耐冬山茶种子萌发特性研究

2724(2011)04-0063-04

耐冬山茶种子萌发特性研究

杨成利,史效玉,马春花,殷秋燕,王福民

(济宁市林业局场圃种苗站,山东济宁272019)

摘要:耐冬山茶(CamelliajaponicaL.)为山茶科山茶属常绿阔叶树种,山东是我国山茶科植物自然分布的最北端。用耐冬山茶种子作为供试材料,采用浸种、温度、浓硫酸、赤霉素等不同处理对耐冬山茶种子萌发特性进行了研究,结果表明:耐冬山茶种子在常温水中浸种24h有利于种子萌发,发芽率为85%;萌发的适宜温度为25e;浓硫酸处理60min发芽率最高,为80%;赤霉素以浓度为800mg.L-1的GA浸种效果较好,发芽率为90%。

关键词:耐冬山茶;种子;萌发特性

中图分类号:S687 文献标识码:A

耐冬山茶(CamelliajaponicaL.)为山茶科山茶属常绿阔叶树种,山东是我国山茶科植物自然分布的最北端[1]。主要分布在山东青岛近海岛屿,花期从10月到翌年5月,长达8个月之久。耐冬山茶是我国北方地区少有的常绿阔叶树种,具有极高的观赏价值和园林应用潜力,对于丰富北方冬季园林景观具有十分重要的价值[3]。

本文主要采用耐冬山茶种子作为供试材料,对其形态及萌发特性等进行了系统研究,以期找到适合其萌发的环境条件,掌握其生长发育特性,为播种育苗及开发利用提供科学的理论依据。

[2]

分析,筛选出最佳处理方案。1.2.1 浸种处理

将耐冬山茶种子用始温为30e、40e、50e、60e、70e的清水浸种。自然冷却至室温放置24h,放入25e恒温条件下进行发芽试验,以20e(室温)清水浸种为对照。每次处理20粒种子,重复3次。1.2.2 温度处理

将耐冬山茶种子用98%浓硫酸处理30min后,立即用流水冲洗至净,室温冷水浸泡24h,转入光照培养箱中,设10e、15e、20e、25e、30e5个温度梯度进行发芽试验。每次处理20粒种子,重复3次。

1.2.3 浓硫酸处理

将耐冬山茶种子用98%浓硫酸分别浸泡20min、40min、60min、80min、100min,取出后立即用流水冲洗至净,室温冷水浸泡24h,置于25e下培养,以未加酸处理为对照。每次处理20粒种子,重复3次。

1.2.4 赤霉素(GA)处理

将耐冬山茶种子分别用浓度为200mg.L-1、400mg.L-1、600mg.L-1、800mg.L-1、1000mg.L-1、1200mg.L-1的GA浸种12h,置于25e下培养,以未加GA浸种为对照。每次处理20粒种子,重复3次。1.2.5 测定指标及观测记录

主要观测以下指标:

发芽率(%)=发芽种子数/供试种子数@100%发芽势(%)=发芽高峰期发芽的种子数/供试

1 材料与方法

1.1 试验材料

试材耐冬山茶的种子于2009年11月采于青岛东都实业集团耐冬山茶物种园、青岛植物园、青岛中山公园。试验前将种子置于室内干燥环境贮藏,晾干后收集于纸袋中,将瘪粒、虫害的种子除去以保证种子的整齐度。1.2 试验方法

试验于2010年3月进行,种子均用0.1%高锰酸钾消毒处理,置于LRH-250-GÒ光照培养箱培养。发芽试验以20粒种子为1次重复,设3次重复。参照5国际种子检验规程6,以胚长出种皮长度超过种子直径作为萌发标志,发芽试验期限设定为60天,对发芽情况进行观测,试验数据采用EX-CELL2003进行统计,用DPS7.05软件对数据进行

收稿日期:2011-05-12

[4]

作者简介:杨成利(1983-)男,硕士,主要从事植物遗传育种工作。

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种子数@100%

发芽指数(GI)=E(Gt/Dt)

其中,Gt为第t日发芽数,Dt为相应的发芽日数

不同温度下种子发芽情况如图1所示。从图1可直观看出,随着培养温度的升高,发芽率呈上升趋势,25e后随温度升高开始下降,且下降幅度较为明显,25e发芽率最高,为85%;发芽势随温度升高呈先上升后下降趋势,25e后开始下降;发芽指数(图1)随着温度升高呈先上升后下降的趋势,30e降为55%。

