火力楠不同天然种群种子发芽速度差异

2016-12-04 03:06中南林业科技大学林学院湖南长沙000广西壮族自治区乡镇林业工作总站南宁0028广西壮族自治区林业种苗管理总站南宁0028广西壮族自治区林业科学研究院南宁0002广西八桂林木种苗股份有限公司南宁002博白县林业局广西博白00上思县林业局广西上思00
种子 2016年9期
关键词:子叶真叶火力

, , , , , , , (.中南林业科技大学林学院, 湖南 长沙 000; 2.广西壮族自治区乡镇林业工作总站, 南宁 0028;.广西壮族自治区林业种苗管理总站, 南宁 0028; .广西壮族自治区林业科学研究院, 南宁 0002; .广西八桂林木种苗股份有限公司, 南宁 002; .博白县林业局, 广西 博白 00;.上思县林业局, 广西 上思 00)

火力楠不同天然种群种子发芽速度差异

梁一萍1,2,李志辉1,韦鼎英3,李富福3,申文挥4,吴兵5,庞育6,凌固承7
(1.中南林业科技大学林学院, 湖南 长沙 410004; 2.广西壮族自治区乡镇林业工作总站, 南宁 530028;3.广西壮族自治区林业种苗管理总站, 南宁 530028; 4.广西壮族自治区林业科学研究院, 南宁 530002; 5.广西八桂林木种苗股份有限公司, 南宁 530024; 6.博白县林业局, 广西 博白 537600;7.上思县林业局, 广西 上思 535500)

以广西壮族自治区火力楠(MicheliamacclureiDandy)天然种群种子为试验材料,采用人工气候箱发芽,研究火力楠种子发芽速度的差异。结果表明:火力楠天然种群种子露白速度、幼苗展开子叶速度、幼苗展开真叶速度均存在极显著的差异,其发芽速度分为速萌型、常速型、慢萌型3种类型。确定种子发芽的幼苗展开真叶阶段常速型种群数量占50%、速萌型和慢萌型种群数量各占25%。

火力楠; 露白; 子叶; 真叶; 发芽类型;

火力楠(MicheliamacclureiDandy)又名醉香含笑,是木兰科极速生类珍贵树种[1],用途广泛,经济价值高,可营造防火林[2]、用材林[3]、景观林[4]、水土保持林[5]等,被国家林业局列入国家储备林树种目录。其天然分布区海南、广东、广西等省(区)[6]有不同规模种植[7],非天然分布区福建[8]、湖南[9]、贵州[10]、江西[11]、云南[12]等省有引种栽培。长期以来,开展了火力楠生物学特性[13]、生物量与碳储量[14]、木材性质[15]、养分循环[16]、用途[17]、栽培技术[18]等方面研究,为火力楠开发利用奠定了基础。但火力楠苗木培育方面的研究还不够系统和深入。

目前火力楠主要采用播种育苗,生产上遇到的种子发芽不整齐而影响苗木管理的问题亟待解决。有研究表明,同一树种相同种源的同一批种子处理方法不同,种子发芽速度不同[19-20];马尾松(PinusmassonianaLamb.)[21]、华北落叶松(Larixprincipis-rupprechtii)[22]、强力班克木(BanksiaroburCav.)[23]等同一树种不同种源的种子即使处理方法相同,种子发芽速度也存在显著差异。已有关于火力楠不同种源种子品质和形态差异的报道[24-25],但关于火力楠不同种群种子发芽速度差异的研究尚为空白,因此,本研究开展这方面试验,旨在为火力楠实生苗培育提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验种子采集于广西壮族自治区火力楠8个天然种群(分别编号为种群1~种群8),各种群基本情况详见表1。视各种群结实丰欠和果实成熟期确定采种时间。随机选择各种群3~6株样株采集果实,种群内相邻2株样株水平距离30 m以上,每株样株的果实单独包装(其中种群7由于果实稀少,各样株果实混合包装)。种群1~种群6果实于2013年11月上旬采集;种群7和种群8果实分别于2014年9月下旬和10月下旬采集。将果实摊放在室内至蓇葖自然开裂,选取假种皮鲜红色的种子,人工剥除假种皮后用调配至含水量13%的干净中等粗河砂将种子暂时保藏并分别标记。试验种子共26个单独样株样品(种群1为2个、种群2为6个、种群3为3个、种群4为4个、种群5为3个、种群6为4个、种群8为4个)和1个种群样株混合样品(种群7)。

表3 火力楠天然种群种子露白平均天数差异多重比较

种群编号露白天数XiXi-X8Xi-X7Xi-X6Xi-X5Xi-X4Xi-X3Xi-X24X1=4.120.91∗∗0.85∗∗0.71∗∗0.61∗∗0.52∗∗0.43∗0.385X2=3.740.53∗∗0.47∗0.330.230.140.052X3=3.690.48∗0.42∗0.280.180.093X4=3.600.390.330.190.098X5=3.510.300.240.107X6=3.410.200.146X7=3.270.061X8=3.21

