水杉种子贮藏试验_王盛斌.pdf

第5 2卷 第1期2 0 2 3年2月湖 北 林 业 科 技H u b e iF o r e s t ryS c i e n c ea n dT e c h n o l og yV o l.5 2,N o.1F e b.,2 0 2 3*收稿日期:2 0 2 2-0 6-1 7作者简介:王盛斌(1 9 7 4),男,工程师,主要从事营林工作。水杉种子贮藏试验王盛斌(1)樊孝阳(2)刘本洲(3)(1.利川市林业科学研究所 利川 4 4 5 4 0 0;2.利川市林业事务服务中心 利川 4 4 5 4 0 0;3.利川市林业局 利川 4 4 5 4 0 0)摘 要:为了探寻水杉种子贮藏的适宜含水量、温度和时长,以期为水杉种子的科学贮藏提供参考。本研究以水杉原产地湖北省利川市忠路镇小河村的原生水杉母树上采收的种子为试验材料,通过不同种子含水量、贮藏温度和贮藏时长试验,比较了入库和出库时种子发芽率、发芽势的变化规律。结果表明:种子含水量在1 0.0 0%1 0.9 9%时,贮藏期间种子发芽率、发芽势的降低值最小,贮藏效果最佳。种子含水量为1 0.0 0%1 0.9 9%,在-5 贮藏1a时,发芽率、发芽势降低值最小,贮藏效果最佳;-5贮藏1a、2a、3a时,种子的发芽率、发芽势无显著性差异。因此,水杉种子贮藏入库含水量应控制在1 0.0 0%1 0.9 9%,贮藏温度推荐-5,在-5条件下可以贮藏3a。关键词:水杉;种子;贮藏技术中图分类号:S 7 9 1.3 5 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 4-3 0 2 0(2 0 2 3)0 1-0 0 1 3-0 4S t o r ageE xpe r i m e n t o fM e t a s e q u o i ag l y p t o s t r o b o i d e sS e e d sW a ngS h e ngb i n(1)F a nX i a oya ng(2)L i uB e n z h o u(3)(1.L i c h u a nF o r e s t ryS c i e n c eR e s e a r c hI n s t i t u t e L i c h u a n 4 4 5 4 0 0;2.L i c h u a nF o r e s t ryA f f a i r sS e r v i c eC e n t e r L i c h u a n 4 4 5 4 0 0;3.L i c h u a nF o r e s t ryB u r e a u L i c h u a n 4 4 5 4 0 0)A b s t r a c t:I no r d e r t oe xpl o r e s u i t a b l ew a t e rc o n t e n t,t e mpe r a t u r ea n ds t o r age t i m eo fM.gly pt o s t r o b o i d e ss e e d s,pr o v i d er e f e r e n c ef o r i t s s c i e n t i f i c s t o r age.I nt h i s s t u dy,t h es e e d sc o l l e c t e df r o mt h eo r igi n a lm o t h e rt r e eo fM.gly pt o s t r o b o i d e st h a tgr e wi nX i a o h eV i l l e age,Z h o ngl uT o w n s h ip,L i c h u a nC o u n tyo fH u b e ipr o v i n c ew e r eu s e da s e xpe r i m e n t a lm a t e r i a l s.T h ec h a nger u l e so fge r