浸種對2個毛紅椿種源種子萌發和幼苗生長的影響

郭曉燕，張瑩瑩，張 露，蘇 恒，鄧邦良，楊 勝

（江西農業大學林學院 江西特色林木資源培育與利用2011協同創新中心，江西 南昌 330045）

浸種對2個毛紅椿種源種子萌發和幼苗生長的影響

郭曉燕，張瑩瑩，張 露*，蘇 恒，鄧邦良，楊 勝

（江西農業大學林學院 江西特色林木資源培育與利用2011協同創新中心，江西 南昌 330045）

將2013年11月采集江西官山國家自然保護區和江西九連山國家級自然保護區里的毛紅椿種子，2014年4月進行田間播種育苗實驗，研究浸種時間對不同種源種子萌發和幼苗生長的影響。結果表明：在相同浸種時間下，官山種源的發芽率和苗高均大于九連山種源，但地徑生長顯著小于九連山種源；20 h浸種能顯著提高毛紅椿種子的發芽率和幼苗高生長，但對徑生長無顯著影響。

毛紅椿；種源；浸種；幼苗生長

毛紅椿（Toona ciliata var. pubescens）為楝科（Meliaceae）香椿屬（Toona）落葉高大喬木，分布于云南、四川、貴州、湖南、廣東、江西、浙江、安徽南部等地的低海拔區，零星分布，是我國特有種。毛紅椿木材赤褐色，結構細，紋理直，花紋美觀，享有“中國桃花心木”之美譽。由于其樹干通直、木材性質優良，毛紅椿大樹屢遭破壞，天然母樹急劇減少，被列為國家Ⅱ級重點保護野生植物[1～2]。毛紅椿在土層深厚、肥沃、濕潤，排水良好的疏林地、林緣或溝谷地帶生長最好。近年來，研究人員在毛紅椿種子的貯藏和萌發[3～4]、苗木培育[5～7]、人工造林[8～9]、天然種群更新等方面[10～12]展開了有益的探索。

對植物種子的研究結果表明：浸種處理可以提高種子活力、打破休眠、促進種子早發、提高發芽率、壯苗、提高植物抗病、抗害、抗逆性等，浸種介質包括水、液肥、殺菌劑和生長調節劑等多種原料[13～17]。水浸催芽是最傳統的方法，但也是最有效的方法之一[18～20]。張麗等[4]在實驗室條件下研究了溫度、浸種等因素對毛紅椿種子萌發的影響，結果表明毛紅椿種子萌發的最佳溫度是25～27℃；室溫下清水浸種可以提高毛紅椿種子發芽勢和發芽率，加快種子的發芽；且浸種20 h，發芽勢和發芽率達最大值；0.3%高錳酸鉀溶液消毒處理能顯著促進毛紅椿種子萌發。目前尚沒有毛紅椿浸種田間育苗方面的研究。選取江西官山國家級自然保護區和江西九連山國家級自然保護區成年大樹的種子為實驗材料，通過對場圃發芽率測定和大田育苗研究，探討不同種源及其浸種時間對毛紅椿種子萌發和幼苗生長的影響和相關性，為毛紅椿播種育苗提供一定的參考。

1 試驗地概況

試驗地位于江西農業大學林學院花卉苗木實習基地，28°46′ N，115°55′ E，海拔50 m，亞熱帶大陸性氣候，四季分明，年平均氣溫17.5℃，1月平均氣溫5℃，7月平均氣溫29.6℃，極端低溫-9.7℃，極端高溫41℃，年日照時間為1 903.9 h，年降水量1 596.4 mm，初霜期12月2日，終霜期平均在2月25日，無霜期平均為281 d（資料來自江西農業大學氣象站）。

2 材料與方法

2.1 試驗材料

毛紅椿種子來自江西官山國家級自然保護區，28°37′ N，114°35′ E，（下簡稱官山）和江西九連山國家級自然保護區，24°33′ N，114°28′ E，（下簡稱九連山），2013年11月采集，官山種子千粒重6.65 g，九連山種子千粒重5.82 g。

2.2 試驗設計

試驗采用雙因素隨機區組設計，共設3個水平，3次重復，每小區播1 000粒種子。播種前先用0.3%的高錳酸鉀溶液浸泡消毒30 min，再在室溫下用清水分別浸種1 h、3 h和20 h，浸種處理見表1。

2.3 播種及試驗地管理

試驗地深耕細耙后，打碎作高床，設18個小區，每個小區寬1.2 m，因地勢而定長約5-6 m。將處理后的種子拌細沙條播，立即覆蓋黃心土，厚度以不見種子為宜，澆透水，地膜覆蓋，播種時間為2014年4月初。常規管理，出苗時清除地膜，并及時清除雜草、澆水、施肥。

