不同处理对鸡冠刺桐种子发芽的影响研究.pdf

年月J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y第 卷第 期收稿日期:作者简介:谢丽珠(),女,工程师,主要从事林木种子质量检验及种子发芽技术研究等工作.通讯作者:吴翕(),男,工程师,主要从事林木良种繁育及管理工作.不不同同处处理理对对鸡鸡冠冠刺刺桐桐种种子子发发芽芽的的影影响响研研究究谢丽珠,吴 翕,马宝才,徐云红(云南省林木种苗工作总站,云南 昆明 )摘要:鸡冠刺桐种子因其种皮坚硬、透水性差而对种子萌发造成了一定的影响,为找出最适宜鸡冠刺桐种子发芽的方法,本研究采用对比试验法,探索了不同条件对鸡冠刺桐发芽率的影响,包括不同发芽温度、不同初始浸种水温、不同浓度赤霉素、浓硫酸不同浸种时间、氢氧化钾不同浸种时间.结果表明:鸡冠刺桐种子最适发芽温度为;浓硫酸浸种处理 h效果最好,能大幅提高种子发芽率,可高达,而 热水浸种也能有效提高种子发芽率,适用于广谱育苗.该研究结果可为生产实践中鸡冠刺桐的采收储备、播种育苗及发芽技术研究提供技术参考.关键词:鸡冠刺桐;种子处理;发芽影响中图分类号:S 文献标识码:A文章编号:()E f f e c t o fD i f f e r e n tT r e a t m e n t so nS e e dG e r m i n a t i o no fE r y t h r i n a c r i s t a g a l l iX i eL i z h u,WuX i,M aB a o c a i,X uY u n h o n g(Y u n n a nF o r e s tP l a n t i n ga n dS e e d l i n gW o r kS t a t i o n,K u n m i n g,Y u n n a n ,C h i n a)A b s t r a c t:T h eh a r da n d i m p e r m e a b l e s e e dc o a t o fE r y t h r i n a c r i s t a g a l l is e e d sh a s ac e r t a i n i m p a c t o nt h es e e dg e r m i n a t i o n I no r d e r t oe x p l o r et h eo p t i m a lg e r m i n a t i o nm e t h o df o rE r y t h r i n ac r i s t a g a l l is e e d s,t h i ss t u d yu s e da c o m p a r a t i v e e x p e r i m e n t a lm e t h o d t o i n v e s t i g a t e t h e e f f e c t so f d i f f e r e n t c o n d i t i o n so n t h eg e r m i n a t i o nr a t eo fE r y t h r i n a c r i s t a g a l l i,i n c l u d i n gd i f f e r e n tg e r m i n a t i o nt e m p e r a t u r e s,d i f f e r e n t i n i t i a ls o a k i n gw a t e r t e m p e r a t u r e,d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o no f g i b b e r e l l i n,d i f f e r e n t s o a k i n g t i m e s i n c o n c e n t r a t e ds u l f u r i ca c i da n dd i f f e r e n t s o a k i n gt i m e s i n p o t a s s i u mh y d r o x i d e T h er e s u l t ss h o w e dt h a t t h eo p t i m a l t e m p e r a t u r e f o r g e r m i n a t i o nw a s T h e c o n c e n t r a t e ds