m i n a t i o nr a t ea n dge r m i n a t i o nv igo rb e t w e e ne n t e r i nga n dl e a v i ngt h ei n c u b a t o rw e r ec o mpa r e dw i t hd i f f e r e n t m o i s t u r e,t e mpe r a t u r ea n ds t o r aget i m e.T h er e s u l t ss h o w e dt h a tw a t e rc o n t e n tb e t w e e n1 0.0 0%t o1 0.9 9%,t h ed r opv a l u eo f t h ege r m i n a t i o nr a t ea n dge r m i n a t i o nv igo rw a s t h e l o w e s t,s o t h e r ew a s t h eb e s tm o i s t u r e f o rs e e ds t o r age.w h e nt h em o i s t u r ew a s 1 0%t o1 1%,a n d t h e t e mpe r a t u r ew a s f i v ed egr e e sb e l o wz e r o,t h ed r opv a l u eo f t h ege r m i n a t i o nr a t ea n dge r m i n a t i o nv igo rw a st h el o w e s tf o rs t o r age1ye a r,t h e r ew a st h eb e s ts t o r agec o n d i t i o n.T h e r ew o u l db en os ign i f i c a n td i f f e r e n c es t o r agef o r 1ye a r,2ye a r s a n d3ye a r s i f f i v ed egr e e sb e l o wz e r o.T h e r e f o r e,t h eap pr o-pr i a t em o i s t u r es h o u l db ec o n t r o l l e da t 1 0.0 0%t o1 0.9 9%,a n d t h eb e s t t e mpe r a t u r e s h o u l db e f i v ed egr e e s b e l o wz e r o,t h es t o r age l e ngt hc a nb ea c h i e v e dt o3ye a r s i f t h et e mpe r a t u r e i s f i v ed egr e e sb e l o wz e r o.K eyw o r d s:M e t a s equ o i agly pt o s t r o b o i d e s;s e e d;s t o r aget e c h n o l og y 水杉M e t a s e q u o i ag l y p t o s t r o b o i d e s,是柏科水杉属落叶树种1,国家一级保护植物2,历经第四纪冰川的孑遗树种,享有“植物活化石”的美誉。原生种群主要分布于湖北省利川市、重庆市石柱县和湖南省龙山县。水杉适应性强,喜湿润,生长快,树姿优美,是我国平原绿化、湖区绿化、道路绿化、河堤护岸的主要树种和庭园观赏树种。水杉种子主要产自其原生分布区上百年的古树。水杉古树较湖 北 林 业 科 技第5 2卷高,平均高度达3 5m以上,其结实层多在树梢,采摘难度大、风险高、费用贵。水杉结实受当年初春气候影响非常明显,产量和质量不稳定,质量优良的水杉种子尤为珍贵。因此,建立水杉种子科学的贮藏方法,保障水杉种子供应,提高苗木质量显得特别重要。