周浩藍悅劉子揚姚楠武禹徐興友徐寧偉王文頗
(1.河北科技師范學院,河北 秦皇島 066600;2.杭州市拱墅區建筑業管理服務站,浙江 杭州 310012;3.河北師范大學生命科學學院,河北 石家莊 050024;4.河北農業大學園林與旅游學院,河北 保定 071001)
黃精(Polygonatum sibiricum Delar.ex Redoute)又名雞頭黃精、雞頭根[1],為百合科黃精屬多年生草本,產河北南、北山區,生林下、灌叢或山坡陰處[2],其根狀莖為常用中藥,有補脾潤肺、生津之效[3]。課題組前期對秦皇島市野生藥用植物資源進行調查研究[4],發現野生黃精植物資源豐富,但隨著近年來過度采挖,導致其野生資源不斷減少[5]。種子繁殖可節約黃精的根莖資源,同時具有較高的繁殖系數[6,7],前人對黃精種子的研究多集中在其休眠機制[8-13],有關萌發的研究鮮有報道。本次研究比較了不同播期和苗床處理對黃精種子發芽的影響,以期指導黃精的開發利用。
供試的黃精種子采自河北省青龍滿族自治縣龍王廟。采集后用塑封袋密封帶回實驗室,清水浸泡并搓皮去除果肉,清洗后自然風干,去除癟粒和殘渣,留下飽滿種子備用。
2021年5月,將黃精種子于25℃下浸種72h,進行播種發芽試驗。采用兩因素隨機區組設計,A因素為播期,共設A1(5月24日)、A2(6月24日)、A3(7月24日)、A4(8月24日)、A5(9月24日)5個播期,B因素為苗床條件,共設B1(苗床有電阻絲加熱)、B2(苗床無電阻絲加熱)2個苗床。設計如下10個處理:A1B1、A1B2、A2B1、A2B2、A3B1、A3B2、A4B1、A4B2、A5B1、A5B2。
采用長、寬、高為40cm×20cm×15cm的方形播種盤,河沙為基質,每盤基質厚11cm,均勻播200粒種子,上覆基質3cm,每個處理12盤,分別置于田間有電阻絲(控溫25℃)和無電阻絲的苗床上,苗床河沙厚度為5cm,盤上覆以草簾保濕,根據盤基質的干濕狀況適時噴水,定期除草管理。
每隔30d進行數據調查,每個處理隨機取3盤播種盤,小心挑出黃精種子,以胚根突破種皮,長度超過種子自身長度1/2視為發芽,統計種子發芽數量,計算發芽率:
發芽率=(種子發芽總粒數/種子總粒數)×100%
每個重復隨機選取30粒發芽種子,統計側根數,測量主根長、芽長和球莖長、寬、厚,由于黃精種子發芽長出的球莖為長扁球形,取長、寬、厚的平均值記作球莖直徑,公式:
球莖直徑=(球莖長+球莖寬+球莖厚)/3
應用Excel軟件進行數據統計,采用SPSS軟件進行相關性分析。
不同處理的黃精種子發芽結果如表1。對比發芽率可以看出,5個播期下黃精種子均可發芽。播種30d時,A1、A2、A3播期的發芽率均在17%以上,A3B2處理的發芽率最高,為22.22%,A4、A5的發芽率均在7%以下,A1~A4播期下B2的發芽率略高于B1,A5與之相反;播種60d時,A1、A2、A3播期的發芽率均在60%以上,A2B2的發芽率最高,為72.22%,A4播期2個處理的發芽率均在30%及以下,A1~A3播期下B2的發芽率總體略高于B1,A4與之相反;播種90d時,A1播期的發芽率在80%~90%,A2播期的發芽率在90%以上,A2B2的發芽率最高,為94.44%,A3播期的發芽率在75%~80%,A1~A3播期下B2的發芽率均高于B1處理;播種120d時,各處理的發芽率與90d時沒有明顯變化。

表1 不同處理下黃精種子的發芽指標