2 结果与分析

2.1 不同温度水浸种处理对耐冬山茶种子萌发的影响

用水浴锅对耐冬山茶种子进行处理,自来水浸泡为CK,24h后进行发芽试验,结果表明(表1),不同温水处理种子发芽率不同。随着处理温度的提高,种子发芽率出现先升高后降低的趋势,发芽势、发芽指数变化趋势与发芽率基本相同。为确定温度水处理对耐冬山茶种子发芽情况的影响,对其进行方差分析及多重比较,结果如表1所示。

表1 不同温度水处理种子发芽情况

试号123456

温度(e)

3040506070常温冷水(CK)

发芽率/%50cC60bB80aA65bB45cC85aA

发芽势/%45cC50cdBC75aA55bB35bB70aA

发芽指数16.65cB20.11bcB31.74aA22.14bB16.41bcB32.75aA

图1 不同温度对种子萌发的影响

为进一步确定温度催芽对种子萌发的影响,对其进行方差分析及多重比较(表2),由表2可知,20e、25e发芽率较高,较其他处理有极显著差异,其中以25e最高,为85%。15e、30e发芽率分别为55%、65%,与10e有显著差异,二者无显著差异;20e、25e处理时发芽势分别为70%、80%,极显著差异与其他处理,二者无显著差异,15e、30e发芽势与10e存在显著差异,二者之间无显著差异;发芽指数以25e时处理最高,达32.01,与20e无显著差异,二者极显著与其他处理,10e、15e、30e发芽指数分别为13.98、16.34、20.42,三者之间无显著差异。

由表1平均值可看出,处理6平均发芽率最高达85%,处理1最低为50%。从方差分析F值检验

可知温度水处理对耐冬山茶种子发芽率影响极显著。由多重比较结果可知,处理6发芽率极显著高于其他处理;处理3发芽率显著高于处理1、2、4、5;四者之间差异不显著。可以看出该试验中以常温浸种耐冬山茶种子发芽率为最高。

从表1可知不同温度水处理对耐冬山茶种子发芽势影响差异极显著。处理6极显著与处理1、2、5,与处理3、4差异显著;处理3、4极显著与处理5,显著与处理1、2,二者之间无显著差异;可见该试验以常温浸种耐冬山茶种子发芽势为最高。

不同温度水处理对耐冬山茶种子发芽指数的影响差异极显著(表1)。处理6与处理1、5差异极显著,与其他处理之间差异显著;处理2、3、4显著与处理1、5,处理1、5二者之间无显著差异。可知,常温浸种耐冬山茶种子发芽指数最高,为32.75。

由上述分析可知该试验中不同温度水处理对耐冬山茶种子发芽情况的影响,均以常温浸种为最好,发芽率、发芽势、发芽指数分别为85%、70%、32.75。2.2 不同温度处理对种子萌发的影响##图2 不同温度处理发芽指数变化情况

2.3 不同浓硫酸处理对种子萌发的影响

不同时间酸蚀处理种子发芽情况见表3,由表3可看出,在一定时间范围内,随着酸蚀时间的延长,

发芽率、发芽势、发芽指数均逐渐提高,以酸蚀60min发芽率、发芽势、发芽指数最高,分别为80%、70%、31.74。酸蚀时间大于60min后,发芽率明显下降,酸蚀80min时,发芽率下降到50%,发芽势为45%,发芽指数降到18.47。为确定酸蚀时

山东林业科技杨成利等:耐冬山茶种子萌发特性研究2011年第4期

间长短对种子发芽的影响对发芽情况统计结果进行方差分析及多重比较,结果见表3。

表2 不同温度对耐冬山茶种子发芽的影响

温度(e)

1015202530

发芽率/%20eE55dD75bB85aA65Cc

发芽势/%15eE40dD70bB80aA55cC

发芽指数13.98dD16.34cC24.93bB32.01aA20.42bB

GA对耐冬山茶种子萌发有明显的促进作用,由表4可知,随着GA浓度的增加,发芽率、发芽势也有逐渐升高的趋势,以浓度为800mg.L-1的GA效果较好,发芽率、发芽势分别为90%、80%;当浓度大于1000mg.L时,发芽率降低。对发芽情况统计结果进行方差分析及多重比较见表4。

