不同催芽法對水榆花楸種子發(fā)芽及苗期生長的影響

董德軍　李長魁　劉玉波　趙則民　呂偉偉

摘要：? 以吉林建華新村水榆花楸種群混種和4個天然種群9個優(yōu)良單株及其家系為試材，采用室外拌沙層積法、拌沙窖藏法和拌沙變溫法8個組合種子處理，進行種子發(fā)芽、種子發(fā)芽節(jié)律和1年生播種苗生長對比試驗，旨在探索解除水榆花楸種子休眠的最佳方法、種子發(fā)芽規(guī)律及優(yōu)良單株家系間播種苗生長特性。結(jié)果表明，解除水榆花楸種子休眠的最有效方法是拌沙變溫法，其種子平均發(fā)芽勢、平均發(fā)芽率分別可達75.0%、80.7%，顯著高于室外拌沙層積法和拌沙窖藏法。三種催芽法發(fā)芽節(jié)律表明，水榆花楸種子解除休眠后，其發(fā)芽速度極快，1天達到發(fā)芽高峰期，

4天后全部結(jié)束發(fā)芽，得出種子經(jīng)過漫長的低溫處理后當天即可播種。采用室外拌沙層積法對9個優(yōu)良單株種子發(fā)芽及其家系1年生播種苗生長對比發(fā)現(xiàn)，不同優(yōu)良單株平均發(fā)芽率及其家系1年生苗平均高和平均地徑差異極顯著，其中130#優(yōu)良單株和優(yōu)良家系表現(xiàn)最為突出，平均發(fā)芽率為77.3%，平均高達到54.1 cm，平均地徑達到6.24 mm。

關(guān)鍵詞：? 水榆花楸；? 層積法；? 窖藏法；? 變溫法；? 種子發(fā)芽率；? 種子發(fā)芽節(jié)律

中圖分類號：? ?S 792. 25， S 723. 1 + 31? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：? ?A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：１００1 － 9499（２０23）03 － 0001 － 05

Abstract The mixed species of Sorbus alnifolia population in Jianhua Xincun， Jilin City， and 9 superior individuals and families from 4 natural populations were used as test materials， the seed germination， seed germination rhythm and 1-year-old seedling growth were compared by using 8 combination seed treatments of outdoor sand mixing stratification method， sand mixing cellar method and sand mixing variable temperature method， so as to explore the best method of relieving seed dormancy of Sorbus alnifolia， the law of seed germination and the growth characteristics of seedlings among families of superior individuals. The results showed that the most effective method to relieve the seed dormancy of Sorbus alnifolia was the sand mixed variable temperature method. The average germination potential，average germination rate were 75.0%， 80.7% respectively， which was significantly higher than the outdoor sand mixed stratification method and sand mixed cellar method. The germination rhythm of three germination methods showed that the germination speed of Sorbus alnifolia seeds was very fast after releasing dormancy， reaching the peak of germination in 1 day， and all germination ended in 4 days. It was concluded that the seeds could be sown on the same day after long low-temperature treatment. The comparison of seed germination of 9 superior individuals and 1-year seedling growth of families by outdoor sand mixing stratification method showed that the average germination rate of different superior individuals and the average height and average ground diameter of their families 1-year old seedlings were significantly different. Among them， 130# superior individuals and families were the most prominent， with the average germination rate of 77.3%， the average height of 54.1 cm， and the average ground diameter of 6.24 mm.

Key words Sorbus alnifolia; stratification method; cellar method; variable temperature method; seed germination rate; seed germination rhythm

水榆花楸（Sorbus alnifolia）薔薇科花楸屬，落葉喬木，廣泛分布于北溫帶地區(qū)，主產(chǎn)于中國，從東北黑龍江至南部廣西均有分布，分布海拔為800～ 1 400 m[ 1 ]。水榆花楸冠形優(yōu)美、果紅色或橘紅色、秋葉金色，是集觀葉、觀花、觀果、觀型兼?zhèn)涞恼滟F觀賞樹種，其果實營養(yǎng)豐富，具有多種食療保健功能，是釀酒、果汁等良好的原料；同時樹體內(nèi)富含黃酮和多糖化合物，具有抗氧化、抗衰老、抗腫瘤等藥用功效；該樹種耐干旱、耐瘠薄，對SO2和煙塵污染物具有較強的抗性[ 2 - 3 ]，在天然林和城市綠化中發(fā)揮著重要的生態(tài)功能。

