不同酸碱腐蚀处理方式及温度和光照强度对构树种子萌发的影响

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不同酸碱腐蚀处理方式及温度和光照强度对构树种子萌发的影响作者:闫东方周玮王鑫任颖杨恩点骈瑞琪来源:《南方农业学报》2019年第05期摘要:【目的】分析不同酸堿腐蚀处理方式及温度和光照强度对构树种子萌发的影响,为构树苗木的快速繁殖提供参考依据。

【方法】以同株构树干燥种子为材料,开展不同酸碱(浓硫酸和氢氧化钠)腐蚀处理方式、温度和光照条件下种子萌发试验,测定分析各处理构树种子的平均发芽率、发芽势和发芽时间,筛选出构树种子萌发的最佳处理方式、最适光照条件及最适温度。

【结果】在浓硫酸处理中,腐蚀9 min处理的干燥构树种子萌发效果最佳,平均发芽率、发芽势和发芽时间分别为91.11%、48.89%和8.41 d,其中平均发芽率除与腐蚀7 min处理无显著差异(P>0.05,下同)外均显著高于其他腐蚀时间处理(P<0.05,下同);在氢氧化钠处理中,用40.0 g/L腐蚀4 h处理的干燥构树种子萌发效果最佳,平均发芽率、发芽势和发芽时间分别为72.22%、35.56%和13.28 d,其中平均发芽率显著高于除20.0 g/L腐蚀8 h处理外的其他处理,平均发芽势显著高于其他处理。

极差分析结果表明,氢氧化钠处理的浓度因素对平均发芽率和发芽时间影响较明显,而时间因素对平均发芽势影响较明显。

温度对构树种子萌发具有明显影响,其中30 ℃是最适宜构树种子的催芽温度,40 ℃为构树种子催芽的上限致死温度;光照条件对构树种子萌发影响不明显。

【结论】采用浓硫酸和氢氧化钠腐蚀构树种子后催芽可促进其快速萌发,有效提高发芽率和发芽势,其中以浓硫酸腐蚀其干燥种子9 min并在30 ℃下进行催芽的发芽效果最佳。

关键词:构树;种子萌发;酸碱腐蚀;温度;光照中图分类号: S722.1 ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;文献标志码: A 文章编号:2095-1191(2019)05-1057-07Abstract:【Objective】In order to provide reference for the production of Broussonetia papyrifera seedlings, the e-ffects of different acid and alkali corrosion treatment methods and treatment time on the seed germination of B. papyrifera were analyzed. 【Method】In the present study,dry seeds of B. papyrifera were used. Seed germination test was conducted using different acid and alkali corrosion treatments(H2SO4 and NaOH), temperature and light conditions. Theaverage germination rate, germination potential and germination time of B. papyrifera seeds under various treatments were analyzed to select the optimal pretreatment method,optimum lighting conditions and optimum temperature for the seed germination.【Result】The results indicated that average germination rate,germination potential and germination time were 91.11%,48.89% and 8.41 d when dry seeds were soaked 9 min with H2SO4 and its germination effects was the best among the all. Its average germination rate was significantly(P<0.05,the same below) better than other processing times except that it had no significant difference with corrosion for 7 min(P>0.05,the same below). As for NaOH treatment, the germination of dry seed treated with 40.0 g/L NaOH for 4 h was the best, its average germination rate,germination potential and germination time were 72.22%,35.56% and 13.28 d, respectively. Its average germination rate was significantly better than other processings except 20.0 g/L NaOH for 8 h, and its average germination potential was significantly better than other processings. The results of the range analysis showed that the NaOH concentration factor had obvious influence on the avera-ge germination rate and germination time,the time factor had great influence on the germination potential. Temperature had great influence on seed germination of B. papyrifera. A moderate temperature of 30 ℃ was suitable and ;40 ℃ was limit fatal temperature for seed germination. Light had no obvious effect on seed germination. 【Conclusion】H2SO4 ;and ;NaOH corrosion can promote rapid seed germination of B. papyrifera seed, increase germination rate and germination potential. H2SO4 ;corrosion for 9 min and temperature condition of 30 ℃ has the best seed germination effects.Key words: Broussonetia papyrifera; seed germination; acid and alkali corrosion; temperature; illumination0 引言【研究意义】构树(Broussonetia papyrifea)是桑科(Moraceae)构属(Broussonetia)乔木树种,在我国大部分地区(除东北北部、西北北部外)及日本、印度、马来西亚、泰国、越南等国家和地区均有分布(杨平等,2015)。