2.4 數據調查

當種子萌發長出第一片真葉后，統計場圃發芽數，計算發芽率。長出4～6片真葉時，間苗，密度40～50株·m-2。7月中旬測定第一次苗高和地徑，停止生長時調查一年生苗高和地徑。

采用SPSS 17.0軟件分析數據和作圖。

表1 種源和浸種處理設計Table 1 Design of provenance and seed soaking treatment

3 結果與分析

3.1 種源及浸種對毛紅椿種子發芽的影響

對場圃發芽率進行分析，主效應比較結果表明（表2），A（F=183.028，P＜0.01），B（F=87.811，P＜0.01）主效應具有統計學意義，而A×B（F=183.028，P=0.376）交互作用無統計學意義。在同一浸種處理下，2個種源的毛紅椿種子發芽率不同，九連山種子發芽率低于官山種子；同一種源不同浸種時間，發芽率存在顯著性差異，種子發芽率隨浸種時間的增加而提高，以浸種20 h發芽率最高。從總體上看，官山種子發芽率顯著高于九連山（發芽率相差23.83%**，P＜0.01）。對種源、浸種時間、發芽率進行偏相關分析，浸種時間和發芽率之間存在極顯著正相關（r（23，1）=0.861**，P＜0.01）；種源和發芽率之間存在極顯著負相關（r（13，2）= -0.867**，P＜0.01）。種源和浸種時間均對毛紅椿種子發芽率具有顯著影響。

3.2 種源及浸種對毛紅椿苗木生長初期的影響

毛紅椿1年生實生苗高通常可達60～100 cm，在苗木進入生長高峰前，2014年7月18日對苗高和地徑進行測定并統計分析。主效應比較結果表明，A高（F=5.621，P=0.018）主效應具有統計學意義，而B高（F=89.902，P＜0.01）主效應及A高×B高（F=1.347，P＜0.261）交互作用無統計學意義。多重比較結果（表3）表明，浸種20 h與其他處理結果存在顯著性差異，因此浸種處理能顯著提高毛紅椿苗的高生長，且官山種子苗高顯著大于九連山（A1、A2均差3.170**，P=0.018）。

對地徑主效應比較結果表明，A徑（F=0.012，P=0.914）主效應無統計學意義，而B徑（F=24.622， P＜0.01）主效應及A徑×B徑（F=7.917，P＜0.01）交互作用具有統計學意義。說明官山與九連山幼苗地徑差異不顯著；浸種處理對幼苗的直徑生長有促進作用，但對官山幼苗影響不顯著，20 h浸種處理九連山幼苗地徑極顯著大于其它2個處理。3.3 種源及浸種對毛紅椿1年生苗生長的影響

表2 2個毛紅椿種源不同浸種時間的發芽率Table 2 Germination rate of T. ciliata var.pubescens seeds of different provenances treated with different soaking time

表3 種源與浸種對毛紅椿苗高和地徑的影響Table 3 Effect of provenance and soaking time on height and ground diameter of seedlings

對1年生毛紅椿苗高、地徑及高徑比進行主效應分析，結果表明，種源與浸種等單因素的高、徑A高（F=4.95，P=0.027），B高（F=30.12，P＜0.01），A徑（F=4.608，P=0.032），B徑（F=7.759，P＜0.01）主效應有統計學意義，種源與浸種A高×B高（F=0.981，P=0.376），A徑×B徑（F=1.685， P=0.187）交互作用無統計學意義。官山種源1年生苗高和高徑比顯著大于九連山的（A1，A2苗高均值差6.960*，P=0.027；A1，A2高徑比均值差1.930**，P＜0.01），但后者的地徑卻顯著前者（A1，A2均值差1.360*，P=0.032），多重比較結果（表4）表明，浸種3 h地徑顯著大于浸種1 h處理，但浸種20 h高和高徑比顯著高于其他處理。浸種對1年生苗木高生長影響極顯著，對直徑生長具有顯著作用。

表4 種源與浸種對毛紅椿1年生苗生長的影響Table 4 Effect of provenance and soaking time of 1-year seedlings

對種源、浸種時間、1年生苗高進行偏相關分析，浸種時間和苗高之間存在極顯著正相關（r（23，1）= 0.307**，P＜0.01），種源和苗高之間存在負相關（r（13，2）= -0.095*，P= 0.04）。對種源、浸種時間、1年生苗木地徑進行偏相關分析，浸種時間和地徑之間不相關（r（23，1）= 0.085，P= 0.065），種源和地徑之間存在正相關（r（13，2）= 0.117*，P= 0.012）。對種源、浸種時間、1年生苗木高徑比進行偏相關分析，浸種時間和高徑比之間存在極顯著正相關（r23，1= 0.707**，P＜0.01），種源和高徑比之間存在極顯著負相關（r13，2= -0.267**，P＜0.01）。

