姜麗瓊, 李文俊*, 肖前剛, 楊佐忠, 徐志萍, 陳文靈, 浣杰, 楊洪燕, 楊敏
1. 成都市農林科學院,四川 成都 611130;
2. 四川省退耕還林還草中心,四川 成都 610081
野鴉椿(Euscaphis japonica)為省沽油科野鴉椿屬落葉小喬木或灌木。野鴉椿掛果期特別長且果實多被一層形狀奇特、色彩鮮紅的外種皮包被,極具觀賞價值[1];根微苦,果辛溫,根果皆可入藥[2],主要的化學成分有三萜類、酚酸類、黃酮類、倍半萜類及其他類,其具有抗炎、抗腫瘤、抗肝纖維化、抑菌等藥理活性[3];此外樹皮可以提制栲膠,種子油可制肥皂[4];兼有藥用、食用、制劑、觀賞和用材等廣泛用途,是一種極具開發(fā)利用潛力的野生植物資源。野鴉椿種子種皮結構木質、堅硬,且具一層黑色膜質外種皮,存在機械障礙、透性障礙和阻止內源抑制物質外滲,同時野鴉椿屬種子具有明顯休眠特性,種子需催芽處理才能保證其發(fā)芽率。野鴉椿常規(guī)種子育苗技術存在育苗周期長,第1年播種,要到第3年才能萌發(fā),程序煩瑣,且出苗率低和出苗不整齊等問題[5]。
提高種子發(fā)芽率可以通過改善種子萌發(fā)外界環(huán)境條件和打破種子休眠這兩方面來進行。促進種子發(fā)芽需要適合的溫度、水分和氧氣,播種前浸種催芽的目的是使種子吸足水分,滿足種子萌發(fā)條件;也可以用激素處理解除種子的休眠現象,如赤霉素(GA3)等。赤霉素解除種子休眠的機制主要是促進水解酶的活性,從而促進大分子物質的降解(如一些蛋白質水解和脂肪的裂解),赤霉素還可以替代有些種子的低溫處理和光照來打破種子的休眠。針對野鴉椿種子育苗周期長,出苗率低,出苗不整齊的技術問題,開展了育苗技術研究,為野鴉椿種子育苗提供參考依據[1,6-7]。
供試種子2018年9月采自四川省廣元市蒼溪縣漓江鎮(zhèn),海拔高度為630m,以健壯、無病蟲害、結果多的植株為采種母株,根據果實發(fā)育成熟狀況,剪取果莢成熟飽滿顏色鮮紅的果實(含少量葉、枝和果莢),并將采摘好的種子放到采集袋中并編號,記錄采集時間、地點、海拔、采集人、植株年份、植株高度、花期持續(xù)時間等信息。稱量后摘取黑色種子,搓去外種皮備用。
凈種后,用1/10 000電子天平測定種子的千粒重,游標卡尺測量種子平均長度、寬度、厚度。發(fā)芽 率=M1/M×100%;發(fā) 芽勢=M2/M×100%(其 中M1為發(fā)芽種子數量,M2為種子發(fā)芽數達到高峰時段的發(fā)芽種子數,M為總的供試種子數)。
100 ℃、90 ℃、80 ℃、70 ℃、50 ℃和25 ℃(常溫水)水浸種24 h,未浸種為對照CK,再分別用沙和200 mg·L?1的GA3處理24 h后播種200粒待其發(fā)芽,共14個處理,2個月后統(tǒng)計其發(fā)芽率和發(fā)芽勢,重復3次后,計算平均值,篩選最適浸泡溫度。
隨機取出3份700粒種子,分別用定量為1 L的50 ℃溫水浸泡,在上午9點和下午5點定時換水(50 ℃,體積為1 L),剛換水時不斷攪拌,使其種子受熱均勻,浸泡時間分別為24 h(CK)、48 h和72 h后播種待其發(fā)芽,共3個處理,2個月后統(tǒng)計其發(fā)芽率和發(fā)芽勢,實驗重復3次后,計算平均值。各個時間段發(fā)芽率等于各個時間段發(fā)芽數除以各個時間段的供試數。由于野鴉椿種子裂口后如果再浸泡處理,會導致裂口種子缺氧失活,故在每個時間段結束后,將裂口種子挑出直接播種,供試數為挑出裂口種子后所剩未裂口種子總數。
隨機4份200粒野鴉椿種子,在25 ℃(常溫水)下分別用0、100、500、1 000 mg·L?1GA3浸泡24 h后播種于苗盤中,來年5月統(tǒng)計其發(fā)芽率和發(fā)芽勢。實驗重復3次后,計算平均值。
隨機數出不同處理4份200粒野鴉椿種子,分別對其進行濕沙儲藏、自然風干處理,儲藏半年時間后用50 ℃溫水浸種處理48 h后播種待其發(fā)芽,一個月后統(tǒng)計其發(fā)芽率和發(fā)芽勢,實驗重復3次,結果取平均值。沙藏保持濕度在握沙成團,松之不散。
