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试机与人工去皮对紫穗槐种子活力的影响

发布时间:2019-09-29


  0引言

  紫穗槐又称绵槐、椒条、油条、棉槐[1],为豆科紫穗槐属落叶丛生灌木。紫穗槐种子密实,不开裂,内含1粒种子[2],芽常2个叠生,为短荚果,荚果弯曲、下垂,呈短镰形,宽约3mm,棕褐色[3].

  紫穗槐抗逆性强,对土壤要求不高,耐盐碱[4]、耐干旱、耐水淹[5]、耐高温、耐寒、耐病虫害。种子含油10%~15%,果荚含油8.7%~22%,可作甘油或润滑油。紫穗槐根际土壤养分均高于非根际土壤,种植紫穗槐可以有效地改良土壤[6].紫穗槐产量高,营养物丰富,是非常有效的肥料,枝条材质坚韧,是编织筐、篮子制作工艺品的好用料。紫穗槐生活力很强,根系发达,保沙固土,生长力旺盛,即使一部分根系裸露在外仍能成活[7],是防风林带紧密种植结构和护坡植物首选树种[8-9].

  由于紫穗槐种子和荚果均含油脂,种子存在硬实性。这种特性虽然在自然状态下有利于物种的繁衍,却给生产和科研带来一定的困难。农用碾子、尿素或草木灰浸泡处理过的紫穗槐种子在冬季过后才能解除休眠,破壳萌发,发芽率较低,仅有6%~7%[10],难以出苗,不适应现代林业生产。本研究试图用化学试剂和生物试剂以及人工去皮对紫穗槐种子进行处理,打破休眠或破除油脂种皮,促进种子吸水从而提高种子活力。

  1材料与方法

  1.1原料与试剂

  紫穗槐种子:大连环复生态技术有限公司提供。98%浓硫酸,大连华中试剂厂;30%过氧化氢,天津市博迪化工有限公司;硝酸钾,天津市天和化学试剂厂;赤霉素,北京迪尔塔金生物技术有限公司。供试土壤为大连工业大学内玉山上经高温消毒土壤。

  1.2方法

  1.2.1 预培养种子活力的测定

  1.2.1.1种子处理方法

  对种子进行8种处理:处理1,用低浓度(0.6%)过氧化氢浸泡6h;处理2,用高浓度(30%)过氧化氢浸泡5min;处理3,用硝酸钾溶液(100g/L)浸泡6h;处理4,用浓硫酸(98%)浸泡15min;处理5,用热水(70℃无离子水)浸泡6h;处理6,用低浓度(50mg/L)赤霉素浸泡2h;处理7,用高浓度(100mg/L)赤霉素浸泡2h;处理8,将种子人工去壳,不浸泡。以上每个处理用种子100粒,处理后,用去离子水洗净附着的处理液。

  1.2.1.2实验方法

  将各处理种子均匀地放入发芽床(垫有双层滤纸的培养皿中)[11],置入恒温箱中,保持25 ℃左右。在实验期间,保持发芽床湿润,培养皿内水分以不滴水为宜。每天计算无覆土发芽率,并将发芽的种子移入土层中;每天计算覆土发芽率和出苗率。

  1.2.2土中直播种子活力的测定

  1.2.2.1种子处理方法

  对种子进行4种处理:处理1,用低浓度(0.6%)过氧化氢浸泡6h;处理2,用浓硫酸(98%)浸泡15min;处理3,用热水(70℃无离子水)浸泡6h;处理4,高浓度(100mg/L)赤霉素浸泡2h.以上每个处理用种子100粒,处理后用去离子水洗净附着的处理液。

  1.2.2.2实验方法

  将各处理种子均匀地种在花盆的土中,放入恒温箱中,保持25℃左右[12].在发芽期间,保持盆土湿润,每天计算覆土发芽率和出苗率。

  1.2.3计算方法

  无覆土 发 芽 率=培 养 皿 中 胚 根 伸 出 种 皮1mm以上的种子数/供试种子总数×100%;覆土发芽率=子叶的大部分拱出土层(可以未完全 脱 掉 种 皮)的 种 子 数/供 试 种 子 总 数×100%;出苗率=在土中初生叶长出1mm以上的种子数/供试种子总数×100%.

  2结果与讨论

  2.1预培养种子活力

  预培养种子各处理的种子活力有明显区别,见表1.

  浓硫酸浸泡紫穗槐种子15min的无覆土发芽率最高,并且发芽最快,7d无覆土发芽率就达到了最大值100%,其次为低浓度过氧化氢浸泡6h、低浓度赤霉素浸泡2h和高浓度赤霉素浸泡2h处理的种子,12d无覆土发芽率都达到90%,高浓度过氧化氢处理种子的发芽率达到83%,硝酸钾处理的种子发芽率达到82%,热水处理的种子发芽率达到80%,人工去壳种子发芽率最低,只有75%.