u l f u r i c a c i ds o a k i n g t r e a t m e n t f o rh o u r sh a s t h eb e s te f f e c t,w h i c hc a ns i g n i f i c a n t l yi m p r o v et h eg e r m i n a t i o nr a t eo fs e e d s,u pt o,a n d h o tw a t e rs o a k i n gc a na l s oe f f e c t i v e l y i m p r o v e t h eg e r m i n a t i o nr a t eo f s e e d s,w h i c hi ss u i t a b l ef o rw i d e s p r e a ds e e d l i n gc u l t i v a t i o n T h i s s t u d yc a np r o v i d e t e c h n i c a l r e f e r e n c e f o r t h e r e s e a r c ho nh a r v e s t i n g,s t o r a g e,s e e d i n g,s e e d l i n gr e a r i n ga n dg e r m i n a t i o no fE r y t h r i n a c r i s t a g a l l ii np r o d u c t i o np r a c t i c e K e yw o r d s:E r y t h r i n a c r i s t a g a l l iL;s e e dt r e a t m e n t;g e r m i n a t i o ne f f e c t 引言鸡冠刺桐(E r y t h r i n a c r i s t a g a l l iL),为蝶形花科刺桐属半落叶灌木或小乔木,原产于巴西,属喜光树种,适应性强,生性强健,喜高温高湿气候,对土壤要求不严,但不耐水浸和严寒,其树形优美,花叶同出、花红满枝、花色艳丽且花期较长,具有极高的观赏价值,为云南省“绿美云南”建设和庭园绿化美化的优良引进成功树种之一,深受老百姓喜爱.鸡冠刺桐栽培主要以播种繁殖和扦插繁殖为主,王振师等对其扦插繁殖相关技术已有研究,本文不再赘述.鸡冠刺桐种子因其种皮较坚硬、透水性差,具有豆科种子普遍存在的硬实现象,在播种育苗中需先破除其硬实现象,才能有效打破种子休眠,从而提高种子萌发率.针对硬实种子试验的研究可追溯到 世纪 年代,国内外已开 年月绿 色 科 技(J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y)第 期展了大量的研究,破除种子休眠的方法主要包括物理法、化学法、生物法和综合法,其中孙秀琴等、曹帮华等、易观路等、陈艳伟等、郭丽云 等对一些硬实种子分别开展了不同处理的发芽试验,研究表明,酸蚀和热水处理是破除硬实种子物理性休眠的有效方法.又据报道称,破除休眠的效果会因种、品种以及具体措施的不同而不同,处理方法不当如时间过长或温度过高等,都有可能引起种子死亡或不正常苗增多,因此在应用过程中,不同的植物种要根据其硬实程度、种皮厚度,有针对性地选择浸种温度和浸种时间,.目前针对鸡冠刺桐种子硬实的破除问题和发芽技术的研究少有报道且不 详 尽,而 林 木 种 子 检 验 规 程(G B )中也尚未制定该种子的发芽技术和标准,据云南省林木种苗工作总站近年来采收储备的鸡冠刺桐种子的常规检验数据来看,发芽率最高为,最低为.鉴于其播种繁殖相关技术研究报道的不完整性,本试验通过对鸡冠刺桐种子不同处理的比对试验来探索其更佳发芽方法,为该种子的采收储备、播种育苗及发芽技术研究提供技术参考.材料和方法 试验材料和检验依据本次试验所用鸡冠刺桐种子的种源为玉溪新平县,依据 林木种子检验规程(G B )相关规定进行抽样和开展试验.种子净度为 ,千粒重为 g,优良度为,含水量.试验方法本试验以沙床为主,按照试验设计,从鸡冠刺桐纯净种子中随机抽取试验样品,次重复,每个重复 粒,分别放入光照培养箱进行发芽试验,每天光照h,光照强度 l x,沙床保持疏松湿润,每d观察种子发芽情况并记录发芽粒数.鸡冠刺桐的发芽周期目前国家和本省尚无相应标准,故种子试验结束时间参照 林木种子检验规程(G B )中种子发芽测定持续时间的相关规定执行.