徐永宏,萬 強,余裕龍,唐 旭,范建忠,陳志清,吳家森,許在恩
(1.建德市林業(yè)總場, 浙江 建德 311600; 2.浙江農(nóng)林大學環(huán)境與資源學院, 浙江 臨安 311300; 3.建德市林業(yè)局, 浙江 建德 311600)
堇葉紫金牛Ardisia violacea是我國特有的珍稀瀕危物種[1],是浙江省極小種群保護植物,其株型緊湊、葉綠果艷、掛果期長,觀賞價值極高。前人對堇葉紫金牛的組織培養(yǎng)[2-3]、干旱與遮陰條件下的生理響應[4-5]、群落物種組成及結構[6-7]等進行少量研究。徐永宏等[8]研究表明,堇葉紫金牛去除果皮的種子在實驗室條件下萌發(fā)率可達85.6%。而有關堇葉紫金牛種子在大田條件下的萌發(fā)率及幼苗的生長特征則未見報道。
種皮顯著影響著種子的萌發(fā)率,主要原因可能是種皮的內含物質限制了種子的萌發(fā)[9],種皮還可影響種子的萌發(fā)進程而對幼苗的生長發(fā)育產(chǎn)生顯著影響,去皮遼東櫟種子萌發(fā)幼苗的單株葉面積和總干物質質量均顯著增大[10]。堇葉紫金牛有著較厚的肉質外果皮,前人對其種子萌發(fā)特征的研究均以去除外果皮為基礎,而對于保留外果皮是否會對種子萌發(fā)及幼苗生長產(chǎn)生顯著影響,目前還不清楚。本研究以堇葉紫金牛為對象,在大田條件下研究保留外果皮與去除外果皮的種子萌發(fā)特征及幼苗的生長規(guī)律,結果可為該植物的播種繁殖和苗期管理提供技術基礎。
試驗地位于浙江省建德市壽昌林場綠荷塘林區(qū),地理位置為29°25′45′′N, 119°28′24′′E。屬北亞熱帶季風性氣候,年均氣溫16.7℃,最冷月平均氣溫為4.9℃,極端最低氣溫-13.9℃,最熱月平均氣溫為28.1℃,極端最高氣溫42.9 ℃,年降水量1 604 mm,平均相對濕度69.6%,年日照時數(shù)1 762 h,全年無霜期 261 d。
堇葉紫金牛果實于2020年11月28日至30日采收于建德市壽昌林場綠荷塘林區(qū)。果實為基部略扁的近球形,果實千粒重為125.45 g,種子千粒重為62.45 g,果實橫、縱徑分別為5.65、6.16 mm,種子橫、縱徑分別為4.64、4.22 mm。
1.3.1去皮 對堇葉紫金牛種子(果實)采用搓掉肉質的外果皮、水洗的方法去皮(簡稱去皮),另一組則保留外果皮(簡稱未去皮)。
1.3.2出苗試驗和觀測記錄 2020年12月5日將去皮與未去皮的堇葉紫金牛種子播種于河沙為基質的苗床中,每個處理50粒種子,4次重復,共8個小區(qū)。在試驗期間保持苗床濕潤[9],每天觀測出苗情況,統(tǒng)計出苗率。待出苗后,在每個小區(qū)的中間位置選擇5株生長均勻的苗木作為標準株,每個月5日、22日,利用游標卡尺測定幼苗的地徑,鋼卷尺法測定苗木株高、葉片長(寬),并觀測葉片數(shù)量。
出苗率(%)=(種子出土的數(shù)量/參試種子數(shù))×100
試驗所得數(shù)據(jù)用Excel 2010進行整理并作圖,選用單因素方差分析(One-Way ANOVA)的最小顯著差異(LSD)進行差異顯著性檢驗。
2.1.1對種子出苗時間的影響 出苗時間是指從播種開始到種子發(fā)芽出土的時間。從圖1A可知,種子去皮促進了種子提早出苗,出苗時間表現(xiàn)為去皮種子(99 d)顯著早于未去皮種子(118 d)(P<0.05),未去皮種子的出苗時間推遲了19 d。
圖1 不同處理對種子出苗的影響
2.1.2對種子出苗率的影響 出苗率是指種子出土的數(shù)量占供試種子數(shù)的比例。從圖1B可知,堇葉紫金牛種子的出苗率大小表現(xiàn)為去皮(75.6%)>未去皮(70.3%),兩者差異不顯著(P>0.05)。
