大別山山核桃催芽影響因子研究

謝 地，夏國華，朱先富，傅松玲*，朱 琪，任 杰

(1.安徽農業(yè)大學林學與園林學院，安徽合肥 230036；2.浙江農林大學林業(yè)與生物科技學院，浙江臨安 313300；3.大別山山核桃合作社，安徽金寨 237300；4.安徽省農業(yè)科學院農業(yè)工程研究所，安徽合肥 230031)

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大別山山核桃催芽影響因子研究

謝 地1，夏國華2，朱先富3，傅松玲1*，朱 琪1，任 杰4

(1.安徽農業(yè)大學林學與園林學院，安徽合肥 230036；2.浙江農林大學林業(yè)與生物科技學院，浙江臨安 313300；3.大別山山核桃合作社，安徽金寨 237300；4.安徽省農業(yè)科學院農業(yè)工程研究所，安徽合肥 230031)

[目的]研究大別山山核桃催芽影響因子，探尋大別山山核桃最佳催芽方法。[方法]對比大別山山核桃種子增溫催芽、蒲殼、無紡布及種源對發(fā)芽的影響。[結果]增溫催芽方法使得大別山山核桃種子發(fā)芽提前到2月中旬，比常規(guī)播種發(fā)芽提前25 d以上，且增溫能夠提前激活大別山山核桃種子中與催芽相關的生物酶活性，但蒲殼中如二氫黃酮醇苷等部分抑制酶活性的化學物質的存在會有效減弱溫度對于生物酶系統(tǒng)的活化效果，也會使增溫催芽的效果減弱。采用無紡布處理的大別山山核桃種子出芽率以及后期芽苗生長發(fā)育情況明顯優(yōu)于未設置無紡布處理的對照組。[結論]增溫催芽、不帶蒲殼、設置無紡布處理能顯著提高大別山山核桃發(fā)芽率及芽苗生長量，不同種源間苗生長量差異顯著。

大別山山核桃；增溫催芽；發(fā)芽率；芽長

大別山山核桃屬胡桃科(Juglandaceae)山核桃屬(CaryaNutt)，為我國特有種，主要分布在皖西鄂東大別山區(qū)的安徽省金寨縣、霍山縣，湖北省羅田縣、商城縣也有零星分布，是高檔的特色干果和木本油料樹種，也是經濟和生態(tài)兼用型樹種[1-4]。大別山山核桃具有果大、殼薄、出仁率和出油率高等特點，其果仁含有高蛋白質、維生素、胡蘿卜素、核黃素和Ca、Fe等多種微量元素，種仁脂肪含量達50%～70%[5]，含油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸達88%～96%，有降低血脂及預防冠心病的功效，經濟效益高，核果價格達50元/kg(2015年)。近年，人工栽培面積不斷增加，苗木供不應求。

采用傳統(tǒng)方法播種的大別山山核桃種子出苗率較低、出苗不整齊且苗木年生長量低、經濟效益差。傳統(tǒng)對種子進行沙藏或放入保鮮庫保存的方法較難控制溫度，溫度過高易導致大別山山核桃種子提前發(fā)芽，溫度過低時種子遭受凍害且沙藏后直接春播生長緩慢。該研究對比大別山山核桃種子冬季增溫催芽與傳統(tǒng)常溫沙藏處理下發(fā)芽情況，探尋大別山山核桃最佳催芽方法，克服了以往大別山山核桃秋播[6]或春播育苗的生長周期過長、苗木出土慢、出苗率低、苗木保存率低、苗木質量差以及經濟效益差等問題，為盡快提供大量優(yōu)質大別山山核桃壯苗、擴大栽培面積、提高大別山區(qū)生態(tài)及經濟效益提供生產技術上的參考。