注:q0.05=4.9 ,q0.01=6.08;D0.05=0.40,D0.01=0.50;“**”表示差异极显著(α=0.01);“*”表示差异显著(α=0.05)。

表1 火力楠天然种群概况

种群编号地点经度(E)纬度(N)海拔高度(m)面积(hm2)1博白县江宁乡109°37′33.6″22°08′49.2″1100.92博白县江宁乡109°37′26.6″22°08′21.6″951.23博白县东平乡109°50′26.9″21°57′41.7″1150.94博白县大垌乡109°50′36.1″21°53′24.9″2101.45博白县大垌乡109°51′10.1″21°54′16.1″1652.06浦北县大成乡109°19′39.6″22°01′18.1″854.07上思县南屏乡107°53′22.0″21°50′41.0″5903.08容县黎村镇110°41′4.8″21°31′13.6″3150.9

1.2 方 法

1.2.1 种子发芽

参照中华人民共和国国家标准《林木种子检验规程》(GB 2772-1999)做种子发芽试验。种群1~种群6和种群8分样株随机取种子样品,种群7样株混合随机取种子样品,各样品设3个重复,每个重复30粒种子。试验种子共2 430粒。种群1~种群6和种群7~种群8分别于2013年12月22日和2014年12月15日以自来水冲洗干净后置床,在LRH-250-GSI人工气候箱发芽。采用透明塑料发芽盒,脱脂棉作发芽床,种子在发芽床上摆放的间距约2 cm。发芽床水源为商品娃哈哈饮用纯净水。发芽条件设置温度为25 ℃,湿度90%,光照8 h/d。置床后每1~2 d检查和记录发芽情况,并根据需要加注水保持发芽床湿润,发现腐烂粒和腐坏株及时移除。种子露白开始编号标记。幼苗展开第1片真叶视为种子发芽。试验全部重复总体发芽高峰期后各重复连续10 d没有种子萌发迹象视为该重复发芽结束。

1.2.2 指标设置及计算方法

火力楠发芽速度分别以种子露白速度(从种子置床至露白所需平均天数)、幼苗展开子叶速度(从种子置床至幼苗展开子叶所需平均天数)、幼苗展开真叶速度(从种子置床至幼苗展开真叶所需平均天数)3项指标反映。其计算方法如下:

露白速度(Rv)=∑(Ri×Di)/ ∑(Ri;展开子叶速度Cv=∑(Cj×Dj)/ ∑(Cj;展开真叶速度Gv=∑(Gt×Dt)/∑Gt。

式中:Ri为种子置床起第i天露白种子数量,Di为种子置床至第i天的天数;Cj为种子置床起第j天展开子叶幼苗数量,Dj为种子置床至第j天的天数;Gt为种子置床起第t天展开真叶幼苗数量,Dt为种子置床至第t天的天数。

1.3 统计分析

试验数据经反正弦变换后,采用SYSTAT 11软件进行统计分析和制图。

2 结果与分析

2.1 火力楠天然种群种子露白速度差异

方差分析结果(表2)表明,火力楠8个天然种群的种子露白所需平均天数存在极显著差异。经多重比较得知(表3),种群1的种子露白速度最快,种群4的最慢。种群1的种子露白所需平均天数极显著少于种群4和种群5,也显著少于种群2;种群3、种群6、种群7、种群8的种子露白所需平均天数极显著少于种群4;种群1、种群3、种群6、种群7、种群8相互之间的种子露白所需平均天数无显著差异。说明火力楠天然种群之间存在造成种子吸胀露白差异的因素,其影响因素并非种群所在地经度、纬度、海拔高度的差异(表1)。

表2 火力楠天然种群种子露白平均天数方差分析

变差来源自由度离差平方和均方均方比F值组间71.790.2613∗∗F0.05=2.66组内160.370.02F0.01=4.03总和232.16

注:“**”表示差异极显著(a=0.01)。下同。

表4 火力楠天然种群幼苗展开子叶平均天数方差分析

变差来源自由度离差平方和均方均方比F值组间76.020.868.60∗∗F0.05=2.66组内161.670.10F0.01=4.03总和237.69

表5 火力楠天然种群幼苗展开子叶平均天数差异多重比较

种群编号展开子叶天数XiXi-X8Xi-X7Xi-X6Xi-X5Xi-X4Xi-X3Xi-X24X1=6.921.68∗∗1.26∗∗1.18∗∗0.810.770.710.425X2=6.501.26∗∗0.840.760.390.350.292X3=6.210.97∗0.550.470.100.068X4=6.150.91∗0.490.410.043X5=6.110.870.450.376X6=5.740.500.081X7=5.660.427X8=5.24

注:q0.05=4.9 ,q0.01=6.08;D0.05=0.89,D0.01=1.11;“**”表示差异极显著(α=0.01);“*”表示差异显著(α=0.05)。