2.2.1對苗木株高的影響 堇葉紫金牛株高生長呈現(xiàn)“S”型曲線(圖2),4月5日至7月20日,株高生長迅速,而后進入緩慢生長期,至9月5日后,株高生長已基本停止,10月20日試驗結束時,堇葉紫金牛的株高為5.32~5.34 cm,去皮與未去皮間差異不顯著(P>0.05)(表1)。
2.2.2對苗木地徑的影響 堇葉紫金牛地徑生長表現(xiàn)為“慢-快-慢”模式,即前期生長緩慢,6月5日至8月20日期間迅速生長,而后基本保持穩(wěn)定(圖2)。至10月20日,2種處理的地徑介于0.12~0.13 cm,去皮與未去皮間差異不顯著(P>0.05)(表1)。
圖3 不同處理對苗木地徑的影響
2.2.3對苗木葉片數(shù)量的影響 堇葉紫金牛葉片數(shù)量的增加表現(xiàn)為“快-慢”模式,即前期(8月20日)葉片數(shù)量快速增加,而后基本保持穩(wěn)定(圖4)。至10月20日,2種處理的葉片數(shù)介于13.4~14.8張,去皮與未去皮間差異不顯著(P>0.05)(表1)。
圖4 不同處理對苗木葉片數(shù)量的影響
表1 去皮與未去皮的堇葉紫金牛苗木生長特征(10月20日)
2.2.4對苗木葉片長度的影響 堇葉紫金牛葉片長度的生長表現(xiàn)為“快-慢”模式,即前期(8月20日)葉片長度快速增長,而后基本保持穩(wěn)定(圖5)。至10月20日,2種處理的葉片長度介于4.40~4.98 cm,去皮與未去皮間差異不顯著性(P>0.05)(表1)。
圖5 不同處理對苗木葉片長度的影響
2.2.5對苗木葉片寬的影響 堇葉紫金牛葉片寬度的生長表現(xiàn)為“慢-快-慢”模式,即前期生長緩,6月5日至8月20日,葉片寬度迅速加寬,而后基本保持穩(wěn)定(圖6)。至10月20日,2種處理的葉片寬度介于2.08~2.12 cm,去皮與未去皮間差異不顯著(P>0.05)(表1)。
圖6 不同處理對苗木葉片寬度的影響
植物種子萌發(fā)特性及其早期的幼苗生長狀況是由種子的生物學特征及其外界環(huán)境因子協(xié)同作用的結果。果皮(種皮)的存在由于對種子吸脹、通透性及種皮障礙而影響種子的萌發(fā),去除果皮(種皮)一般能提高植物種子的萌發(fā)率[11]。與未去皮相比,去除果皮的清香木Pistaciaweinmannifolia種子萌發(fā)率提高了27.4%[12];去皮可以促進遼東櫟Quercus wutaishanica大種子的萌發(fā),而對小種子萌發(fā)則有顯著的抑制作用[13]。同時有研究表明保留果皮(種皮)可以促進種子的萌發(fā)及幼苗的生長,未去皮的北美車前子種子的萌發(fā)率顯著高于去皮種子[14],保留果皮有利于苦蕎和甜蕎的種子萌發(fā)[11]。本研究表明,與去皮種子相比,未去除果皮的堇葉紫金牛的種子出苗時間雖然推遲了19 d,種子萌發(fā)率、幼苗的株高、地徑、葉片長(寬)等生長特性在兩者之間沒有顯著性差異??梢?,果皮的存在對堇葉紫金牛種子的萌發(fā)及幼苗生長沒有影響。因此,在種苗繁育過程中,可直接進行播種,既節(jié)省了勞動力,又提高了種子的利用率。然而,關于果皮推遲種子萌發(fā)的機理尚不清楚,還有待于進一步研究。
堇葉紫金牛未去皮種子的出苗時間推遲了19 d,顯著遲于去皮種子(P<0.05);種子出苗率為70.3%~75.6%,未去皮與去皮種子間差異不顯著(P>0.05);堇葉紫金牛幼苗的生長表現(xiàn)為“慢-快-慢”的“S型”曲線,至生長結束時,株高、地徑、葉長、葉寬分別介于5.32~5.34、0.12~0.13、4.40~4.96、2.08~2.12 cm,葉片數(shù)量為13.4~14.8張,未去皮與去皮處理間沒有顯著性差異(P>0.05)。