1　材料與方法

1.1試驗地概況催芽試驗地位于金寨縣燕子河鎮(zhèn)兩河村(115°56′738″E、31°13′237″N)，苗圃位于坡度約為25°的山體陽坡上，海拔為500～530 m，土壤為深厚肥沃的山地黃棕壤，催芽苗床高25 cm，為沙壤土，含水率較高。

1.2試驗材料試驗采種母樹分別來源于金寨縣關廟鄉(xiāng)仙桃村周院組、金寨縣沙河鄉(xiāng)祝畈村丁灣組、金寨縣天堂寨鎮(zhèn)漁潭村柳沖組、金寨縣古碑鎮(zhèn)水竹坪王灣組、金寨縣關廟鄉(xiāng)仙桃村周院組等不同種源。選擇無病蟲害、長勢好、結實盛期的優(yōu)樹為采種母樹，為保證種用山核桃充分成熟，于白露后7 d采集籽粒飽滿、充分成熟的種子作為試驗材料。種用山核桃采集后，先用清水漂洗，篩除上浮的山核桃空蒲和不飽滿的山核桃果蒲，選取完全下沉的山核桃果蒲留為種用，經浮選后陰干備用，忌暴曬。將所采集種子一部分去除蒲殼，一部分保留蒲殼用作對比試驗。

1.3試驗設計

1.3.1種源試驗。試驗選擇4個不同種源種子，試驗設計如表1所示，各樣地處理方式完全相同，比較最終催芽結果。

1.3.2溫濕度控制。試驗設置樣地6為對照組(種源與樣地4相同，為皖金1號)，在未鋪設無紡布保溫的拱棚內進行催芽，其他樣地采用在拱棚內覆蓋無紡布催芽方式，比較樣地4與樣地6的出芽效果。

試驗中搭設拱棚以及鋪設無紡布均為簡易增溫措施[7]，其中有無設立拱棚的試驗樣地為1組對照，設立拱棚內是否鋪設無紡布的試驗樣地為第2組對照。表2中傳統(tǒng)催芽為未設置拱棚，也未鋪設無紡布的催芽方式。

試驗采用相同條件(均去除蒲殼)不同處理(簡易拱棚和裸露地育苗)對比法。在樣地8搭設拱棚內覆蓋無紡布育苗。2個處理均布置在樣地的中間兩畦，以減少邊際影響。設施覆蓋對比試驗的露地栽培、無紡布覆蓋栽培為對照，重復2次。試驗主要考查增溫、保濕效果及對催芽及效益等的影響[8]。

表1　試驗設計

表2　試驗設置對比

1.3.3帶蒲催芽和不帶蒲催芽。大別山山核桃成熟后，包覆著果殼及蒲殼2層外殼。蒲殼由含葉綠體且排列緊密的薄壁組織層和復雜維管束網(wǎng)絡結構組成[9]。采用山核桃蒲殼作為基質生產有機肥，將山核桃連同蒲殼一起播種，利用山核桃蒲殼腐化后形成的有機肥重金屬含量低，具有改善土壤、防止病蟲害的作用，是一種無公害、無污染的清潔肥料。

該試驗設定樣地5為對照組(種源與樣地4相同，為皖金1號)，進行帶蒲殼催芽，其他樣地采用去除蒲殼催芽方式，比較樣地4與樣地5的出芽效果。

1.3.4傳統(tǒng)播種與冬季增溫催芽。試驗在樣地7和樣地8(種源與樣地4相同，為皖金1號)分別進行隨采隨播和沙藏后春播的傳統(tǒng)方式，比較樣地4與樣地7、樣地8的出芽效果。

1.3.4.1隨采隨播。在樣地7采用隨采隨播傳統(tǒng)出芽方式，即2015年9月中旬采集種子，經浮選后播種，經歷冬季休眠期，至翌年2月，比較樣地7中去除蒲殼在裸露地隨采隨播育苗的大別山山核桃種子生長量與樣地4經過試驗處理的大別山山核桃種子生長量。

