經(jīng)濟樹種，又名薄殼山核桃、長山核桃，原產(chǎn)于美國和墨西哥北部，是世界上著名的干果樹種，也是重要的木本油料樹種，其效益高、用途廣，具有很高的研究價值［1-6］。生產(chǎn)上培育美國山核桃良種壯苗，需要先培育優(yōu)質(zhì)實生種苗作為嫁接砧木，因此，了解其種子萌發(fā)特性具有重要意義。吸脹是種子萌發(fā)的基礎(chǔ)階段，研究吸脹對研究種子萌發(fā)過程有重要意義。美國山核桃種子播種催芽前需要進行一段時間的浸泡，但具體天數(shù)研究者說法不一。因此，本試驗以美國山核桃種子為材料，測定并繪制吸脹過程曲線，分析不同浸種時間對美國山核桃種子發(fā)芽的影響，旨在為美國山核桃種子吸脹和浸種萌發(fā)的相關(guān)研究提供試驗基礎(chǔ)和理論依據(jù)，對生產(chǎn)上培育美國山核桃的優(yōu)質(zhì)砧木具有指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為南京林業(yè)大學(xué)種質(zhì)資源庫的美國山核桃種子（5 kg），品種為Apache。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗種子指標(biāo)測定 播種前選擇種仁飽滿、無霉變、蟲蛀和損壞的種子進行千粒重、單果重、出仁率、凈度、優(yōu)良度及生活力的測定，其中千粒重、凈度、優(yōu)良度及生活力測定參考GB 2772—1999《林木種子檢驗規(guī)程》，單果重、出仁率采用稱重法（電子天平）測定。

1.2.2 種子吸水曲線測定 從篩選后的種子中選出8 份，每份50 粒，先用電子天平稱重（精確到0.1 g），然后分別放入8 個塑料桶內(nèi)用清水浸泡，每天浸泡結(jié)束后用吸水紙吸干種子表面水分并用電子天平稱重（精確到0.1 g），最后換水繼續(xù)浸泡直至種子重量不再持續(xù)增加時結(jié)束。計算種子吸水率。

1.2.3 種子發(fā)芽指標(biāo)測定 從篩選后的種子中選出3 份，每份100 粒，放置于3 個裝有清水的塑料桶里，分別浸泡5、10、15 d，播種10 d 后每2 d 觀測記錄種子發(fā)芽數(shù)，以種子萌發(fā)出的芽尖突破沙層表面為標(biāo)準(zhǔn)。播種50 d 后，統(tǒng)計發(fā)芽率、發(fā)芽勢、爛種率。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007 和DPS 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行圖表處理和方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 美國山核桃種子指標(biāo)測定結(jié)果

經(jīng)測定，美國山核桃種子千粒重為10 134 g，單果重為10.12 g，出仁率為56%，含水率為15.8%，凈度為99.4%，優(yōu)良度為98.7%，生活力為94.6%。

2.2 美國山核桃種子吸水曲線

從圖1 可以看出，美國山核桃種子的吸水率隨浸種時間的變化呈先快速后緩慢的升高趨勢，其吸水過程共歷時13 d。浸種后1～5 d，美國山核桃種子的重量增長相對較快，其中1～2 d 吸水最快；浸種后6～10 d 美國山核桃種子重量的增長開始減慢；浸種11 d 后美國山核桃種子重量的增長接近于0，且在浸種后13 d 美國山核桃種子吸水率達到22.65%。

圖1 美國山核桃種子吸水曲線

2.3 不同浸泡時間對美國山核桃種子發(fā)芽的影響

不同浸泡時間對美國山核桃種子發(fā)芽的影響結(jié)果見表1。由表1 可知，浸泡10 d 美國山核桃種子的發(fā)芽率最高，為91.76%，與浸泡15 d 的發(fā)芽率差異較小，但均顯著大于浸泡5 d 的發(fā)芽率；發(fā)芽勢的結(jié)果與發(fā)芽率相似；浸泡5 d 美國山核桃種子的爛種率最高，為8.57%，且顯著高于浸泡10 d 和15 d 的爛種率，浸泡10 d 的爛種率最低，為5.84%，但與浸泡15 d的差異不顯著。浸泡時間對美國山核桃種子發(fā)芽率和爛種率有一定影響，為了提高生產(chǎn)效率，選擇浸泡10 d 為宜。

表1 美國山核桃種子發(fā)芽情況

3 小結(jié)與討論

種子萌發(fā)是一個復(fù)雜的過程，在這個過程中干燥種子迅速恢復(fù)代謝活性，完成胚伸出周圍結(jié)構(gòu)的過程，以及為隨后的幼苗生長做準(zhǔn)備［7］。種子萌發(fā)過程是從吸脹開始的［8］。風(fēng)干種子的生理活動非常微弱，處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，即休眠狀態(tài)。在有足夠的水分、適宜的溫度和正常的空氣條件下，種子開始萌發(fā)［9］。種子的吸水過程是種子與外界環(huán)境相適應(yīng)的結(jié)果，了解種子吸水過程可以更深刻和全面地了解種子萌發(fā)特性［10］。

美國山核桃種子吸水率隨浸種時間增加呈先快速后緩慢的升高趨勢（圖1）。浸種后前一階段，美國山核桃種子的重量增長相對快速，中間階段增長速度開始緩慢，浸種最后階段美國山核桃種子重量的增幅很小，由此得出美國山核桃種子吸水過程大概分為快速吸水期、緩慢吸水期和吸水飽和期3 個階段，其吸水過程共歷時13 d。種子能吸水膨脹是因為種子中含有大量親水膠體，如糖類、蛋白質(zhì)等，這些物質(zhì)在種子成熟干燥后呈凝膠狀態(tài)，一旦種子接觸到水，這些親水膠體就會產(chǎn)生對水分子的吸附作用，水分進入種子，種子體積逐漸增大。當(dāng)種子吸水膨脹到細(xì)胞內(nèi)的水分達到飽和狀態(tài)時，種子的體積達到最大。種子吸脹速度主要受種被和內(nèi)含物的致密度及吸脹溫度等因素的影響而出現(xiàn)差異［11］。結(jié)果表明，美國山核桃種子具有快速吸水的生物學(xué)特性。

美國山核桃種子在休眠期萌芽會受到抑制，通常在自然環(huán)境條件下存在種子萌發(fā)期推遲和發(fā)芽率不穩(wěn)定等現(xiàn)象［7］，而清水浸泡對種子的萌發(fā)生長具有促進作用，但不是浸泡時間越多越好，通過不同浸泡時間處理（5、10、15 d）對美國山核桃種子萌發(fā)的影響比較得出，浸泡10 d 的種子發(fā)芽率最高，與浸泡15 d 種子發(fā)芽率差異較小，所以生產(chǎn)上可以選擇浸泡10 d 左右再開始播種。