播種30d時,A1、A2、A3、A4播期的主根長均達到1cm以上,A3B2的主根最長,為5.92cm,A5播期主根長在1cm以下,A1~A4播期下B2的主根長略高于B1,A5與之相反;播種60d時,A1播期的主根長在3~4cm,A2、A3播期的主根長在5~7cm,A3B2的主根最長,為6.07cm,A4播期的主根長在2~4cm,A1~A4播期下B2的主根長均高于B1;播種90d時,A1播期的主根長在5~6cm,A2、A3播期的主根長在6cm以上,A3B2的主根最長,為7.35cm;播種120d時,A1播期的主根長在6~7cm,A2、A3播期的主根長在7cm以上,A3B2的主根最長,為8.15cm。
播種30d時,5個播期各處理的側根數均為1條;播種60d時,A1、A2、A3播期的側根數在2條以上,A3B2處理的側根數最多,為2.98條,A4播期的側根數在2條以下,A1~A4播期下B2的側根數略高于B1;播種90d時,A1播期的側根數在2~3條,A2、A3播期的側根數在3條以上,A3B2的側根數最多,為3.76條;播種120d時,A1、A2、A3播期各處理的側根數都在3條以上,A3B2的側根數最多,為4.78條。
播種30d時,5個播期各處理的球莖直徑均在2mm以上,A3B2、A4B2的球莖直徑在3mm以上,分別為3.35mm、3.51mm,5個播期B2處理的球莖直徑均高于B1;播種60d時,A1播期的球莖直徑在2~3mm,A2、A3、A4播期的球莖直徑在3~4mm,A3B2的球莖直徑最大,為3.99mm,4個播期中B2處理的球莖直徑均略高于B1;播種90d時,A1、A2、A3播期的球莖直徑均在4mm以上,A2B2的球莖直徑最大,為4.93mm,3個播期中B2處理的球莖直徑均略高于B1;播種120d時,A1、A2、A3 3個播期各處理的球莖直徑比對各自90d時沒有明顯變化。
播種30d時,A3B2的芽長最長,為2.72mm,A1~A4播期下B2的芽長均略高于B1,A5與之相反;播種60d時,A3B2的芽長最長,為2.75mm,4個播期中B2的芽長均略高于B1;播種90d時,A2B2的芽長最長,2.72mm;播種120d時,3個播期的芽長沒有明顯變化。
選取播種90d,A1、A2、A3播期下的黃精種子發芽指標進行相關性分析,結果見表2。結果表明,A1播期的發芽率與球莖直徑呈極顯著正相關,與主根長呈顯著正相關,與芽長呈極顯著負相關;主根長與球莖直徑呈極顯著正相關,與芽長呈極顯著負相關;球莖直徑與芽長呈顯著負相關。A2播期的發芽率與球莖直徑、主根長均呈顯著正相關;主根長與球莖直徑呈顯著正相關;側根數與芽長呈顯著正相關。A3播期的發芽率與球莖直徑、側根數、主根長呈正相關,與芽長呈負相關;主根長與球莖直徑、側根數呈極顯著正相關,與芽長呈負相關;側根數與球莖直徑呈極顯著正相關,與芽長呈負相關;球莖直徑與芽長呈顯著負相關。

表2 不同播期下黃精種子發芽指標的相關性
黃精種子發芽時會在胚根上形成球莖,進而分化出根和芽,因此球莖大小是衡量黃精種子發芽的一項重要指標。5月24日、6月24日、7月24日3個播期的黃精種子,在播種后90~120d球莖與芽停止生長,進入休眠狀態,根則繼續生長。當進入11月時黃精停止生長,因此不宜在8—9月播種黃精。對比不同播期和苗床處理對黃精種子發芽的影響,除9月24日播期外,其他4個播期無電阻絲加熱的苗床黃精種子發芽各項指標均高于有電阻絲加熱,說明相較于恒溫處理,變溫處理更適于黃精種子的萌發。其中,6月24日播期、播種90d、苗床無電阻絲加熱處理的黃精發芽率、球莖直徑等達到最佳,隨著時間延長無明顯變化,因此冀東地區黃精的最適播期為6月底—7月初,苗床不必加熱。