表4方差分析可以看出,处理5对种子发芽率影响差异极显著。与处理4、6之间差异显著;处理4、6显著与其他处理,二者之间不显著;可见该试验中以800mg.L-1GA浸种发芽率最高。

不同GA浓度浸种统计结果(表4)可以看出,耐冬山茶种子经GA不同浓度浸种影响差别较大。以处理5为最好,显著与处理4,与其他处理之间差异极显著;处理4与处理2、3、6、7及CK之间差异显著,处理2、3、6之间差异不显著。因此,该试验中发芽势以800mg.L-1GA浸种最高,600mg.L-1GA浸种次之。

表4 不同赤霉素浓度浸种对耐冬山茶种子发芽的影响

试号1234567

浓度/mg.L-1发芽率/%

020040060080010001200

45deDE50cdCD50cC70bB90aA55cC40eE

发芽势/%35deDE40dD50cC60bB80aA35deDE35eE

发芽指数16.57cdC17.24cdC22.87cBc24.19bB32.94aA19.77bcBC13.93cC

-1

表3 不同时间酸蚀对耐冬山茶种子发芽的影响

试号123456

时间/min

020406080100

发芽率/%30eE40dD60bB80aA50cC20fF

发芽势/%20dD30cC50bB70aA45bB10eE

发芽指数9.69dC15.35cBC21.78bB31.74aA18.47bcB19.03bcB

浓硫酸处理与发芽率的关系由表3平均值可看出,处理4平均发芽率最高达80%,处理6最低为20%。从方差分析F值检验可知浓硫酸处理对

耐冬山茶种子发芽率影响极显著。由多重比较结果可知,处理4发芽率极显著高于处理2、5、6及CK,与处理3之间差异不显著;处理3发芽率显著高于处理2、5、6及CK;处理6与CK之间差异不显著。可以看出该试验中以酸蚀40、60min耐冬山茶种子发芽率均较高,其中以酸蚀60min为最高。

浓硫酸处理与发芽势的关系从表3可知不同酸蚀时间对耐冬山茶种子发芽势影响差异极显著。处理3、4极显著与其他处理,二者之间无显著差异;处理2、5与处理6、CK之间差异显著,二者之间差异不显著;处理6与CK之间差异不显著。可见该试验以酸蚀60min发芽势为最高。

浓硫酸处理与发芽指数的关系不同酸蚀时间处理耐冬山茶种子发芽指数的影响差异极显著(表3)。处理4与处理3差异显著,与其他处理之间差异极显著;处理3显著与处理2、5、6及CK;处理6与CK之间差异不显著。可知,酸蚀60min发芽指数最高,为31.74。

由上述分析可知,该试验中,不同时间酸蚀处理对耐冬山茶种子发芽情况,以酸蚀60min发芽率、发芽势最好,分别为80%、70%,发芽指数为31.74。2.4 不同赤霉素(GA)浓度处理对种子萌发的影响

由表4平均值可以看出,处理5平均发芽指数最高,最低处理7为13.93。从方差分析F值检验

可知不同浓度GA处理对耐冬山茶种子发芽指数影响极显著。由多重比较结果可知,处理5发芽指数极显著高于其他处理,处理3、4与处理6之间差异不显著,显著与处理1、2、7。因此可以看出该试验中800mg.L的GA浸种,发芽指数最高为32.94。

由上可知,不同赤霉素浓度浸种对耐冬山茶种子发芽的影响,以浓度为800mg.L-1的GA浸种效果较好,发芽率、发芽势分别为90%、80%,发芽指数为32.94。

-1

3 讨论

耐冬山茶种子最适萌发温度为20~25e,在此温度范围内,发芽速率等各项指标为最好。在农业生产中常根据气候条件和种子发芽对温度的要求来确定适宜的播种期,以期达到出苗齐、出苗壮的目

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的。结合研究结果,生产上播种育苗时,可适时早播,外界环境温度在15~20e即可播种。

