左大磊
西南林業大學,云南昆明 650224
云南穗花杉(Amentotaxus yunnanensisH. L. Li)隸屬于紅豆杉科,其原產地為云南、貴州等,在越南也有分布[1-2]。云南穗花杉為小型喬木,多生長在石山、巖溶溝壑、巖縫中,高度可達15 m。花序可達25 cm,具有較強的側向分枝;葉片分為兩列,呈卵圓形或披針狀,也可呈狹長的鐮刀狀,長度為3.5~10.0 mm,前端鈍或變細,基部楔形或近似圓形,邊緣略微傾斜;上部為綠色,下部為中脈,寬度為1~2 mm,兩邊的氣孔帶干燥后呈棕色或淡黃白色,寬度為3~4 mm,寬度為綠色邊緣的1倍或略寬。雄性球形花序通常為4~6個花序,通常為10~15 cm。種皮為紫紅色,長2.2~3.0 cm,直徑1.4 cm,頂部有一小尖,中間留有一小片。開花時間為4月,種子在10月成熟[3]。云南穗花杉木在《二級瀕危物種名錄》中被列入一級瀕危物種,木材紋理均勻,色澤艷麗,紋理細致;易加工,抗磨損,可以制作雕塑和小型手工業,其種子可食用也可榨油,云南穗花杉外形優美,葉片翠綠,背面有亮白色的氣孔,是一種極好的觀賞植物,可以發展成園林品種[4-5]。
目前云南穗花杉處于瀕臨滅絕的狀態,是一種十分珍稀的植物物種資源,云南穗花杉自然萌發率低,且果實鮮艷易被鳥獸啃食,進行人工促進繁殖研究和遷地保護十分必要,本研究就如何利用外援激素提高云南穗花杉萌發率開展本實驗。
試驗地位于昌寧縣田園鎮七甲社區,處于云南西南部,氣候以亞熱帶季風為主,地形從西北向東南逐漸降低,山壩和谷地縱橫交錯,最高海拔達2 875.9 m,最低至608 m,山谷氣候差異明顯,年均降雨量為1 259 mm,無霜期長達253 d。森林覆蓋率達45.2%,境內崇山峻嶺,丘陵起伏,河流縱橫,試驗苗圃距離昌寧縣城3 km,陽光充足,地勢平坦,存在專門灌溉的自來水。
本試驗為云南穗花杉種子育苗試驗,試驗采用因素包括IAA、IBA、GA33種外源激素不同濃度組合,研究促進穗花杉種子萌發的最佳措施,每個因素包括3個水平,根據因素水平設定,采用L9(34)正交試驗設計開展試驗實施。扦插育苗實驗設NAA、IBA、6-BA 3個因素的試驗設計,每個因素包括2個水平,采用L4(23)正交設計試驗。
試驗因素包括IAA(A)、IBA(B)、GA3(C)3個因素,每個因素包括3個水平(表1)。
表1 試驗的因素水平表 g/L
根據因素水平設定,采用L9(34)正交試驗設計開展試驗實施(表2)。
表2 正交試驗設計
試驗增加1個不用外源激素處理的對照,即組合10,共10個處理組合,每個組合用20粒種子,設置3個重復,共需要620粒種子。
3.2.1 試驗準備 (1)溶液準備。母液配制:1 g的分析純IAA、IBA和GA3分別溶入100 mL的90%乙醇,獲得10 g/L的母液。混合溶液配制:定容0.5 L的混合溶液,以處理組合1為例,計算蒸餾水和激素母液的需求量,配置結果見表3。
表3 500 mL混合溶液的母液和蒸餾水配比一覽表 g/L
總容積L=0.5 L,IAA的濃度為0.25 g/L,IBA的濃度為0.15 g/L,GA3的濃度為0.10 g/L
LIAA=500×0.25/10=12.5 mL
LIBA=500×0.15/10=7.5 mL
LGA3=500×0.10/10=5.0 mL
則需要蒸餾水L(蒸餾水)=500-12.5-7.5-5.0=475 mL
(2)種子準備。挑選大小基本均勻、無霉變、種粒飽滿且經過沙藏處理的種子,用塑料碗盛放,在盆上用記號筆做好記號。
(3)試劑準備。按照表3配置IAA、IBA、GA3各個處理的混合液貼好標簽備用。
(4)苗圃和苗床準備。試驗前2周清理苗圃雜草雜物并平整土壤,用棕紅壤裝規格為16×16的育苗袋,寬為15個育苗袋,長為18個育苗袋,分為3排,各為1個重復。在播種試驗前3 d用0.5%的高錳酸鉀對苗圃進行消毒。
3.2.2 田間試驗 (1)播種。播種前將土壤澆透水,播種時以土壤將種子蓋全為準。
(2)苗期管理。采用遮陽網對苗圃進行遮陽處理,郁閉度保證在0.6~0.7之間,還要保證空氣流通,從而減少病害發生,加強對老鼠、害蟲等預防和驅趕。種子發芽期間要控溫保水,使用噴灌設施保持基質濕度,翌年如果溫度過高還可以降低溫度保持濕潤,鋤草要早要小,1周鋤草1次。
(3)指標測定。試驗于2022年4月播種,自漏土發芽起開始統計為發芽,每周統計1次,直到2022年10月8日發芽率不再變化時完成出苗率的統計工作。
3.2.3 單因素方差分析 利用SPSS 19.0軟件進行處理分析試驗數據,對云南穗花杉出苗數量進行方差分析。
不同激素處理組合結果見表4、表5,通過顯著性檢驗(表6)、方差齊性檢驗(表7)得出出苗率在不同處理間存在顯著性差異(P<0.05)。再通過事后多重比較分析(表8),不同處理間不存在顯著性差異(P<0.05),說明試驗的總變異主要不來源于處理間的變異。結果表明:處理4出苗率最高為68.9%,顯著高于處理組合8、處理組合10,比處理組合8提高46.7%,比處理10提高40%。通過方差分析得知不同激素處理組合對云南穗花杉出苗率的影響顯著,從數據分析結果可以看到方差顯著性值為0.471(P<0.05)。表明10個處理組間具有顯著性差異,各個處理的重復不具有顯著性差異,說明不同濃度的外源激素處理種子造成的差異。經過實驗對比最有利于促進云南穗花杉種子萌發為最優處理組合為A2B1C2。
表4 試驗結果統計表
表5 顯著性檢驗
表6 方差齊性檢驗
表7 多重比較分析結果
影響種子發芽的因素很多,有種皮障礙、種子休眠、抑制物存在、胚發芽完全等,IAA能顯著提高種子的萌發能力,IBA處理可在一定程度上加速林木種子的萌發,GA3可以喚醒種子的休眠,促進植物的生長和發芽,以及促進營養生長、開花和結果。三者存在一定的最佳比例,本試驗中的組合4通過IAA(0.50 g/L)、IBA(0.15 g/L)、GA3(0.40 g/L)混合溶液浸泡云南穗花杉種子處理發芽率最高,本試驗可以為云南穗花杉種群擴繁提供重要理論基礎。
該研究表明,云南穗花杉在不同激素處理條件下,種子發芽均可獲得促進作用,在今后育苗工作可利用一定比例外源激素破除種皮障礙、種子休眠及其他因素,以提高種子萌發率。所考察的最佳激素比例處理組合為只考慮萌發率指標所得,未考慮激素的成本問題,未來可以根據該研究,進一步改進外源激素處理云南穗花杉的發芽試驗,以期提出更為全面、更為精準地提出育苗建議。