由于水杉种子天然发芽率低,自然更新困难,加上人为破坏等原因,致使野生水杉数量急剧下降而处于濒危状态。目前,学者对水杉的研究主要集中在其地理分布、系统演化地位、群落生态性状、遗传多样性及种子的萌发等方面。本研究通过比较水杉种子在不同含水量、不同温度、不同时长贮藏后种子的发芽情况,以期建立水杉种子适宜的贮藏方法。1 试验地概况试验地设在湖北省利川市水杉原生种群分布区,东经1 0 8 5 6 2 5 1 0 8 5 7 4 4,北纬3 0 1 4 5 7 3 0 1 6 1 1,海拔65 0 015 0 0m。属亚热带季风气候,全年日照时数12 9 8.9h,日照率2 9%,年平均气温1 2.8,极端最低气温-1 5.4,极端最高气温3 5.4,全年活动积温为3 8 6 3,年平均降水量14 7 1.1mm,年均蒸发量12 0 9.2mm,相对湿度8 1.3%,全年无霜期为2 3 3d。土壤为河谷冲积土和沙岩发育成的紫色土及石灰岩发育成的山地黄壤和黄棕壤,p H值5.66.7,呈微酸性或中性,土质疏松湿润,土层深厚肥沃。2 材料与方法2.1 试验材料2 0 1 8年1 0月1 8日,在利川市忠路镇小河村母树群落采收水杉球果3 5 0k g,运回利川市林科所,采用自然干燥法调制出水杉种子2 1k g。取用其中籽粒饱满、无杂质、无病虫害的水杉种子1 6k g开展贮藏试验。2.2 试验方法2.2.1 种子含水量试验采用普通干藏法开展贮藏试验,比较不同含水量的种子贮藏期间发芽率、发芽势的变化情况,探索贮藏水杉种子的适宜含水量。设4个处理,贮藏入库 时 种 子 含 水 量 分 别 是9.0 0%9.9 9%、1 0.0 0%1 0.9 9%、1 1.0 0%1 1.9 9%、1 2%1 3%,每处理4次重复。每次重复用种子0.5k g,每处理用种子2k g,共用种子8k g。新鲜种子2k g用编织袋装好,放入风干机中干燥,期间每隔6h抽样检测一次含水量,直至符合试验设计处理要求,随后进行贮藏。种子入库贮藏时间为2 0 1 8年1 1月1 6日,出库时间为2 0 1 9年3月6日,贮藏时长4个月。2.2.2 贮藏温度与贮藏时长试验以含水量1 0.7%的种子(发芽率3 5%,发芽势2 1%)为材料开展试验,比较不同温度、不同时长种子发芽率、发芽势的变化情况,探索贮藏水杉种子的适宜温度和时长。贮藏温度设4个处理,分别是常温、0、-5、-1 0;贮藏时长设3个处理,分别是1a、2a、3a;每处理设4次重复。每次重复用种子0.5k g,每处理用种子2k g,共用种子8k g。种子贮藏入库时间为2 0 1 8年1 1月2 0日,出库时间分别是2 0 1 9年1 1月1 0日、2 0 2 0年1 1月1 2日和2 0 2 1年1 1月1 0日。2.2.3 种子入库含水量测定种子干燥过程中抽样检测含水量,抽取的样品采用高恒温烘干法检测,控制温度(1 3 02),烘干时间4h。数据计算参照G B2 7 7 2-1 9 9 9 林木种子检验规程。含水量以重量百分率表示,计算到一位小数,其计算公式为:含水量(%)=M2-M3M2-M11 0 0%式中,M1为样品盒和盖的重量(g),M2为样品盒和盖及样品的烘前重量(g),M3为样品盒和盖及样品的烘后重量(g)。2.2.4 种子发芽率和发芽势测定采用光照培养箱进行恒温发芽试验,发芽床为两层滤纸。将供试种子均匀摆放在湿润的滤纸上,置入发芽盒中,再将发芽盒置入光照培养箱内开展试验,控制温度2 5,每处理播种1 0 0粒种子,4次重复。初次计数时间为置床后第1 0天,以发芽末期连续5d发芽粒数平均不足供试种子总数的1%时结束发芽测定试验,末次计数时间为第2 6天。期间,每天观察记录发芽数据,计算种子发芽率和发 芽 势。数 据 统 计 和 计 算 参 照G B 2 7 7 2-1 9 9 9 林木种子检验规程。发芽率计算公式为:发芽率(%)=nN1 0 0%式中,n为总正常发芽粒数,N为供试种子总粒数。发芽势计算公式为:41第1期王盛斌,等:水杉种子贮藏试验发芽势(%)=N1 0 0%式中,为达到高峰时的正常发芽粒数,N为供试种子总粒数。