试验设计本试验共设个处理:不同发芽温度和浸种时间试验,设发芽温度:、共个水平,分别按常规检验常采用的室温水浸种 h和 h浸种处理,探究其最适发芽温度和浸种时间.不同初 始 浸 种 水 温 发 芽 试 验,设:室 温 水()、温水()、热水()、沸水()共个水平,探究不同浸种水温对其种子发芽的影响.其中热水和沸水浸种,浸胀拣出置床,每 h以相同初始水温浸种次.不同浓度赤霉素浸种处理(设浓度:、m g/L共个水平分别浸种 h)室温水浸种,探究赤霉素浸种对其种子发芽的影响.浓硫酸不同浸种时间酸蚀处理(设浸:、h共个水平)室温水浸种,探究酸蚀处理对其种子发芽的影响.氢氧化钾不同浸种时间浸种处理(设浸:、d共个水平)室温水浸种,探究碱性溶液对其种子发芽的影响.设计方法本试验处理所确定出的最适发芽温度及浸种时间依次作为后续各个处理试验开展的基础.同时因鸡冠刺桐种子坚硬,透水性差,为加强试验效果,其中、处理中各溶液浸种后,再外加常规试验常用的室温水浸种进行预处理,以促进种子吸胀.室温水浸种时间以处理确定出的最适浸种时间为准.统计方法本研究涉及的所有数据,采用E x c e l和S P S S软件进行处理和分析.结果与分析 不同发芽温度和浸种时间对鸡冠刺桐发芽率的影响从表可以看出:发芽温度;鸡冠刺桐 均能发芽,但以 时发芽 率相对较高,最低.浸种时间:分别浸种 h和浸种 h,置于、发芽温度下试验,得出:种温度条件下,室温水浸种 h较浸种 h效果更好,发芽率更高.从图来看,发芽温度为 ,室温水浸种 h后的鸡冠刺桐发芽率最高.不同初始浸种水温对鸡冠刺桐发芽率的影响从表可看出:室温水()、温水()、热水()、沸水()浸种均能发芽,其中以 热水浸种发芽最好,发芽率达;说明热水浸种对鸡冠刺桐种子萌发有明显的促进作用,分析原因可能是因鸡冠刺桐种子外层坚硬的角质层和致密的种皮在一定程度上束缚了种子的吸胀作用,通过热水浸种处理可以有效软化种皮,谢丽珠,等:不同处理对鸡冠刺桐种子发芽的影响研究园艺与种苗表不同发芽温度鸡冠刺桐 h与 h浸种处理种子发芽率对照浸种方式 平均发芽率/平均发芽率/平均发芽率/备注室温水浸种 h (种子发芽周期为 d)室温水浸种 h 图不同发芽温度鸡冠刺桐 h与 h浸种处理种子发芽率对照使种子得以充分吸水,加强了酶的活性,加快了贮藏物质的转化,促进其种子的萌发;室温水和温水浸种亦能出芽,但发芽率相对不高,分析原因可能是因鸡冠刺桐种皮的不透水性,在一定程度上阻碍了种子的吸水,水温不足以充分软化种皮,从而影响了种子的吸胀萌发;沸水浸种,种子吸胀最快,吸胀率最高,但发芽率却最低,发芽率仅,分析原因可能是由于浸种水温高于种子的最大承受能力,对种胚造成了严重破坏,致使种子内部活性蛋白和酶类失活,导致种子萌发能力下降.表不同初始浸种水温鸡冠刺桐种子发芽率初始浸种水温/室温水()温水()热水()沸水()发芽率/标准差 变异系数/图不同初始浸种水温鸡冠刺桐种子发芽从图来看:鸡冠刺桐室温水()、温水()、热水()、沸水()个浸种水平发芽率存在差异,其中:室温水和温水浸种二者之间差异不明显,而室温水浸种较之温水浸种取用更为方便;热水()浸种发芽率显著高于其他个浸种水平,可用于广谱育苗播前预处理;沸水()浸种种子发芽率仅为,表明高温浸种不利于鸡冠刺桐种子发芽.不同浓度赤霉素对鸡冠刺桐发芽率的影响以 发芽温度为基础,采用不同浓度的赤霉素浸种 h后,再分别采用室温水浸种 h.由表可看出:、m g/L浸种处理均能发芽,但各水平间发芽差异不显著,其中 m g/L浸种处理发芽相对高一 些,发芽率为,m g/L浸种发芽率最低,为;个水平的赤霉素浸种处理平均发芽率为 与表中常规检验室温水浸种 h的发芽率 差异不明显,说明本设计中赤霉素浸种浓度对鸡冠刺桐发芽无影响.表不同浓度赤霉素浸种鸡冠刺桐种子发芽率处理方式赤霉素 m g/L室温水浸 h赤霉素 m g/L室温水浸 h赤霉素 m g/L室温水浸 h赤霉素 m g/L室温水浸 h赤霉素 m g/L室温水浸 h发芽率/标准差 变异系数/从图来看,鸡冠刺桐种子发芽率随着赤霉酸浓度的升高出现先升高后降低的变化趋势,在赤霉素浓度为 m g/L时种子发芽率最高,为,但与其他处理直接差异不显著,说明赤霉素浸种浓度对鸡冠刺桐发芽无影响.图不同浓度赤霉素浸种处理鸡冠刺桐种子发芽 年月绿 色 科 技(J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y)第 期 浓硫酸不同浸种时间对鸡冠刺桐发芽率的影响以 发芽温度为基础,采用 浓硫酸分别浸种、h后,再分别用室温水浸种 h.