目前有關(guān)水榆花楸播種育苗技術(shù)多集中在種子休眠的原因及解除休眠的方法[ 4 ]、生物學特性[ 5 ]、栽培育苗[ 6 - 10 ]、播種苗生長節(jié)律[ 11 ]等方面的研究，有關(guān)解除水榆花楸種子休眠的技術(shù)多為室外層積法和窖藏法，但有關(guān)水榆花楸種子變溫催芽技術(shù)和種子發(fā)芽節(jié)律的研究未見報道。本研究以吉林建華新村種群混種和4個天然種群9個水榆花楸優(yōu)良單株及其家系為試材，采用室外拌沙層積法、拌沙窖藏法和拌沙變溫法8個組合種子處理，進行種子發(fā)芽、種子發(fā)芽節(jié)律和1年生播種苗生長對比試驗，旨在探索解除水榆花楸種子休眠的最佳方法、種子發(fā)芽規(guī)律及種群優(yōu)良單株家系間播種苗生長特性，系統(tǒng)掌握良種有性繁育關(guān)鍵技術(shù)，以期為良種擴繁提供技術(shù)支撐。

1 試驗地概況

試驗地設(shè)在蛟河市天北鎮(zhèn)保權(quán)村，地理位置、海拔和氣候因子見表1。

2 材料與方法

2. 1 試驗材料

試驗材料來自吉林建華新村水榆花楸混種和4個天然種群9個優(yōu)良單株及其家系。其中23#、137#來源于吉林龍?zhí)渡椒N群，86#、90#、92#、94#來源于吉林建華新村種群，102#、104#來源于撫松珠寶崗種群，130#來源于舒蘭石河林場。于2020年10月初完成水榆花楸果實采集任務，采集后的果實堆放于通風陰涼處10～15天，使種子充分后熟，然后用脫粒機脫粒，少量果實可用紗布包裹用小型機動車輪胎反復碾壓6～8次，用水選法剔除空瘜的種子和雜物，之后放于陰涼通風處干燥3～5天，用簸箕撥出雜物，凈度達到85%以上，得到成熟飽滿的種子。

2. 2 試驗方法

2. 2. 1 種子催芽方法

種子來源于吉林建華新村種群混種，催芽采用室外拌沙層積法、拌沙窖藏法、拌沙變溫法三種方法。根據(jù)種子層天數(shù)和播種時期，選擇于11月中旬至12月初，將自然干燥的種子用40℃左右的溫水浸種，并不斷攪拌至室溫，浸泡48 h后撈出，瀝干水分，然后用0.3%的高錳酸鉀消毒20～30 min，撈出用清水反復沖洗凈，按種、江沙1∶3比例混合，種沙的含水量控制在40%～60%（具體種沙含水量視不同處理方法而定），然后將種沙裝入透水、透氣的編織袋中，備用。

室外拌沙層積法（M1～M6）：種沙含水量控制在50%～60%，選擇室外地勢較高、排水良好的背蔭處，挖土坑，坑大小視種子量而定，土坑深度視不同試驗方法而定。將裝有種沙的編織袋放入土坑中央，周圍用玉米秸稈綁扎成束，秸稈束高出土丘30 cm以上，然后用含水量30%左右的江沙回填至土坑地面平齊，再用土培成土丘狀，于翌年平均氣溫5℃以上時，取出編織袋，置于（2±2）℃冰柜中。層積天數(shù)=室外層積天數(shù)+冰柜貯藏天數(shù)。