  浓硫酸浸泡15min的种子的15d覆土发芽率最高,达到95%,其次为高浓度赤霉素浸泡2h处理的种子,覆土发芽率为91%,再次为低浓度过氧化氢浸泡处理达到88%.高浓度过氧化氢、热水以及高浓度赤霉素浸泡处理效果接近,均高于80%.硝酸钾浸泡处理6h效果与去壳处理发芽率最低,为50%左右。

  浓硫酸处理15min的种子在土中出苗率最高,15d达到92%,高浓度赤霉素浸泡2h处理出苗率也可达90%.低浓度过氧化氢处理达到83.8%.高浓度过氧化氢、低浓度赤霉素、热水3个处理的种子的出苗率相差不大,分别为75%、78%和79%.硝酸钾处理的种子的效果与人工去壳出苗率均低于50%.

  2.2土中直播种子活力

  如果紫穗槐用作护坡植物时是使用种枪直接将种子打到土中,则不可能先在培养皿中将种子培养至发芽,所以设计实验直接把种子种在土中计算覆土发芽率和出苗率是有必要的。

  预培养种子实验结果表明,低浓度过氧化氢处理的种子无覆土发芽率、覆土发芽率及出苗率均高于高浓度过氧化氢处理,且此处理节约药品,所以直播实验中只采用低浓度过氧化氢处理。高浓度赤霉素处理的种子无覆土发芽率虽然与低浓度赤霉素处理无明显差异,但其覆土发芽率及出苗率均高于低浓度赤霉素处理10%以上,所以直播实验中只采用高浓度赤霉素处理。人工去壳和硝酸钾处理的覆土发芽率及出苗率过低,在直播实验中不采用。

  从表2中可以看出,直播实验各处理中浓硫酸浸泡种子15min效果仍然最好的,覆土发芽率为89%,出苗率为88%,其次是高浓度赤霉素处理,覆土发芽率和出苗率均为83%,低浓度过氧化氢处理的覆土发芽率和出苗率分别为74%和72%,热水处理覆土发芽率和出苗率分别为65%和63%.

  3结论

  无论是先在培养皿中预培养种子,还是在土中直播种子,用98%浓硫酸浸泡15min的紫穗槐种子的无覆土发芽率、覆土发芽率、出苗率都是最高的,均接近或超过90%,且用时最短。证明浓硫酸可有 效 破 除 种 子 硬 实,提 高 发 芽 率[12-13].用100mg/L赤霉素浸泡2h处理紫穗槐种子效果也很明显,虽然处理后的种子发芽、出苗都较用浓硫酸处理后的种子所需时间长,且发芽率出苗率均略低于浓硫酸15min的处理,但是,用赤霉素处理过的种子,不论是先用培养皿培养后移入土中,或者直接种入土中,都表现出了在土中发芽的种子几乎全部出苗,说明了赤霉素有促进种子脱皮,促进出苗的作用,可考虑与其他方法联合使用。过氧化氢作为呼吸刺激剂,可加速分解种子内贮藏的营养物质,从而更快地为生长点提供能量和物质[14].0.6%过氧化氢处理和70℃水处理所用时间和效果相差不多,过氧化氢处理在土中直播中的发芽率和出苗率略高于70℃水处理,但考虑到环保问题,二者可权衡利弊选择使用。硝酸钾可以提高很多种子对光的敏感性,但其处理对紫穗槐种子效果不理想。人工去壳处理后易使种子发霉,不建议使用。

  参考文献:

  [1]中国药科大学。中药辞海:第3卷[M].北京:中国医药科技出版社,1997:861.

  [2]刘新民。不同药剂处理对紫穗槐种子发芽的影响[J].新疆林业,2004(2):24.

  [3]张军,李金龙。紫穗槐在公路绿化中的应用与栽培技术[J].防护林科技,2010(1):121-122.

  [4]刘萍,魏雪莲。耐盐碱乔木在盐碱地环境中的应用概况[J].山东林业科技,2005(6):60-61.

  [5]王瑞,梁坤伦,周志宇,等。不同淹水梯度对紫穗槐的营养生长和生理响应[J].草业学报,2012,21(1):149-155.

  [6]周媛媛,杜明新,周向睿,等。毛乌素沙漠南缘紫穗槐根际与非根际氮素含量特征[J].草业科学,2013,30(4):515-520.

  [7]张志伟。浅析紫穗槐的利用价值及造林技术[J].安徽农学通报,2009,15(12):164.

  [8]崔迪,王力刚,张迎新,等。紫穗槐在公路边坡上的应用技术模式[J].防护林科技,2013(5):80-81.

  [9]王纯玉,万浩宇,张连友,等。陕北风沙区铁路边坡生物防护技术研究[J].陕西林业科技,2012(5):77-81.

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