1.3.4.2沙藏后春播。樣地8采用沙藏后春播的傳統(tǒng)出芽方式，將收獲山核桃種子薄攤于通風室內陰干數(shù)天，再將其在含水量為3%～4%濕沙內層積貯藏，貯藏時在濕沙堆中放置竹簍或豎放草束保持通氣。沙堆每14 d翻動1次，防止種子霉變。第2年2月9日加大濕沙的濕度，保持濕沙含水率為5.5%～7.0%，促進種子吸水催芽，當多數(shù)種子開裂即可進行春播，比較樣地8中去除蒲殼在裸露地春播育苗的大別山山核桃種子生長量與樣地4經過試驗處理的大別山山核桃種子生長量。

1.4指標測定催芽結果：分為未出芽、出芽種子、帶種芽苗、成熟芽苗4種程度。未出芽是指種子完全沒有出芽跡象，果殼未破；出芽種子是指種子呈現(xiàn)剛剛出芽狀態(tài)，即出芽長度小于3 cm；帶種芽苗指種子出芽長度大于3 cm，但仍然由完整種子在芽苗下連接為其提供養(yǎng)分；芽苗是指完全脫離種子且根系及地上部分皆生長成熟的芽苗。

溫濕度采用WS500B型號溫濕度表測定；山核桃地徑采用(IP54)數(shù)顯游標卡尺測定，量程0～200 mm，精度0.01 mm；試驗地所在方位采用GPS手持定位儀測定。

1.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析千粒重(g)=5×200 粒種子質量(g)。試驗第10天觀察到有少量種子萌發(fā)時開始每天中午觀察并記載種子發(fā)芽的情況。以胚根突破種皮1 mm作為種子發(fā)芽的標準，記錄種子發(fā)芽數(shù)，并計算種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)。發(fā)芽率是指在測定天數(shù)內正常發(fā)芽的種子數(shù)占供檢種子數(shù)的百分率。

發(fā)芽率=正常發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%

(I)

發(fā)芽勢=發(fā)芽達到高峰期的種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%

(II)

數(shù)據(jù)采用R數(shù)據(jù)分析軟件和Microsoft Excel 2003軟件進行統(tǒng)計分析并作圖，采用單因素方差分析的Duncan法對不同處理之間差異進行比較分析。

2　結果與分析

2.1種源對芽苗的影響大別山山核桃分布區(qū)地形復雜，特殊的山地小氣候條件和多樣的土壤類型，使大別山山核桃種內分化明顯，類型繁多，在籽粒大小、果形指數(shù)等商品堅果外觀性狀，以及粗脂肪、粗蛋白、氨基酸種類及含量等堅果品質性狀方面均存在顯著差異[10]。

由表3可知，不同種源大別山山核桃表型性狀存在差異，種源4鮮果重、果長、果徑、果形指數(shù)小于其他3個種源，種源4山核桃出籽率、出仁率都要高于另外3個種源，分別達47.25%和50.71%，種源2的核殼厚度以及核隔膜厚度均最小，分別為6.64 mm和4.13 mm，最大為種源1，分別達9.76 mm和6.00 mm。

由表4可知，不同種源大別山山核桃營養(yǎng)成分存在差異[11]。種源1的粗脂肪以及不飽和脂肪酸含量顯著小于其他3個種源，但飽和脂肪酸與粗蛋白含量顯著高于另外3個種源，而種源3可溶性糖含量最高，達79.28 mg/g。

這可能與不同種源大別山山核桃固有的遺傳表達特性有關。總的來說，所選大別山山核桃地理種源分布較為狹窄，但是其表型變異豐富，4個種源的大別山山核桃表型性狀以及營養(yǎng)成分均差異顯著，說明種源對于大別山山核桃的種子質量是一個重要影響因素。