室外拌沙層積法（M1）：土坑深0.7 m，層積天數(shù)100天。

室外拌沙層積法（M2）：土坑深0.7 m，層積天數(shù)135天。

室外拌沙層積法（M3）：土坑深1.0 m，層積天數(shù)155天。

室外拌沙層積法（M4）：土坑深1.0 m，層積天數(shù)170天。

室外拌沙層積法（M5）：土坑深1.2 m以上，層積天數(shù)140天。

室外拌沙層積法（M6）：土坑深1.2 m以上，層積天數(shù)160天。

拌沙窖藏法（M7）：種沙含水量控制在50%～? ? ?60%，貯藏溫度控制在（3±1）℃，處理天數(shù)130天。

拌沙變溫法（M8）：將裝有種沙的編織袋先放置于25～28℃環(huán)境中貯藏40天左右，每天翻動1次，視含水量變化，及時補充水分，使含水量控制在40%～? ?50%（切記含水量過大，高溫環(huán)境會導致種子發(fā)霉、變質(zhì)、腐爛），待種子尖端輕微裂口時，把種子轉(zhuǎn)移到（3±1）℃冷窖中貯藏，空氣濕度控制在60%，種沙含水量控制在50%～60%，每7天翻動1次，待種子1/5露芽時（低溫貯藏時間大約90天），低溫處理結(jié)束。

2. 2. 2 發(fā)芽試驗方法

器材：培養(yǎng)皿，濾紙，每個培養(yǎng)皿100粒/皿，三次重復，在20～25℃環(huán)境中催芽，消毒液為百菌清1 000倍液。統(tǒng)計發(fā)芽標準為出現(xiàn)裂嘴露出白芽時說明已解除休眠，否則未解除休眠。培養(yǎng)皿內(nèi)種子連續(xù)2天沒發(fā)芽，試驗結(jié)束。

2. 2. 3 統(tǒng)計分析方法

以苗高和地徑作為生長性調(diào)查指標。以Excel 2010 和SPSS21.0分析軟件作為統(tǒng)計分析方法。

3 結(jié)果與分析

3. 1 不同催芽法對水榆花楸種子發(fā)芽的影響

經(jīng)方差分析（表2），不同種子處理方法其發(fā)芽勢和發(fā)芽率間差異極顯著（p<0.01），多重比較結(jié)果拌沙變溫法（M8）發(fā)芽勢和發(fā)芽率顯著高于其他處理方法；其次是室外拌沙層積法（M5、M6）和拌沙窖藏法（M7），其發(fā)芽勢和發(fā)芽率間差異不顯著，M5方法是室外拌沙層積法中最佳處理方法。拌沙變溫法種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率分別為75.0%和80.7%，較最佳室外拌沙層積法催芽時間少10天，發(fā)芽勢和發(fā)芽率分別提高了15.7%和17.0%，較拌沙窖藏法催芽時間相當，發(fā)芽勢和發(fā)芽率分別提高了20.7%和19.4%。

3. 2 相同催芽法對水榆花楸優(yōu)良單株種子發(fā)芽的影響

采用室外拌沙層積法（M5），經(jīng)方差分析（表3），水榆花楸優(yōu)良單株間種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率差異極顯著（p<0.01）。發(fā)芽勢多重比較結(jié)果，92#種子發(fā)芽勢73.3%最高，顯著高于130#、102#、23#、104#、90#、94#和86#，? 137#發(fā)芽勢為68.3%，與92#差異不顯著；其次是130#、102#和23#；再次是104#、90#和94#；86#家系發(fā)芽勢為41.3%最低。發(fā)芽率多重比較結(jié)果，92#發(fā)芽率78.3%最高，顯著高于23#、104#、90#、94#和86#，與130#、102#和137#間發(fā)芽率差異不顯著；其次是23#和104#；再次是90#和94#，86#發(fā)芽率為46.3%最低。

3. 3 不同催芽法對水榆花楸種子發(fā)芽節(jié)律的影響

利用室外拌沙層積法（M5）、拌沙窖藏法（M7）和拌沙變溫法（M8）3種催芽法，測定水榆花楸種子發(fā)芽節(jié)律。由表4、圖1、圖2可知，三種催芽法發(fā)芽試驗的當天發(fā)芽率為20.0%～26.7%，發(fā)芽高峰期均出現(xiàn)在第1天，即達到發(fā)芽勢統(tǒng)計截止的天數(shù)；室外拌沙層積法、拌沙窖藏法和拌沙變溫法高峰期發(fā)芽率分別為32.7%、34.3%和51.7%，其發(fā)芽勢分別為59.3%、54.3%和75.0%，之后表現(xiàn)為零星發(fā)芽。室外拌沙層積法第2天后結(jié)束發(fā)芽，平均發(fā)芽率為63.7%。拌沙窖藏法第3天后結(jié)束發(fā)芽，平均發(fā)芽率為61.3%；拌沙變溫法第4天后結(jié)束發(fā)芽，平均發(fā)芽率為80.7%，為三種催芽法中發(fā)芽率最高。三種催芽法種子發(fā)芽節(jié)律表明，水榆花楸種子解除休眠后，其發(fā)芽速度極快，1天達到發(fā)芽高峰期，4天后全部結(jié)束發(fā)芽。為此，水榆花楸種子解除種子休眠后，從冷窖或冰箱中取出后當天即可播種。

