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(西藏农牧学院, 西藏 林芝 860000)
藏东南巨柏种子发芽及幼苗生长特性研究
李永霞,张豪,徐杨
(西藏农牧学院, 西藏 林芝 860000)
以藏东南分布的濒危特有树种巨柏为研究对象,测定种子千粒重,在不同温度(10,15,20,25,30 ℃)和光照条件下进行室内种子发芽试验,并对巨柏苗木生长进行定期的测定与分析。结果表明:巨柏种子千粒重为4.994 g;温度对巨柏种子发芽具有重要作用,温度为25~30 ℃时,发芽时间早,且发芽率、发芽势均较高;不同的光照条件对巨柏种子萌发无显著影响;巨柏苗木1年的生长过程可分为出苗期、生长初期、速生期与生长后期4个时期。研究结果将为巨柏的快速繁殖与苗期管理提供理论支持。
巨柏; 种子萌发; 温度; 光照; 苗木生长
巨柏(Cupressusgigantea),属柏科(Cupressaceae)中的柏木属(CupressusL.),为国家一级保护物种[1],是我国西藏特有珍稀物种[2-3],也是西藏裸子植物门柏科的典型孑遗植物之一。该种群分布范围较窄, 仅分布在雅鲁藏布江河谷两岸,分布海拔在2 900~3 400 m之间。群数量少,被列入中国物种红色名录,处于濒危状态[4]。目前对巨柏的生物学特性、种群和群落生态学特性、濒危机制等方面开展了初步研究[5-6],但缺乏对巨柏种苗系统的研究,为了全面了解其生物学特性,探究影响巨柏种子萌发与幼苗生长的环境因素,以巨柏种苗为研究对象开展试验,以期为巨柏人工繁育与保护提供一定的理论依据。
1.1 试验材料
试验所用巨柏种子,采自林芝朗县境内,2015年4月初采集当年种子,4月下旬进行发芽试验,发芽后移栽于花盆,观测其幼苗生长。
1.2 试验方法
1.2.1 种子千粒重
巨柏种子千粒重用百粒法,将自然风干的种子除去杂质,随机抽取100粒种子,重复3次,称其重量,取平均值,换算成千粒重。
1.2.2 培养基质
本次试验培养基质为细沙,将细沙基质进行加水搅拌,加水量为其饱和含水量的60%~80%,充分搅拌使之达到手握成团,放手即散开,但不能出现手指一压出现水层的状态。
1.2.3 种子置床
在培养皿中,将准备好的种子均匀地摆在预先准备好的沙床上,每个培养皿中摆放30粒种子,种子间距适当,然后覆盖0.3~0.5 cm处理好的湿润沙子。
1.2.4 温度设置
把摆好种子的培养皿置于恒温培养箱中,设置不同温度(10,15,20,25,30 ℃),温度保持在设置范围±2 ℃内。光照设暗培养和全光照2种。每个处理均设3个重复。试验过程中,每天定期补充水分,相对湿度在70%左右,于第2天开始进行观测。
1.2.5 幼苗生长观测
把发芽的种子及时移栽到准备好的30盆花盆中,在常温下(温度20 ℃左右)进行幼苗生长的观测。从幼苗针叶展开开始记录,每隔15 d进行量测,用游标卡尺测量地径,钢卷尺测量高度。
1.2.6 数据统计分析
在种子发芽期间对种子发芽数准确统计,将腐烂或霉变的种子及时清除。参照《国际种子检验规程》,以胚根突出种皮超过种子直径作为萌发标准,计算发芽率和发芽势。
发芽率(%)=测试种子发芽数/测试种子总数×100%;
发芽势(%)=发芽开始到发芽高峰时段内发芽的种子数/测试种子总数×100%。
1.2.7 数据分析
用Excel 2003软件完成全部数据处理和作图,用SPSS 10.0统计软件进行ANOVA分析,检验相应数据的差异显著性。
2.1 巨柏种子特征测定结果
巨柏种子千粒重为4.994 g,种子净度78.26%。
2.2 温度对巨柏种子萌发的影响
温度对巨柏种子萌发的影响见表1。
表1 温度对巨柏种子萌发的影响
温度(℃)发芽天数(d)发芽率(%)发芽势(%)1022c40.0c4.5c1516.7b46.7bc15.6b2011.7a52.2b20.6a2511a64.5a21.1a3011a64.7a21.1a
表1表明,不同温度对巨柏种子的萌发存在一定差异,随温度的增加,巨柏发芽率提高,发芽天数缩短,温度对巨柏种子萌发的影响差异显著。温度10 ℃以上巨柏种子均能发芽。温度在25~30 ℃时,巨柏种子发芽率、发芽势显著高于10 ℃和15 ℃,发芽时间显著缩短。温度20 ℃以后,巨柏种子萌发时间、发芽率、发芽势无差异,基本达到稳定状态,温度30 ℃时巨柏发芽率达到64.7%,说明多年生巨柏种子具有较高的发芽能力。