2.3 数据分析方法出库与入库时种子发芽率、发芽势的差值即是降低值,以降低值为基础数据进行分析。先进行方差分析,然后用q检验方法进行多重比较。因降低值是百分数,先将其采用反正弦函数转换处理后再行方差分析和q检验。3 结果与分析3.1 含水量不同含水量种子出入库时的发芽率和发芽势见表1,其中4个处理种子的实际含水量分别为9.6%、1 0.7%、1 1.6%和1 2.5%。不同含水量贮藏结果见表1,含水量对种子发芽率、发芽势的影响存在一致性。表1 不同含水量种子的发芽率、发芽势降低情况统计表含水量(%)发芽率(%)发芽势(%)入库出库平均降低值入库出库平均降低值9.63 2.02 5.07.01.5c1 9.01 5.04.01.1c1 0.73 2.02 7.05.01.2c1 8.01 6.02.00.8c1 1.63 3.02 1.01 2.01.8b2 0.01 3.07.01.3 b c1 2.53 2.08.02 42.4 a1 9.04.01 5.01.1 a 注:表中的数据为平均值标准差(n=4);同列不同字母表示差异显著(p1 1.6%9.6%1 0.7%,含水量1 0.7%的降低值最小。进一步采用q检验法进行多重比较,显示含水量1 0.7%与9.6%间不存在显著性差异,与含水量1 1.6%、1 2.5%之间存在显著性差异。因此,种子贮藏入库含水量应控制在1 0%1 0.9 9%。3.2 贮藏温度与时长种子含水量1 0%1 0.9 9%时,不同温度与时长的贮藏结果,温度和时长对种子发芽率、发芽势的影响存在一致性,见表2。表2 不同贮藏温度与时长的发芽率、发芽势降低情况统计表贮藏温度/发芽率(%)发芽势(%)1年2年3年平均温度1年2年3年平均温度常温入库3 5.02 1.0出库5.01.00.03.00.00.0降低3 0.01.6 a 3 4.00.8 a 3 5.00.0 a 3 3.02.4 a 1 8.01.0 a 2 1.00.4 a 2 1.00.0 a 2 0.01.5 a0入库3 5.02 1.0出库2 9.02 6.01 5.01 7.01 5.09.0降低6.01.5 c d9.01.9 c2 0.01.5 b 1 2.06.2 b 4.01.1 c d6.01.1 c1 2.00.7 b 7.03.7 b-5入库3 5.02 1.0出库3 2.03 0.02 8.01 9.01 8.01 7.0降低3.01.5 d5.01.5 d c 7.02.1 c d5.02.4 c2.00.8 d3.00.8 d4.01.3 c d 3.04.2 c-1 0入库3 5.02 1.0出库3 1.02 8.02 8.01 8.01 7.01 7.0降低4.01.6 d7.01.1 c d 7.01.2 c d6.02.0 c3.01.1 d4.00.8 c d 4.00.4 c d 4.01.1 c时长平均1 1.01 1.3 c1 4.01 2.0 b1 7.01 1.6 a6.06.8 c8.07.3 b1 0.07.1 a 注:表中的数据为平均值标准差(n=4);同列不同字母表示差异显著(p 51湖 北 林 业 科 技第5 2卷2a 1a,贮藏时长越长降低值越大。q检验显示,贮藏时长1a与贮藏2a、3a之间均存在显著性差异。可见,种子的贮藏时长以不超过1a为宜。不同贮藏温度的种子发芽率、发芽势降低程度差异显著。降低值排序均为常温贮藏0 -1 0-5,-5 贮藏降低值最小。q检验显示,-5贮藏与-1 0 贮藏不存在显著性差异,与0、常温贮藏均存在极显著差异。可见,水杉种子贮藏的适宜温是-5。贮藏温度与时长交互作用下,各处理间的种子发芽率、发芽势降低程度差异显著。降低值排序为常温贮藏3a 2a 1a 0贮藏3a 0贮藏2a -1 0贮藏2a-1 0 贮藏3a-5 贮藏3a 0贮藏1a -5贮藏2a -1 0贮藏1a-5贮藏1a,-5 贮藏1a的降低值 最小。q检验显示,-5贮藏1a与-5 贮藏3a、0 贮藏1a、-5贮藏2a、-1 0贮藏1a之间不存在显著性差异,与其它组合均存在显著性差异。