表3　不同種源大別山山核桃表型性狀

注：同列數(shù)據(jù)后小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

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表4　不同種源大別山山核桃營養(yǎng)成分測定結果

注：同列數(shù)據(jù)后小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

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不同種源間大別山山核桃幼苗生長存在差異。由表5可知，種源4根長顯著高于種源1，催芽21 d后根長達19.63 cm，而種源1、2、4之間根長差異不顯著；此外，地上部分生長量以及根系總長同樣受到種源的影響，且都表現(xiàn)為種源1與種源4差異顯著，種源1、2、4間差異不顯著。母樹年齡是造成不同大別山山核桃生長量差異的原因之一，母樹處于壯年時期，其種子實生后代苗木長勢更優(yōu)[12]。

表5　種源對大別山山核桃幼苗生長量的影響

注：同列數(shù)據(jù)后小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

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2.2蒲殼對增溫催芽的影響由表6可知，進行新式增溫催芽時，帶有蒲殼時明顯不利于大別山山核桃的催芽，未發(fā)芽的種子占81.5%，而出芽種子率僅有11.8%，帶種芽苗率和成熟芽苗率分別僅為6.7%和0；與此相反，去除蒲殼時，出芽情況相對較好，其未出芽種子率、出芽種子率、帶種芽苗率和成熟芽苗率分別為12.4%、30.0%、5.3%和52.2%。表6的結果可能和山核桃外部蒲殼理化性質有關。大別山山核桃蒲殼較厚，能夠有效地將內部的種子與外部的環(huán)境隔絕開，將增溫處理對于內部種子的影響有效減弱，進而影響到催芽效果；另外，雖然增溫能夠提前激活大別山山核桃種子中與催芽相關的生物酶活性，但蒲殼中如二氫黃酮醇苷等部分抑制酶活性的化學物質的存在會明顯減弱溫度對于生物酶系統(tǒng)的活化效果，也會使得增溫催芽的效果減弱。

表6　蒲殼對增溫催芽的影響

注：同列數(shù)據(jù)后小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

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2.3溫濕度對芽苗發(fā)育的影響由表7可知，無紡布對于大別山山核桃出芽以及生長影響顯著，設置無紡布的山核桃種子出芽以及萌發(fā)后的芽苗生長情況要明顯好于未設置無紡布的處理。設置無紡布后，山核桃未出芽種子率僅為12.4%，而出芽種子率和成熟芽苗率分別為30.0%和52.2%，要顯著高于未設置無紡布的種子；此外，無紡布處理后山核桃苗苗高、根長和苗長分別為9.75、19.63和29.38 cm，顯著高于未設置無紡布處理的山核桃苗[13]。說明通過無紡布處理所形成的溫度優(yōu)勢對于大別山山核桃出芽和生長是有影響的。

表7　無紡布對山核桃出芽以及生長情況的影響

設置無紡布處理后的出芽率高于對照組，這與無紡布的設置提高了催芽的環(huán)境溫度有關。溫度升高能顯著提高與種子萌發(fā)相關的GA3、CTK等內源激素含量，而這些內源激素能夠促進山核桃種子中包括乙醛酸循環(huán)、脂類水解等代謝過程，有助于種子休眠的打破。因而，提高溫度能刺激大別山山核桃產生種胚生長所需的生長促進因子。

2.4增溫催芽與常溫播種對大別山山核桃出芽影響的比較該試驗使大別山山核桃種子發(fā)芽提前到2月中旬，比常規(guī)播種發(fā)芽提前25 d以上。截至3月1日，隨采隨播處理下，未出芽種子率為55.13%，出芽種子率為44.96%，帶種芽苗率和成熟芽苗率分別為0；沙藏后春播處理下，未出芽種子率為33.16%，出芽種子率為62.19%，帶種芽苗率為3.75%；而增溫催芽下，未出芽種子率為12.44%，出芽種子率為31.31%，其成熟芽苗率為52.26%。

圖1　不同催芽處理下大別山山核桃種子發(fā)芽率Fig.1　The germination rate of C.dabieshanensis seeds under different accelerating germination treatments

