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榉树种子形态特征与萌发特性研究
时间:2012-11-10 09:09:03  来源:中国知网  作者:

 

榉树(Zelkova Schneideriana),又名大叶榉、血榉,为榆科榉属植物[1],因其材质坚硬优良,秋叶鲜艳,树形优美,已被列入国家二级珍稀保护树种[2],有较高的观赏价值,是重要的风景园林观赏树种,也是优良珍贵用材树种[3]。20 世纪60 年代中期至70 年代嘉兴平原地区曾普遍种植榉树,成为江南集中分布区之一,至70年代末,由于“三杉”热的兴起,平原的农田林网和四旁植树发展清一色“三杉”,而榉树等优良阔叶树种遭到冷落,育苗和造林出现了前所未有的萎缩,再加上近年来大量榉树被采挖或砍伐,造成榉树资源数量急剧下降。鉴于榉树的后备资源缺乏,开展榉树育苗具有重要的现实意义。播种育苗是生产上常用的一种育苗方式,成本低,易于大量繁殖,而目前针对榉树种子萌发特性方面的研究相对较少,本文从榉树种子的形态特征、吸水性能、种子萌发及贮藏条件和激素处理对种子萌发的影响等方面开展试验研究,以期为榉树的种苗繁育提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验种子于2010 年10 月下旬采自浙江海盐大地园艺有限公司所属的榉树苗圃基地。种子采摘后晾干,观察种子形态特征并对其种子千粒重、空壳率、含水率、种子发芽率等参数进行测定,其余种子分别于室温、4℃冰箱冷藏和湿沙贮藏,至翌年3 月进行发芽试验。湿沙贮藏要求选阴凉仓库,地面铺10 cm 厚湿沙(手握成团,松手即散),湿沙上铺1 cm 厚的榉树种子,再铺3 cm 厚湿沙,如此铺设多层,总高不超过50 cm,贮藏期应注意保持湿度。
1.2 试验方法
1.2.1 种子形态特征与基本参数的测定
1.2.1.1 种子形态特征 观察种子的颜色、形状、光滑度、质感等特征;随机抽取30 粒种子,用游标卡尺测量种子的横径、纵径和高度尺寸,精确到0.01 cm;
1.2.1.2 种子千粒重 随机抽取种子100 粒称重,重复3 次,计算平均值,换算得种子千粒重(g)。
1.2.1.3 空壳率 随机取种子100 粒于自来水中浸种24 h,统计浮于水面上的种子粒数,计算种子空壳率,重复3 次,计算平均值。
1.2.1.4 含水率测定 采用105℃烘箱进行烘干测定,重复3 次。
1.2.2 种子吸水试验 称取5 g 种子浸于蒸馏水中进行吸水试验,吸水过程在25℃的培养箱中进行,每处理设3 次重复,前8 h 每隔 2 h 取出,用吸水纸吸干种子表面水分,用电子天平称其质量,以种子吸水量与干质量之比计算吸水率,持续72 h。
1.2.3 种子萌发试验 采用培养皿纸上发芽试验法,试验于RTOP 智能型人工气候箱中进行,发芽温度25℃,光照16 h,光强2400 lx。种子先用0.1%高锰酸钾溶液浸泡消毒,再用清水洗净,每组30 粒,3 个重复。每24 h观察记录1 次,20 d 后计算发芽率。
2 结果与分析
2.1 榉树种子形态特征及基本参数
榉树种子外壳淡绿至深绿色,斜卵状圆锥形,上部歪斜凹陷,具背腹脊,网肋明显,表面被柔毛,果皮有皱纹。种子由种皮和种胚两部分组成,种皮外壳坚硬。种子基本参数见表1。由于榉树种子的空壳率较高,为了使发芽试验的数据更准确,本文用于发芽试验的种子均为去掉空壳后的净种子。当年采集的种子采用不浸种和40℃、60℃、80℃的热水浸种后进行发芽试验,其发芽率均为零,说明榉树种子存在休眠特性。
2.2 榉树种子吸水性能