把處理好的種子用點播的方式播種在育苗盤中,再覆蓋一層基質,基質厚度為種子厚度的2~3倍,上面覆蓋稻草,澆透水;待種子萌發(fā)后,揭開稻草;在整個育苗培養(yǎng)過程中,定期噴灑殺菌劑。野鴉椿苗期較耐蔭,種子播種后,在苗床上用60%遮陰率的遮陽網搭建遮陰棚進行遮陰,并隨時保存苗床濕潤,待種子萌發(fā)后,揭開稻草。隨著苗齡的增加,對光照的需求會逐漸增加,對其適時追肥,除草。
野鴉椿種子蒴果錐形,裂開后為五瓣花型,色為紅色。外種皮為油亮黑色,外面有革質。種子種皮較粗糙,深褐色,脆而堅硬。野鴉椿種子平均長度為5.83 mm,寬度的平均值為4.80 mm,厚度的平均值為3.25 mm。每個蒴果里面有一顆種子,野鴉椿種子的千粒重為53.142 9 g。
如表1所示,90 ℃、80 ℃、70 ℃、浸泡處理的種子都沒發(fā)芽,發(fā)芽率和發(fā)芽勢都為0;用50 ℃溫水處理后裂口種子播種7 d后胚根開始萌發(fā),15 d左右出土,而且50 ℃浸泡后再用200 mg/L的GA3處理的種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢都高于用沙處理的,經50 ℃浸泡后未裂口的種子要在第2年春天3月份才開始發(fā)芽。
表1 不同溫度水浸泡后萌發(fā)情況Tab.1Seed germination after soaking in water at different temperatures
如表2所示,浸泡0~24 h時間段多數種子水分含量還未達到能使種皮裂開的量,從而影響了種子的發(fā)芽率;浸泡24~48 h時間段多數種子在這時間段吸水量使種子種皮裂開多,發(fā)芽率最佳;浸泡48~72 h時間段的未裂口種子不飽滿,吸水后仍然不能使種子種皮裂開,裂口率隨著時間的延長逐漸下降,浸泡時間延長對其影響不大。
表250 ℃溫水浸泡處理種子不同時間段對其萌發(fā)實驗表Tab.2Seed germination soaked in warm water at 50 ℃ for different times
如表3所示,在25 ℃不同濃度的GA3浸泡處理過的種子,隨著濃度的增大,發(fā)芽率也隨之增大,但經濃度為1 000 mg·L?1的GA3浸泡后的發(fā)芽率只比濃度為500 mg·L?1浸泡后的增加百分之一,而且發(fā)芽勢是一樣的。
表3 不同濃度GA3處理種子發(fā)芽情況Tab.3Seed germination treated with different concentrations of GA3
由于赤霉素(GA3)解除種子休眠的機制主要是促進許多水解酶的活性,從而促進大分子物質的降解,所以隨著濃度的增野鴉椿種子發(fā)芽率也隨之增大。但是濃度達到500 mg/L后發(fā)芽率隨濃度變化不大,原因可能是野鴉椿種子皮太硬,有些種子無法吸收GA3溶液,所以種子無法萌芽。
從表4得出自然風干儲藏后用50 ℃溫水浸種處理的野鴉椿種子發(fā)芽率最高,發(fā)芽整齊,發(fā)芽勢高。
本試驗(見圖1)于9月下旬野鴉椿紅色外種皮裂開時剝離采集黑色種子,搓去黑色外種皮,進行催芽處理。種子最適合催芽處理溫度50 ℃,浸種時間為72 h,GA3濃度500 mg·L?1,濃度高于500 mg·L?1對種子發(fā)芽率影響不大,最適合儲藏的條件自然環(huán)境風干貯藏。通過催芽處理,將野鴉椿種子播種于育苗基質中,覆蓋稻草并澆透水,催芽處理后有效地縮短出苗周期,當年播種,15 d左右萌發(fā),25 d長出真葉,出苗率高達75%,為野鴉椿種子高效育苗提供參考依據。
表4 不同儲藏條件下種子萌芽情況Tab.4Seed germination under different storage conditions
圖1 野鴉椿種子苗不同苗齡Fig.1Seed seedlings of Euscaphis japonica with different seedling ages