3　結論與討論

該研究結果顯示，在用于試驗的大別山山核桃種源一致的條件下，對大別山山核桃種子進行增溫催芽處理，種子發(fā)芽時間明顯提前，出芽情況也顯著優(yōu)于傳統(tǒng)催芽方法，且在一定溫度范圍內，隨著溫度的升高，催芽種子提前發(fā)芽的效果更佳。

不同種源大別山山核桃的催芽影響不同，其中一方面是因為不同種源地母樹樹齡不同，處于壯齡的母樹樹勢較其他母樹稍好[14]，所產生種子質量要高于其他種源母樹；另一方面對于干果和木本油料樹種，不同種源尤其能顯示果實表型性狀和油脂中脂肪酸組成及含量的差異[15-19]。主要體現(xiàn)在不同種源的大別山山核桃鮮果重、出籽率、果長、果徑、果形指數(shù)、出仁率、核殼厚、核隔膜厚等表型性狀以及粗脂肪含量、飽和與不飽和脂肪酸含量、粗蛋白含量、可溶性糖等營養(yǎng)成分含量存在差異。

該研究還發(fā)現(xiàn)在大別山山核桃進行增溫催芽試驗時，帶有蒲殼的大別山山核桃不利于催芽的進行，產生的催芽效果與去除蒲殼進行催芽試驗的大別山山核桃差異明顯，去除蒲殼進行催芽的大別山山核桃的苗高、地徑以及根系生長情況和成熟程度在很大程度上優(yōu)于對照組。產生差異的原因初步推斷為其結果與大別山山核桃蒲殼理化性質有關，該試驗的預期增溫能夠提前激活大別山山核桃種子中與催芽相關的生物酶活性，但蒲殼中存在的如二氫黃酮醇苷等部分抑制酶活性的化學物質會抑制生物酶對于種子生長的影響，從而使增溫催芽的效果明顯減弱。采用無紡布處理下的大別山山核桃種子出芽率以及后期芽苗生長發(fā)育情況明顯優(yōu)于未

設置無紡布處理的對照組。該試驗方法可以在大別山山核桃種子育苗催芽實踐中應用。參考文獻

[1] 傅松玲，丁之恩，周根土，等.安徽山核桃適生條件及豐產栽培研究[J].經濟林研究，2003，21(2)：1-4.

[2] 肖斌，周根土.加快大別山山核桃發(fā)展途徑[J].經濟林研究，2006，24(3)：80-82.

[3] 夏國華，朱先富，孔令保，等.大別山山核桃新品種皖金2號[J].園藝學報，2014，41(11)：2363-2364.

[4] 姚維娜，汪祥順，汪孝成，等.山核桃嫁接技術[J].經濟林研究，2010，28(1)：57-61.

[5] 張鵬，鐘海雁，姚小華.四種山核桃種仁含油率及脂肪酸組成比較分析[J].江西農業(yè)大學學報，2012，34(3)：499-504.

[6] 余覺來，張乃華，蔣念念，等.山核桃秋播育苗技術[J].現(xiàn)代農業(yè)科技，2013(22)：82.

[7] 余琳.山核桃小拱棚育苗試驗初報[J].浙江林業(yè)科技，2002，22(3)：89-91.

[8] 金關榮，傅福道，王銀華，等.麻地膜、無紡布在設施園藝生產上的應用效果初步研究[J].中國麻業(yè)科學，2006(6)：322-326.

[9] 顏芳.農林廢棄物山核桃蒲殼資源化利用研究進展[J].安徽農業(yè)科學，2013，41(14)：6329-6330.

[10] 王正加，黃有軍，郭傳友，等.大別山山核桃種群遺傳多樣性研究[J].植物生態(tài)學報，2006，30(3)：534-538.

[11] 趙志剛.山核桃油中主要脂肪酸的分析及評價[J].安徽農業(yè)科學，2009，37(6)：2473-2488.