由表可看出:以上个水平的浓硫酸浸种处理均能发芽,发芽效果相对较好,其中以浓硫酸浸种 h发芽率最高,可高达,分析原因可能是浓硫酸浸种处理能有效腐蚀鸡冠刺桐种皮,加快其栅栏细胞的胶化、膨大,解除了种皮的机械束缚作用,增强了种子的通透性,促进其种子的吸胀和种胚的萌发能力,提高了发芽率;浓硫酸浸种h发芽最低,为,分析原因可能是因浸种时间过长,种皮腐蚀过度,伤及胚乳,致使其发芽率反而下降(图).表 浓硫酸不同浸种时间鸡冠刺桐种子发芽率处理方式浓硫酸 h 室温水浸 h浓硫酸h 室温水浸 h浓硫酸h 室温水浸 h浓硫酸h 室温水浸 h浓硫酸h 室温水浸 h浓硫酸h 室温水浸 h浓硫酸h 室温水浸 h发芽率/标准差 变异系数/图 浓硫酸不同浸种时间鸡冠刺桐种子发芽从图来看,鸡冠刺桐种子发芽率随着浓硫酸浸种时间的增长出现先升高后降低的变化趋势,在浓硫酸浸种h时种子发芽率最高,高达,显著高于其他处理下的种子发芽率.在实际应用中推荐用浓硫酸h室温水 h的处理方法.氢氧化钾不同浸种时间对鸡冠刺桐发芽率的影响以 发芽温度为基础,采用氢氧化钾碱液分别浸种、d后,再采用室温水浸种 h.由表可看出:以上个水平的氢氧化钾碱液浸种处理均能发芽,但各水平间发芽差异不明显.以上个水平氢氧化钾碱液浸种处理平均发芽率 与表中常规检验室温水浸种 h处理的发芽率 相近,说明本设计中氢氧化钾碱液种浸种时间对鸡冠刺桐发芽无影响.表氢氧化钾不同浸种时间鸡冠刺桐种子发芽率处理方式氢氧化钾d 室温水浸 h氢氧化钾d 室温水浸 h氢氧化钾d 室温水浸 h氢氧化钾d 室温水浸 h氢氧化钾d 室温水浸 h发芽率/标准差 变异系数/图氢氧化钾不同浸种时间鸡冠刺桐种子发芽从图来看,鸡冠刺桐种子发芽率随着氢氧化钾碱液浸种时间的增长出现先升高后降低的变化趋势,在氢氧化钾浸种d时种子发芽率最高,达,但是各处理之间差异较小,差异不显著,跟常规检验室温水浸种 h处理的发芽率 相近,说明氢氧化钾碱液种浸种时间对鸡冠刺桐发芽无影响,且耗时较长,不适用于生产实际.结论()鸡冠刺桐种子发芽温度以 最适宜,发芽率相对较高,这也从侧面反映出鸡冠刺桐更适生于温热地带,冷凉气候不利于其生长.()鸡冠刺桐发芽周期为 d左右,以浓硫酸处理发芽效果相对较好且萌芽最快,d即能萌芽,d发芽完全结束,较其他处理萌芽时间提前了d,试验结束时间也提前了d.其中尤以 浓硫酸浸种h室温水浸 h发芽率最高,谢丽珠,等:不同处理对鸡冠刺桐种子发芽的影响研究园艺与种苗可高达,是本试验个设计处理中发芽率最高的一种,故浓硫酸酸蚀处理对于种皮透水差的鸡冠刺桐硬实种子来说无疑是效果最好、萌芽最快的一种发芽方法.但从广谱育苗的角度来看,浓硫酸具有强腐蚀性,属于国家管制危险化学品,具有很大的安全隐患,不适用于日常播种育苗使用,但可为育苗技术研究提供一定的参考.()鸡冠刺桐田间播种育苗以初始水温 热水浸种发芽率相对较好,发芽率可达,虽没浓硫酸浸种h处理发芽率高,但其不失为广谱育苗中一种相对更为实用、操作方便、经济环保的播前处理方法;而 沸水浸种发芽率仅,说明沸水浸种不利于鸡冠刺桐种子萌发.()从本试验结果来看,以上浓度的赤霉素浸种处理和氢氧化钾碱水浸种处理对鸡冠刺桐种子萌发几乎无影响,与常规育苗室温水浸种差异不大.分析原因不排除因其外层坚硬的角质层及其种皮的致密性阻碍了赤霉素和氢氧化钾溶液对种胚萌发的有效刺激,未能达到催芽的效果,从而导致对其种子萌发的影响不明显.参考文献:林文胜,冯顺洪,官大巽鸡冠刺桐的栽培技术研究与园林绿化应用J中国园艺文摘,()甘丽梅,叶志勇观赏新树种鸡冠刺桐的引种栽培 J福建热作科技,()陈祥,王红娟优良的景观树种鸡冠刺桐J南方农业(园林花卉版),()王振师,周丽华,曾雷鸡冠刺桐的扦插繁殖J广东园林,()刘艳,刘广全,李庆梅,等液氮处理对刺槐和胡枝子种子硬实的影响 J种子,()孙秀琴,安蒲瑷,李庆梅紫荆种子休眠解除及促进萌发的研究J林业科学研究,()曹帮华,耿蕴书,牟洪香刺槐种子硬实破除方法探讨 J种子,()易观路,罗建华,林国荣,等不同处理对格木种子发芽的影响J福建林业科技,()陈艳伟,韦小丽,杨玄烨,等珍贵树种木荚红豆硬实种子破除方法研究J种子,()郭丽云不同处理对凤凰木种子发芽的影响 J广东林业科技,()胡小文,武艳培,王彦荣,等豆科种子休眠破除方法初探 J西北植物学报,()苏晓敏,李绍才,孙海龙,等不同热水处理方式对 种硬实种子萌发的影响 J种子,()国家质量技术监督局林木种子检验规程:G B S北京:中国标准出版社,傅家瑞种子生理 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