表2 为榉树种子吸水后的质量变化。从表2 可以看出,榉树种子的吸水过程大致可分为3 个阶段,第一阶段0 ~ 2 h 为快速吸水阶段,吸水速度较快,2 h 内的吸水量达种子质量44.99%,平均1 h 吸水量为1.125 1 g;第二阶段 > 2 ~ 24 h 为慢速吸水阶段,吸水速度逐渐变慢,至24 h 时吸水量为种子质量的72.33%,平均1 h 的吸水量为0.062 2 g;第三阶段24 ~ 72 h 为缓慢吸水阶段,吸水速度相对较缓,至72 h 时吸水量为种子重量的88.45%,平均1 h 的吸水量为0.016 8 g。
2.3 不同贮藏方式对榉树种子萌发的影响
将不同贮藏条件下的种子分别进行培养皿纸上发芽试验,试验时间为3 月23 日至4 月11 日。每个培养皿30 粒种子,各个处理发芽结果见表3。由表3 可以看出榉树种子在室温和冷藏条件下,经过20 d 的发芽试验,种子均未萌发,发芽率为零,而采用湿沙贮藏条件下3 个处理的种子发芽数分别为11 粒、8 粒和3 粒,平均发芽率为24.45%。
2.4 赤霉素浸种处理对种子萌发的影响
将不同贮藏条件下的种子采用300mg/L 赤霉素浸种24 h 后再进行培养皿纸上发芽试验,试验结果见表4。由表4可知,不同贮藏条件下的榉树种子通过赤霉素浸种处理后其发芽率都有所提高,其中经湿沙贮藏的榉树种子3 个处理的发芽率分别为70%、85%、30%,平均为61.67%,比未采用赤霉素浸种处理种子的发芽率提高了1 倍多;同样经室温和冷藏处理的种子其平均发芽率分别为6.67%和3.33%,比未采用赤霉素处理种子的发芽情况稍好。
3 结论与讨论
(1)由浙江海盐采集的榉树种子为浅绿至深绿色,斜卵状圆锥形,上部歪斜凹陷,平均直径为0.35 mm,种子千粒重为(17.17±0.55g。榉树种子大小与金晓玲等[4]采自华中农业大学植物标本园的榉树果实相似(直径约3 ~ 4 mm),而千粒重稍大(其千粒重为15.86 g)。由于榉树种子空壳率较高为41.47%,播种育苗前必须将空壳种子进行去除以提高种子发芽率。
(2)从当年采集的种子通过不同温水浸种后经培养箱发芽试验其发芽率均为零的现象说明榉树种子具有休眠现象。大多数林木种子具有休眠现象,研究表明引起种子休眠的原因主要有种皮的机械障碍、种子内部抑制物的存在和种子内含物需要生理后熟等几种因素造成[5~6],从榉树种子的吸水性能来看,虽然榉树种子的种皮较为坚硬,但在浸种2 h 后其吸水率达到44.99%,浸种24 h 后其吸水率达到72.33%,说明种皮结构对种子吸水未造成严重障碍,播种前浸种24 h 可以满足种子发芽所需水分。
(3)榉树种子发芽时间长,发芽率较低,经湿沙贮藏、冰箱冷藏和室温贮藏至翌年3 月后进行发芽试验表明,仅湿沙贮藏的种子萌发,且其发芽率也较低,仅为24.45%,而冰箱冷藏和室温贮藏的种子在20 d 内仍未发芽。通过对不同条件贮藏的榉树种子采用300mg/kg 赤霉素浸种处理后,其发芽率明显提高,特别是对经湿沙贮藏的种子效果明显,其发芽率由24.45%提高至61.67%。说明采用湿沙贮藏和赤霉素浸种处理相结合可以达到破除榉树种子休眠提高种子芽发率的作用。许多植物种子中,休眠与萌发就是一个激素平衡的调节过程,不同。
种类激素之间相互促进或相互拮抗共同影响着种子的休眠与萌发。采用激素处理的作用是通过施用外源激素达到调节内源激素的目的,从而解除种子休眠状态[8],本试验表明榉树种子可以采用激素处理和湿沙贮藏解除种子休眠提高种子萌发率。

 



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