构树具有萌生能力强、适应性广、抗逆性强及轮伐期短等特点,是城市园林绿化,特别是工矿企业绿化的理想树种,也是颇具发展前途的优良速生经济树种和薪炭树种(周璟等,2015)。

杂交构树叶片粗蛋白含量较高,约26.1%,是贵州、广西、海南、湖南和四川等省(区)发展飼料产业的优良植物(张荣慧等,2010)。

但构树种子较小(千粒重仅2.0 g),种皮较硬,吸水能力较弱,自然条件下发芽耗时较长(约40 d),且田间发芽率极低(低于4.0%),造成构树种子利用率较低,种群更新困难(孙永玉等,2007;王颖等,2012),不利于其推广应用。

已有研究表明,酸碱(浓硫酸和氢氧化钠)腐蚀处理可提高种皮较硬和吸水能力较弱植物种子的萌发率(候文焕等,2018;李鸿斌,2018;苏建睦等,2018;吴丽芳等,2018),但目前通过酸碱腐蚀构树种子以促进其萌发的研究鲜见报道。

因此,探讨不同酸碱处理方式对构树种子催芽和萌发效果的影响,对构树苗木的快速繁殖具有重要意义。

【前人研究进展】种子发芽除需种子本身内在结构发育完全外,还需适宜的环境条件,如温度、光照和水分等,不同植物由于种子形态结构多样,影响种子萌发的主导因素存在差异(杨期和等,2006;付菁等,2009;贺小秀和王勇,2010;杜建材等,2011),最适萌发条件差异也较明显。

种子萌发是植物实现种族繁衍和延续的重要阶段,对种群分布及更新发挥重要作用(焦冬英等,2011;王慧慧等,2016)。

至今,有关学者已从多方面对构树种子萌发开展了研究。

孙永玉等(2007)对昆明构树种子进行处理,发现大棚自然状态下构树种子约需90 d后才能萌发,在最佳处理方式下平均发芽时间为18~30 d,其最高发芽率和发芽势分别为77.0%和14.0%。

杨帆等(2008)、吴纲等(2009)、王爱霞和方炎明(2016)研究发现,低浓度盐碱处理能促进构树种子萌发,高浓度盐碱处理则抑制构树种子萌发,其发芽率、发芽指数和活力指数均下降。

张克丽等(2012)研究发现,构树种子萌发的最适温度为30 ℃,其发芽率达88.5%。

杨平等(2015)采用人工模拟温度和水分胁迫方法研究构树种子萌发对温度和水分的反应过程,结果表明,在最佳萌发温度20 ℃/10 ℃下,构树种子的萌发率和萌发速率最高,分别为90.0%和19.0%。

【本研究切入点】目前,针对构树种子的研究主要集中在提高发芽率方面,且由于不同研究者采用的试验材料和试验设计不同,得出的结论也存在一定差异,而关于构树种子催芽的研究较少,未能解决构树种子发芽难和发芽慢等问题。

【拟解决的关键问题】在不同酸碱(浓硫酸和氢氧化钠)腐蚀处理方式、不同光照条件及不同温度条件下开展构树种子萌发试验,测定分析各处理构树种子的平均发芽率、发芽势和发芽时间,筛选出最佳酸碱处理方式、最适光照条件和最适温度,为构树苗木的快速繁殖推广提供参考依据。