[12] 姚維娜，汪祥順，傅松玲，等.山核桃嫁接技術[J].經濟林研究，2010，20(1)：56-61.

[13] 周軍永，俞飛飛，陸麗娟，等.播種方法和覆蓋方式對山核桃秋播育苗的影響[J].中國果樹，2015，24(2)：38-39.

[14] 祝學范.金寨縣大別山天然野生山核桃與生態(tài)環(huán)境關系的研究[J].安徽林業(yè)科技，2002(1)：13-14.

[15]AMARALJS，CASALS，PEREIRAJA，etal.Determinationofsterolandfattyacidcompositions，oxidativestabilityandnutritionalvalueofsixwalnut(Juglans regiaL.)cultivarsgrowninPortugal[J].Journalofagriculturalandfoodchemistry，2003，51(26)：7698-7702.

[16]ASKINMA，BALTAMF，TEKINTASFE，etal.Fattyacidcompositionaffectedbykernelweightinalmond[Prunus dulcis(Mill.)D.A.Webb.]geneticresources[J].Journaloffoodcompositionandanalysis，2007，20：7-12.

[17] ?ZCANT.AnalysisofthetotaloilandfattyacidcompositionofseedsofsomeBoraginaceaetaxafromTurkey[J].Plantsystematicsandevolution，2008，274：143-153.

[18]KHANR，SRIVASTAVAR，KHANMA，etal.VariationinoilcontentandfattyacidcompositionoftheseedoilofAcaciaspeciescollectedfromthenorthwestzoneofIndia[J].Journalofthescienceoffoodandagriculture，2012，92(11)：2310-2315.

[19]HETTIARACHCHIDS，LIUYD，BODDYMR，etal.Contentsoffattyacids，selectedlipidsandphysicochemicalpropertiesofwesternAustraliansandalwoodseedoil[J].JournaloftheAmericanoilchemists’society，2013，90(2)：285-290.

Influential Factors on Speeding up Germination ofCaryadabieshanensis

XIE Di1, XIA Guo-hua2, ZHU Xian-fu3, FU Song-ling1*et al

(1. College of Forestry and Landscape Architecture, Anhui Agricultural University, Hefei, Anhui 230036; 2. College of Forestry and Biotechnology, Zhejiang A&F University, Linan, Zhejiang 313300; 3.CaryadabieshanensisCoopreative, Jinzhai, Anhui 237300)

[Objective] The aim was to study influential factors on speeding up germination ofCaryadabieshanensis, and find out the optimal germination accelerating method. [Method] Effects of high temperature, hickory hull, non-woven fabrics and provenance on germination ofC.dabieshanensisseeds were compared. [Result]Increasing temperature pregermination method made ofC.dabieshanensisseed germination in advance by the mid Feb., more than 25 days earlier than conventional seed germination. And raising temperature could activate in advance enzyme activity related with germination, but the presence of chemical substances that inhibit the activity of enzymes in non-hickory hull such as dihydroflavonol glycosides could effectively weaken the activation effect of temperature to enzyme system, also weaken germination accelerating effect by raising temperature. The germination rate and seedling growth ofC.dabieshanensisin non-woven fabrics treatment was obviously better than that in without non-woven fabrics treatment. [Conclusion] High temperature, non-hickory hull, non-woven fabrics can significantly improve the germination rate and seedling increment ofC.dabieshanensis, seedling growth was different significantly amongC.dabieshanensisfrom different provenances.

Caryadabieshanensis; Germination accelerating with high temperature; Germination rate; Bud length

安徽省科技攻關項目(1501031079)。

謝地(1993- )，男，安徽東至人，碩士研究生，研究方向：經濟林培育。*通訊作者，教授，博士生導師，從事森林培育教學及研究。

2016-05-20

S 722.1

A

0517-6611(2016)22-152-04