張寧 張壯 張瑋康
摘要 荊條種子自然萌發率低,為提高發芽率,試驗采用濃硫酸對荊條種子進行處理。結果表明,用濃硫酸浸泡10 min,可有效破除種子硬實,提高種子發芽率,荊條種子發芽率最高。
關鍵詞 荊條種子;發芽率;濃硫酸;影響
中圖分類號 S793.9 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2018)12-0143-01
荊條(Vitex negundo var.heterophylla)屬馬鞭草科牡荊屬,廣泛分布于中國南北地區,北自太行山、燕山,向南綿延至中條山、沂蒙山、大巴山、伏牛山和黃山等山區。荊條是北方干旱山區陽坡、半陽坡的典型植被,可用于荒地護坡和防風固沙,具有一定的環境保護作用[1]。荊條生長受降雨量變化的影響小,對干旱和水淹具有良好的適應能力。而且荊條采種比較容易,種子成熟后不易脫落,是一種理想而經濟的邊坡綠化用材[2]。
但是,荊條種子自然萌發率低,在干旱條件下其幼苗生長緩慢甚至停止生長,限制了荊條在邊坡修復中的應用[3]。因此,提高荊條種子的發芽率和幼苗抗旱性對于早期植被恢復、減少水土流失、降低修復成本具有重要意義[4]。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
荊條種子來自遼寧大學蒲河校區,于2016年秋季采集。種子采集后,置于遼寧大學生態實驗室陰涼干燥處保存。
1.2 試驗方法
首先,對供試荊條種子進行種子含水量測定。其次,對儀器進行消毒滅菌處理,洗凈培養皿、紗布、小鑷子,并用沸水煮5~10 min;供發芽試驗用的恒溫箱用噴霧器噴灑福爾馬林后使用。
1.2.1 濃硫酸處理方法。3次重復,每組30粒種子。
(1)取荊條種子若干,分別放入2個干燥的小燒杯中,然后緩慢倒入98%濃硫酸,沒過種子即可,標號后進行如下操作。①號小燒杯:浸泡5 min后取出荊條種子,洗凈后放置在玻璃皿中,待用。②號小燒杯:浸泡10 min后取出荊條種子,洗凈后放置在玻璃皿中,待用。將濃硫酸倒入廢液收集器中。用鑷子將①號燒杯中的種子取出30粒,標為T1,從②號小燒杯中取出2份種子(每份30粒),一份標號為T2,另一份進行包衣劑包衣處理,標為T3。
(2)標準樣品組。取同樣數目的種子,不做任何處理(CK),在相同條件下,進行培養箱培養,觀察種子發芽情況。
1.2.2 發芽處理。
(1)浸種:取荊條種子3組,每組30粒,用紗布袋裝起來,放入小燒杯中。注入2% H2O2溶液(以浸沒種子為度),并蓋好燒杯。20 min后取出瀝干,置于帶蓋玻皿中悶30 min,然后連同紗布用清水沖洗數次,即可進行浸種處理。用30 ℃水浸種,待水冷卻后靜置24 h(12 h左右將水更換為蒸餾水浸種,浸種水更換2次),放置在25 ℃恒溫箱內發芽,觀察種子發芽情況。
(2)包衣:以4 mL頂苗新包衣劑+10 mL水包衣1 kg種子的比例進行包衣處理,靜置30 min至種子干燥,即可開始培養。
(3)培養:剪裁對應大小的濾紙貼在玻璃皿底部,放上處理后的種子,每組30粒。根據種子的處理方式在玻璃皿上粘貼相應標簽,3次重復。模擬北方春夏自然狀況設置培養箱,第一時段為11 h,溫度15 ℃,光照無;第二時段為13 h,溫度28 ℃,光照最大。
(4)澆灌:2 d澆灌1次,7:30用蒸餾水進行澆水,濕度控制在70%~90%之間。
(5)觀察:每隔1 d觀察1次,并記錄。
1.3 測定與分析
將種子在培養箱中進行培養,控制溫度在25 ℃/21 ℃(晝/夜),8 h光照。每隔1 d記錄1次發芽種子粒數,采用Spss19.0軟件進行數據分析。
2 結果與分析
此次試驗測定的荊條種子含水量為7.221%,通過資料分析可知,試驗所用的種子健康,可作發芽試驗用。對試驗觀察記錄表進行整理和分析,結果見圖1。
由圖1可以看出,荊條種子發芽勢呈上升趨勢,在初期發芽勢增長緩慢。其中,標準組發芽率約為64.444%;濃硫酸處理10 min發芽率為78.889%,較標準組提高22%;而濃硫酸浸泡5 min、浸泡10 min+包衣處理的荊條種子發芽勢與標準組無明顯差別。說明荊條種子經濃硫酸浸泡10 min可有效破除種子硬實,提高種子發芽率,效果明顯。
3 結論與討論
荊條種子發芽率低的主要原因是其具有較深度的休眠特性,果包對種子發芽起著嚴重阻礙作用,使種子透水透氣性差,要提高發芽率,需采用化學方法對種子進行催芽處理,尋找出經濟高效的催芽方法,有效提高荊條種子的發芽率。另外,種子本身含水量、氧氣供應量等對其發芽也有影響。含水量多,呼吸作用較旺;含水量少,呼吸作用較弱。當種子開始發芽時,生活細胞新陳代謝所需的能量來源于呼吸作用,氧氣不足,種子不能發芽[5-6]。
本試驗中以濃硫酸處理10 min效果最佳,發芽率達78.889%,其原因可能是強酸破壞了種皮結構,增加了種皮的透氣和透水能力,打破了種子的休眠狀態,使種子吸水膨脹、發芽,提高種子發芽率。
4 參考文獻
[1] 李義強,宋桂龍,郭宇.水浸與赤霉素處理對荊條種子萌發影響研究[J].種子,2012,31(3):10-12.
[2] 王曉蓓.優良護坡植物:荊條的種子萌發及護坡性能研究[D].北京:北京林業大學,2007.
[3] 陳德華,杜小姣,段雪嬌,等.化學溶液浸種對荊條種子萌發和幼苗抗旱性的效應[J].草原與草坪,2016(36):28-34.
[4] 孫秀琴,田樹霞.荊條種子萌發生理條件的研究[J].林業科學研究,1988,12(6):688-690.
[5] 張春霞.水土保持灌木:荊條的生物生態學特性初步研究[D].北京:北京林業大學,2007.
[6] 王曉蓓,韓烈保,劉春霞.優良水土保持灌木:野生荊條種子發芽實驗研究[J].遼寧林業科技,2007(4):30-32.