浓硫酸能够破坏种皮结构的不透水层,使种子透气、透水性加强。前人研究表明:不透水层为种皮栅栏细胞层的明线及其外侧部分[6]。该试验耐冬山茶经酸蚀后及在发芽过程中,肉眼可见种皮表面有膜质碎片脱落,其是否含有抑制萌发物质,对种子萌发影响如何,有待进一步探讨。

该试验研究结果表明,GA对耐冬山茶种子的发芽有明显的促进作用,经GA浸种后发芽的种子,胚根较白、粗壮,伸长速度较快,根毛分布较密,试验结果与王荣青[7]报道的用GA处理茄子种子发芽效果基本一致,但随着浓度的提高,发芽率有所降低,可能是因为一定浓度范围,GA能促使种子细胞分化,有利于活种子内部酶的活性;一旦浓度提高,GA中的抑制物质起主导作用,对发芽产生一定抑制作用。其原因有待以后的进一步研究。

硬实现象在某种程度上是一种遗传性的现象。其多寡随植物种类、成熟度、成熟条件和贮藏时间而异。本试验所用材料为园栽的耐冬山茶耐冬山茶种子,萌发状况较不一致,有一小部分种子甚至不萌(接第53页)

2天调查裂果情况。详见表12。

表12 果面喷钙、喷糖对预防裂果的影响

处理处理0.5%石灰水1%石灰水

0.5%蔗糖+0.3%钙1%蔗糖+0.3%钙

调查果数(个)裂果数(个)裂果率(%)

620650580540

48474338

7.77.27.47.0

[8]

发,这可能与种子采集时期、种子本身的遗传性状或

是其它生理休眠等有关,具体原因有待进一步探讨。

参考文献:

[1]张治国,王仁卿.中国分布北界的山茶(CamelliajaponicaL)种群大小结构和空间格局分析[J].植物生态学报,2000,24(1):118~122

[2]王俊,杜勤民,王稼祥.论胶东半岛耐冬资源的今昔的变迁[J].园林科技信息,2001,2:2~9

[3]刘庆华,王奎玲,唐启和.耐冬山茶野生资源保护与利用[J].中国城市林业,2007,5(1)

[4]国际种子检验协会.1996国际种子检验规程[M].北京:中国农业出版,1999:31~32

[5]徐本美.蓝花棘豆硬实种子特性的研究[J].草地学报,1995:3(4)305~310.

[6]陈润政,傅家瑞.格木种子休眠和萌发生理的研究[J].林业科学.1984(2):35~41

[7]王荣青.赤霉素浸种处理对茄种子萌发的影响[J].上海农业学报,2001,17(3):61

[8]KowithayakoraL.HillM.SeedSci&Technol.1982,10(2):179~186

肥料均对增强树势,促进树体发育,获得优质丰产效果显著。红灯甜樱桃施肥以羊厩肥+复合肥的施肥方式增产效果最好,此种施肥方式对红灯甜樱桃的生长发育促进最快,收益最大。

3.3 果园地膜覆盖既能节水,又能保墒、增温,促进甜樱桃优质丰产,在山丘果园值得大力推广。3.4 PBO促花效果好,取代了环剥和多效挫化控,激活了甜樱桃的成花基因,促进花芽分化,抑制枝条旺长,在增加结果枝数量、提高产量方面效果显著。盛花期喷钼能使红灯甜樱桃坐果率达到36.68%~50.00%,比对照提高14.1%~27.42%,以喷0.075%钼酸钠+0.3%硼砂效果最好。适时浇水,甜樱桃果实发育后期搭棚遮雨,果园覆膜覆草,喷钙、喷糖,能有效地防止裂果。

参考文献:

[1]李建设,陈辉,范仲恩,冀建峰,杨雪竹.甜樱桃果园配方施肥技术[J].陕西农业科学,2006,(04)

[2]刘景福.甜樱桃早期丰产的主要措施[J].新农业,1988,(09)

由表12可以看出,在着色前期果面喷钙、喷糖可以有效地预防红灯甜樱桃采前裂果,可降低裂果率12.5%~13.2%,以1%石灰水和1%蔗糖+

0.3%钙液效果最好。

3 结论

3.1 土壤改良能有效地促进甜樱桃生长发育,提高果产量和质量在搞好深翻扩穴、覆草的基础上,要及时进行中耕除草,改善土壤理化性状,为优化丰产打好基础。

3.2 在立地条件较差的山地甜樱桃园内,施用不同

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