3. 4 相同催芽法對水榆花楸優(yōu)良單株家系1年生播種苗生長的影響

采用室外拌沙層積法，水榆花楸優(yōu)良單株家系間1年生播種苗生長存在極顯著的差異（p<0.01）。由表5可知，1年生高生長中130#和23#家系生長最快，平均高分別為54.1 cm和49.6 cm，兩者差異不顯著；其次是137#、92#、90#和102#家系，分別為41.9、41.3、39.6、37.6cm，差異不顯著；再次是104#、94#和86#家系高生長較慢，分別為34.1、33.4、33.2cm。1年生地徑生長中130#、86#家系生長最快，平均地徑為6.24 mm和5.74 mm，兩者差異不顯著；其次是23#、137#和94#家系，分別是5.46、5.34、5.07 mm；再次是102#、90#、92#和104#家系地徑生長較慢，分別是4.72、4.53、4.22、4.22 mm。綜合表現(xiàn)，采用室外拌層積法水榆花楸優(yōu)良單株家系間1年生苗生長最快的是130#家系，其平均高生長和平均地徑生長分別為54.1 cm和6.24 mm，生長最慢是104家系，其平均高生長和平均地徑生長分別為34.1 cm和4.22 mm。

4 結(jié)論與討論

水榆花楸種子具有明顯的休眠特性，不采用一定的低溫催芽處理很難發(fā)芽。水榆花楸種子休眠的機理主要為種皮的機械限制、種皮透氣性障礙和存在抑制性物質(zhì)三種原因造成[ 4 ]，可通過低溫條件催芽，增大種皮透氣性、完成種胚的生理后熟和種子抑制物質(zhì)的轉(zhuǎn)化解除過程。

通過室外拌沙層積法、拌沙變溫法和拌沙窖藏法8種試驗組合，其結(jié)果：解除水榆花楸種子休眠的最有效方法是拌沙變溫法，其種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率分別可達75.0%、80.7%，較最佳室外拌沙層積法催芽時間少10天，發(fā)芽勢、發(fā)芽率分別提高了15.7%、17.0%；較拌沙窖藏法催芽時間相當，發(fā)芽勢、發(fā)芽率分別提高了20.7%、19.4%。針對室外拌沙層積法，吉林省埋深應超過1.2 m以上，即超過凍土層厚度，方能有效解除水榆花楸種子休眠。

采用最佳的室外拌沙層積法，水榆花楸優(yōu)良單株間種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率差異極顯著（p<0.01），多重比較結(jié)果表明，92#、130#、102#和137#種子發(fā)芽率較高，分別為78.3%、77.3%、73.0%和70.7%；其次是23#和104#；再次是90#和94#；86#優(yōu)良單株發(fā)芽率為46.3%最低。

三種催芽法種子發(fā)芽節(jié)律表明，水榆花楸種子解除休眠后，其發(fā)芽速度極快，發(fā)芽試驗的當天發(fā)芽率為20.0%～26.7%，1天達到發(fā)芽高峰期，4天后全部結(jié)束發(fā)芽。其對生產(chǎn)實踐的指導意義在于，水榆花楸種子解除種子休眠后，從冷窖或冰柜中取出，當天即可播種。如做高溫催芽，在20～25℃環(huán)境中半天即可。采用室外拌沙層積法對水榆花楸9個優(yōu)良單株家系1年生播種苗生長對比發(fā)現(xiàn)，9個優(yōu)良單株家系間1年生苗生長存在極顯著的差異，綜合表現(xiàn)，生長最快是130#家系，其平均高生長和平均地徑生長分別為54.1cm和6.24mm；其次是23#和137#；再次是102#；生長最慢是104家系，其平均高生長和平均地徑生長分別為34.1cm和4.22mm。

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