2.3 光照对巨柏种子萌发的影响
光照对巨柏种子萌发的影响见图2。
表2 光照对巨柏种子萌发的影响
光照发芽天数(d)发芽率(%)发芽势(%)全光照22.151.021.6暗培养2250.722.6
表2表明,在全光照和暗培养条件下,巨柏种子的发芽率、发芽势和发芽时间没有显著差异,发芽率均达到50%以上。可见巨柏种子萌发对光照要求不严,播种时,选择遮荫或不遮荫对其萌发影响不大。
2.4 巨柏苗木生长分析
巨柏苗木的地径、高生长见图1、图2。图1、图2表明,巨柏幼苗的地径与高生长基本同步进行,表现出一致性。苗木在常温下(以温度20 ℃为标准)年生长可划分为4个阶段:出苗期、生长初期、速生期、生长后期。
1) 出苗期:从4月下旬至6月中旬,巨柏播种到发芽长出针叶的时期,35~40 d。
2) 生长初期:6月中旬至7月中旬,巨柏苗木高生长量开始大幅度上升时为止的时期,25~30 d。
3) 速生期:从7月中旬到9月下旬,苗木高生长量大幅度上升时开始到大幅度下降时的时期,75~80 d,该期巨柏苗木的高、直径生长量都达到最大。
4) 生长后期(生长缓慢期):9月下旬到11月下旬,苗木高生长稳定开始下降到苗木进入休眠为止的时期,55~60 d,在期间苗木生长变化非常小,是苗木的木质化时期。
图1 巨柏苗木地径年生长曲线图
图2 巨柏苗木高年生长曲线图
3.1本次试验结果表明,巨柏千粒重为4.994 g,种子净度78.26%。种子千粒重是种子播种的主要指标,是育苗工作的基础。巨柏种子在温度10 ℃以上条件均能萌发,最适温度为25~30 ℃;光照对巨柏种子萌发无显著影响。
3.2巨柏幼苗的地径与高生长基本同步,表现出一致性。可划分为4个时期:出苗期、生长初期、速生期和生长后期,根据不同时期生长特点可采取合理的抚育措施,促进苗木的生长。
3.3巨柏种子萌发受温度、水分和活力的影响,另外采种时间、种源和种子储藏时间也很多程度上影响了巨柏的萌发[7]。本次试验表明,选择种源、待巨柏种子完全成熟(次年4月)时采种,并当年进行育种,巨柏具有较强的发芽能力,反映出巨柏种子完全成熟后没有休眠与生理后熟的现象,巨柏在生产中当年播种能获得理想的发芽效果。对于部分植物种子来说,光照是影响种子萌发的主要因子[8],但对多数种子来说,只要水分、温度和氧气等条件满足后,无论有无光照,皆能萌发,光照对巨柏种子萌发没有太大影响。
[1]傅立国.中国珍稀植物濒危植物的福音-国家重点保护野生植物名录公布在即[J].植物杂志,1995(3):2-3.
[2]郑万钧,傅立国,诚静容.中国裸子植物[J].植物分类学报,1975,13(4):73.
[3]中科院中国植物志编集委员会,中国植物志(7)[M].科学出版社,1978:334-335.
[4]汪松,解炎.中国物种红色名录(第1卷:红色名录)[M].北京:高等教育出版社,2004:305.
[5]王培培,彭培好,毛岭峰,等.西藏巨柏种群天然更新与群落特征研究[J].四川林业科技,2010,31(1):25-27.
[6]张国强,罗大庆,王景升.西藏濒危植物巨柏的生物学与生态学特性研究[J].林业科技,2006,31(2):1-5.
[7]杨期和,宋松泉,叶万辉,等.种子感光的机理及影响种子感光性的因素[J].植物学通报,2003,20(2):238-247.
[8]王景升,郑维列,潘刚.巨柏种子活力与濒危的关系[J].林业科学,2005,41(4):37-41.
Study on Seed Germination and Seedling Growth ofCupressusgiganteanin Southeast Tibet
LIYongxia,ZHANGHao,XUYang
2016-11-27
林学专业卓越农林人才教育培养计划改革试点项目。
李永霞(1982—),女,山东济宁人;实验师,主要从事森林培育研究;E-mail:759451613@qq.com。
10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.04.091
S 791
A
1001-4705(2017)04-0091-03