浸種顯著提高1年生毛紅椿的苗高，對地徑生長幾乎無影響，但苗木的高徑比卻顯著增加；官山種源的1年生苗木高度和高徑比大于九連山，但地徑小于九連山。

3.4 浸種對毛紅源1年生苗生長初期及生長后期高徑生長的影響

毛紅椿1年生播種苗的生長劃分為出苗期、生長初期、生長盛期和生長后期4個時期。在出苗期和生長初期主要是地下部分生物量積累，生長盛期主要是地上部分生長加快[7]。本研究表明，生長初期（表3、圖1），浸種20 h與浸種1 h相比苗高增加81.20%，地徑增加23.37%；生長后期（表4、圖1），浸種20 h與浸種1 h相比苗高增加33.88%，地徑增加16.11%。浸種對苗木不同生長時期的高徑生長影響差異不一，生長初期足夠浸種時間（20 h）能顯著提高毛紅椿高生長，生長后期其差異明顯縮小，對苗木的地徑影響不明顯。

圖1 浸種對苗木生長初期（2014年7月）和生長后期（2015年1月）高徑生長的影響Figure 1 Effect of soaking time on height and ground diameter growth at early and later growth period of tested seedlings

4 小結與討論

本研究表明，足夠的浸種時間（20 h）有利于提高毛紅椿種子的場圃發芽率，增加1年生播種苗的苗高、地徑，與張茜等[21]對文冠果（Xanthoceras sorbifolia）種子的研究結果相一致。張茜等的研究結果表明：45℃溫水浸種7 d，種子發芽率以及播種后的出苗率、苗高、地徑都顯著高于采用濃硫酸處理、冷熱水變溫催芽處理以及不經催芽處理，而且長勢也優于其他處理，是文冠果種子快速催芽的最佳方法。

本研究表明，官山種源毛紅椿種子發芽率顯著高于九連山種源，苗高生長亦顯著高于九連山種源，發芽率和種源之間存在極顯著相關，苗高和種源之間存在顯著相關性，這可能是由于種源間種子性狀差異較大。官山種源果實較九連山種源果實長，種子更加圓潤飽滿，種子千粒重較大，發芽率較高，高生長量較大。對櫟屬（Quercus）[22]、文冠果[23]等不同種源樹種研究表明千粒重與出苗率存在一定的相關性，千粒重越大，高生長量越大，這與本研究結論相一致。劉軍等[24]的研究表明毛紅椿的苗高和地徑在不同種源間有顯著差異，但種子發芽率與種實性狀不存在顯著相關，用苗高性狀作為主要選擇指標，江西贛州種源優于江西官山種源。早期種源試驗[25]表明官山種源顯著好于九連山種源，與周誠等[13]的研究結果一致。毛紅椿生長節律為慢-快-慢-停止，呈現“S”型，8月中下旬至9月中上旬毛紅椿苗高生長最快，其生長量占全年的50%以上[11]。本試驗發現毛紅椿生長初期，官山種源苗高大于九連山種源，地徑生長無顯著差別；生長后期兩種源苗高差異縮小，九連山種源地徑大于官山種源。這是由于九連山種源出苗率低，單株營養空間大，有利于苗木地徑生長，故在培育苗木時必須重視密度對苗木質量的影響，提高苗木等級。

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Effects of Soaking on Seed Germination and Seedling Growth in Two Provenances of Toona ciliata var. pubescens

GUO Xiao-yan，ZHANG Ying-ying，ZHANG Lu*，SU Heng，DENG Bang-liang，YANG Sheng
（College of Forestry, 2011 Collaborative Innovation Center of Jiangxi Typical Trees Cultivation and Utilization, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China）

Seeds of Toona ciliata var. pubescens were collected in November 2013 in Guanshan National Nature Reserves and Jiulianshan National Nature Reserves, Jiangxi province, and were field sowed in April 2014. Experiments were conducted on different seed soaking time before sowing. The results showed that under same sowing time, germination rate and seedling growth of Guanshan provenance was greater than that of Jiulianshan one, but ground diameter was the opposite. Seeds soaked by 20 hours had better germination rate and seedling growth, but had no significant effect on ground diameter growth.

Toona ciliata var. pubescens; provenance; soaking; seedling growth

S723.1；S792.189

A

1001-3776（2016）05-0064-05

2016-05-19；

2016-07-08

國家自然科學基金項目（31360171）；教育部博士點基金項目（20123603110002）

郭曉燕（1970－），女，山東鄒平縣人，在讀博士生，講師，從事林木種苗和森林更新研究；*通訊作者。