可见,水杉种子在含水量1 0%1 0.9 9%时,于-5条件下可以贮藏3a。综合贮藏温度和时长对种子发芽率、发芽势的影响,认为水杉种子贮藏的最佳时长为1a,贮藏适宜温度-5,在-5可以贮藏3a。4 结论种子贮藏是种质资源研究的一个重要内容,直接影响种子的萌发能力,从而决定其种群的未来。水杉母树十分高大,采摘种子非常困难,产量受气候影响明显,且种子自然状态下寿命短,贮藏技术不好把握,导致供求关系极不稳定,严重制约水杉发展。试验针对水杉种子贮藏困难的突出问题,探索水杉种子合适的贮藏条件,有效解决了水杉良种供求关系,进而为挽救和发展水杉提供一定的科学依据。本试验说明水杉种子贮藏入库含水量应当控制在1 0.0 0%1 0.9 9%为宜;种子贮藏的最佳时长为1a;贮藏适宜温度为-5;-5 条件下可以贮藏3a。若需贮藏更久应进一步开展试验验证。实际生产中,来年春播用的水杉种子控制其含水量在1 0.0 0%1 0.9 9%,常温保存即可;需要保存1a以上的,控制含水量在1 0.0 0%1 0.9 9%,贮藏温度推荐-5。当然,以上试验只是说明了水杉种子贮藏最适宜的物理环境。在实际贮藏工作中还应做好种子入库前的筛选、检验、杀虫、消毒、出库运输等相关工作,以保障水杉种子的优良品质,培育出高质量的水杉苗木。参 考 文 献1 中国科学院植物研究所.中国植物志E B/O L.(2 0 2 1-0 9-1 3)2 0 2 1-0 6-1 7.h t t p:/w w w.i p l a n t.c n/i n f o/%E 6%B 0%B 4%E 6%9 D%8 9.2 国家林业和草原局.国家林业和草原局 农业农村部公告(2 0 2 1年第1 5号)国家重点保护野生植物名录E B/O L.(2 0 2 1-0 9-0 8)2 0 2 2-0 6-1 7.h t t p:/w ww.f o r e s t-r y.g o v.c n/m a i n/5 4 6 1/2 0 2 1 0 9 0 8/1 6 2 5 1 5 8 5 0 5 7 2 9 0 0.h t-m l.3 景丹龙,梁宏伟,王玉兵,等.不同光照及储藏温度对水杉种子萌发及酶活性的影响.湖北农业科学,2 0 1 1(1 9):3 9 8 0-3 9 8 3.4 吴漫玲,朱江,艾训儒,等.不同温度条件下P E G模拟干旱胁迫对水杉种子萌发的影响.广西植物,2 0 2 0(1 1):1 6 9 1-1 6 9 8.5 郭秋菊,王志鸣,邓桢珍.不同浓度亚硒酸钠溶液对水杉种子萌发的影响.广西植物,2 0 1 8(1 0):1 3 1 9-1 3 2 5.6 国家质量技术监督局.林木种子检验规程G B2 7 7 2S.北京:中国标准出版社,1 9 9 9.(编校:郑京津)(上接第1 2页)1 0 李宏.浅议杨树伐根萌芽更新造林J.山西林业,2 0 0 4(6):2 4-2 5.1 1 张晓婷,胡飞,张玲丽.2 0 2 5杨树伐根萌芽更新与扦插造林的效果研究J.现代农业科技,2 0 1 1(2):2 3 7.1 2 李爱萍,王挺,张雅琪,等.杨树伐根萌条更新技术研究J.宁夏农林科技,2 0 0 8(4):1 6,6.1 3 任长海,姚桂兰,高坤,等.采用伐根萌芽法进行杨树更新初报J.吉林林业科技,1 9 9 2(1):1 5-1 6.1 4 胡天新,倪天飞,侯红兵,等.杨树用材林萌芽更新管理技术研究J.现代农业科技,2 0 1 8(8):1 7 4,1 8 1.1 5 余相.杨树伐根的萌芽更新J.安徽林业,1 9 9 7(3):2 2.1 6 唐洁,汤玉玺,李永进,等.南方型杨树新无性系生长对比试验研究J.湖南林业科技,2 0 1 8,4 5(1):1-5.1 7 高丽春,赵荣堂,徐焕圻.黑杨派四个无性系立木材积表编制J.南京林学院学报,1 9 8 4(1):1 3 1-1 3 8.1 8 张振中,薛寿祥,孙伟,等.利用I-6 9杨树伐根萌芽更新与扦插造林的效果J.江苏林业科技,1 9 9 9,2 6(4):1 5-1 6.(编校:唐 岚)61