表6 火力楠天然种群幼苗展开真叶平均天数方差分析

变差来源自由度离差平方和均方均方比F值组间77.611.0915.57∗∗F0.05=2.66组内161.130.07F0.01=4.03总和238.74

表7 火力楠天然种群幼苗展开真叶平均天数差异多重比较

种群编号展开真叶天数XiXi-X8Xi-X7Xi-X6Xi-X5Xi-X4Xi-X3Xi-X24X1=8.141.75∗∗1.14∗∗1.07∗∗1.05∗∗1.03∗∗0.79∗0.425X2=7.721.33∗∗0.720.650.630.610.372X3=7.350.96∗∗0.350.280.260.248X4=7.110.720.110.040.023X5=7.090.700.090.026X6=7.070.680.071X7=7.000.617X8=6.39

注:q0.05=4.9 ,q0.01=6.08;D0.05=0.74,D0.01=0.92;“**”表示差异极显著(α=0.01);“*”表示差异显著(α=0.05)。

2.2 火力楠天然种群幼苗展开子叶速度差异

从表4可以看出,火力楠8个天然种群的幼苗展开子叶所需平均天数存在极显著差异。多重比较结果(表5)表明,种群7的幼苗展开子叶速度最快,种群4的最慢。种群7的幼苗展开子叶所需平均天数极显著少于种群4和种群5,并显著少于种群2和种群8。种群1、种群3、种群6、种群7相互之间的幼苗展开子叶平均天数无显著差异。说明种子露白快其幼苗展开子叶不一定快。

2.3 火力楠天然种群幼苗展开真叶速度差异

方差分析结果(表6)表明,火力楠8个天然种群的幼苗展开真叶所需平均天数也存在极显著差异。多重比较(表7)显示,8个种群幼苗展开真叶速度排序与幼苗展开子叶速度排序完全相同。其中,种群7的幼苗展开真叶速度最快,种群4的最慢。种群7的幼苗展开真叶所需平均天数极显著少于种群2、种群4和种群5;种群1、种群3、种群6、种群8的幼苗展开真叶所需平均天数极显著少于种群4;种群1、种群3、种群6、种群7、种群8彼此之间的幼苗展开真叶平均天数无显著差异。

2.4火力楠天然种群发芽速度类型

根据火力楠发芽各阶段所需平均天数,火力楠天然种群发芽速度类型(各阶段每连续10 d作为1个类型)可划分为3种:速萌型、常速型、慢萌型。从图1可以看出,露白阶段8个种群均为常速型;幼苗展开子叶阶段种群7为速萌型,种群1、种群2、种群3、种群6、种群8为常速型,种群4和种群5为慢萌型;幼苗展开真叶阶段种群3和种群7为速萌型,种群1、种群2、种群6、种群8为常速型,种群4和种群5为慢萌型。可见,大多数(50%)火力楠天然种群的种子为常速型,只有少数(25%)种群的种子为速萌型和慢萌型。

图1 火力楠天然种群发芽时长比较

我刊常用计量单位

凡涉及计量的地方请用法定计量单位,重量单位:公斤用kg,克用g,吨用t;长度单位:米用m,厘米用cm,毫米用mm,微米用μm;面积单位:公顷用hm2、平方米用m2,不能使用亩制;浓度单位:采用百分比浓度或mol/L;时间单位:小时用h,分钟用min,秒用s等。未使用法定计量单位的稿件原则上不拟采用。

3 结论与讨论

本研究结果表明,广西区内火力楠天然种群在人工气候箱发芽条件下,种子露白速度、幼苗展开子叶速度、幼苗展开真叶速度方面均存在极显著差异。根据种子发芽各阶段时长,火力楠天然种群发芽速度类型划分为速萌型、常速型、慢萌型3种,其中确定种子发芽的幼苗展开真叶阶段常速型种群数量占50%、速萌型和慢萌型种群数量各占25%。

不同种群种子发芽速度差异是火力楠种质存在遗传变异的反映[26],这种差异可作为火力楠种质资源保存和开发利用的科学参考依据,也是指导火力楠播种育苗工作中分种群管理的重要参考。种子发芽速度是树木对环境长期适应形成的相对稳定的性状指标[27],与环境条件有密切关系,本研究未见发芽速度变化与种群所在地经度、纬度、海拔高度变化呈现规律性,是否与种群所在地降水、光照、温度、土壤养分等因素有关有待进一步研究。

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Difference in Germination Speed Among Natural Populations Seeds ofMicheliamacclureiDandy

LIANGYiping1,2,LIZhihui1,WEIDingying3,LIFufu3,SHENWenhui4,WUBing5,PANGYu6,LINGGucheng7

2016-04-25

广西“十一五”林业科技资助项目(编号:20110319)。

梁一萍(1969—),男,广西玉林市人;博士研究生,高级工程师,主要从事森林培育等研究工作;E-mail:582471037@qq.com

李志辉(1957—),男,湖南安化人;博士,教授,博士生导师,主要从事林木培育学的教学和研究工作;E-mail:1zh1957@126.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2016.09.078

S 792.24

A

1001-4705(2016)09-0078-04

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