土壤含水率對山西主要闊葉樹種子發芽和出苗的影響

崔 璐

(山西省林業和草原科學研究院，山西 太原 030012)

隨著我國生態文明建設的深入推進，為加速國土綠化進程，提高森林質量，滿足造林所需種苗，許多專家學者投入到林木育種工作中。我國的林業育苗技術主要包括營養育苗技術和播種繁殖育苗技術。一些樹種播種育苗存在出苗率低的問題，其關鍵原因在于種子催芽。目前，山西省內造林主要闊葉樹種的種子催芽技術仍存在控制不精準、流程不成體系等問題，亟需深入研究。筆者對不同樹種種子發芽最適的土壤含水率進行了研究，以期為山西省闊葉樹育苗和造林提供技術支撐。

1 試驗材料

筆者選取了5種山西省內天然分布且生長良好的闊葉樹作為試驗樹種，分別為刺槐(RobiniapseudoacaciaL.)、皂莢(GleditsiasinensisLam.)、遼東櫟(Quercusliaotungensis)、白蠟(Fraxinuschinensis)和核桃楸(JuglansmandshuricaMaxim)。試驗采用實生苗育苗，種子來源均為山西省試驗樹種主要種源地。

2 試驗設計

2.1 試驗設計

針對試驗樹種種子對水分條件敏感和種皮堅硬的特點，布設控制土壤含水率催芽試驗。5個樹種試驗方法相同，以遼東櫟種子為例。將遼東櫟種子置于營養杯底部，覆蓋250 g土壤。隨后，分別加入28 mL，44 mL，63 mL，83 mL，107 mL，135 mL，167 mL 和 205 mL蒸餾水。此時，土壤含水率分別為 10%，15%，20%，25%，30%，35%，40%和45%.每個處理30粒種子為1個區組，1粒/袋，重復3次。試驗樣品每2天稱重1次，補充因蒸發而喪失的水分，使土壤含水率保持恒定。

2.2 數據采集

試驗布設3 d后開始調查發芽率，每日觀測1次種子萌發情況，以胚根伸出種皮5 mm作為種子萌發的標準。當持續3 d無種子萌發時結束觀測。出苗后每天記錄1次出苗數，持續1個月，之后將幼苗從營養杯中完整取出，分別記錄出土幼苗數、萌發但未出苗種子數、未萌發種子數。

3 試驗結果與分析

3.1 不同土壤含水率對5個樹種出苗率的影響

不同土壤含水率對5個樹種出苗率的影響見圖1.

圖1 不同土壤含水率對5個樹種出苗率的影響

由圖1可以看出，刺槐、皂莢、白蠟和核桃楸在不同含水率處理下，出苗率變化趨勢不明顯。刺槐在土壤含水率為20%時，出苗率最高為72%；皂莢在土壤含水率為30%時，出苗率最高為77%；白蠟在土壤含水率為35%時，出苗率最高為84%；核桃楸在土壤含水率為45%時，出苗率最高為26%.這4個樹種在控制土壤含水率后，出苗率較正常播種無明顯差異。遼東櫟在不同土壤含水率處理下出苗率變化顯著，在土壤含水率為20%時，出苗率最高為83%，較正常播種下最高出苗率高14%，說明土壤含水率對遼東櫟種子催芽效果影響顯著。

3.2 遼東櫟種子出苗率隨土壤含水率的變化情況

遼東櫟種子出苗率隨土壤含水率的變化情況見圖2.

圖2 遼東櫟種子出苗率隨土壤含水率的變化情況

由圖2可以看出，遼東櫟種子出苗率先隨土壤含水率的升高而升高，土壤含水率為20%時達到峰值，后隨土壤含水率的升高而降低;當土壤含水率達到45%時，出苗率為0%.遼東櫟種子出苗率與土壤含水率呈函數關系(y=4.833 33x2+35.881 00x+8.285 70,R2=0.893 9)。

3.3 土壤含水率對遼東櫟種子發芽及出苗的影響

土壤含水率對遼東櫟種子發芽及出苗的影響，見圖3.

圖3 土壤含水率對遼東櫟種子發芽及出苗的影響

由圖3可以看出，土壤含水率為20%時，遼東櫟種子發芽率和出苗率均最高，分別為94%，92%；土壤含水率為45%時，發芽率最低，且10 d后，種子發芽率無變化，出苗率為0%.說明土壤含水率為45%時，嚴重抑制遼東櫟種子活性。各處理下遼東櫟種子在20 d后發芽率均保持不變，說明遼東櫟種子有效出芽時間為20 d.土壤含水率為20%時，5 d～10 d內發芽率斜率與其它處理差異不大，但出苗率斜率明顯高于其它處理，且出苗率達到60%以上。說明土壤含水率20%時，有利于遼東櫟種子快速出苗。土壤含水率>30%時，前10 d出苗率為0%，但發芽率與其它處理差異不明顯，說明土壤含水率>30%時，抑制遼東櫟出苗。

4 結論

刺槐、皂莢、白蠟和核桃楸在不同含水率處理下，出苗率變化趨勢不明顯，說明水分變化對以上4個樹種出苗率無顯著影響。遼東櫟種子對土壤水分變化較敏感，將基質土壤含水率控制在20%時，能夠有效提高其種子的出芽率和出苗率，出芽時間一般為20 d左右，出芽率為94%，出苗率可達92%.土壤含水率超過30%后，含水率越高，對遼東櫟種子發芽的抑制越強，當達到45%時，遼東櫟種子死亡。