不同浓度PEG-6000对大叶榄仁种实的引发效应

2020-09-18 09:13林春光许天委李国寅
耕作与栽培 2020年3期
关键词:果皮发芽率显著性

林春光,许天委,李国寅

(琼台师范学院, 海南 海口 571100)

大叶榄仁(TerminaliacatappaL.)为使君子科诃子属高大乔木[1],果椭圆形,外果皮软木质,内果皮木质坚硬,内有种子一枚[2]。生产上多以种实繁殖,播种后一般需60 d以上才进入发芽盛期[3],需时较长。长时间的萌发,易使种子受到各种环境因素影响,造成自然状态下发芽率较低,新鲜种实的发芽率仅为25%[4],同时也不利于生产上快速获取苗木的需要。利用种子引发技术可缩短种子萌发时间,提高发芽率[5-6]。许委天等发现,该技术多见于一些蔬菜、花卉等草本小粒种子的引发[7],鲜见木本植物特别是核果类植物上的应用,对大叶榄仁种实进行引发处理未见研究。因而本研究利用不同浓度的PEG-6000溶液分别对不去除果皮的种实和去除部分果皮(深达内果皮)的种实进行单因素5水平引发实验,以期获得大叶榄仁种实引发的较好方法。

1 材料和方法

1.1 材 料

供试大叶榄仁种实于2019年7—8月收集自海南成熟果实大小基本一致、果皮完整,不去除果皮自然晒干,在常温、避光、通风、干燥条件下保存,于第2年3月在海口市开展实验。

1.2 方 法

1.2.1引发处理

采取单因素5水平随机处理设计,单因素为引发剂PEG-6000浓度变化,5个水平分别为PEG-6000的5个浓度:0%(H2O,ck)、5%、10%、15%、20%。实验分2组,每组5个处理(表1),3次重复。每个处理按四分法随机分取30粒种实,第1组各处理所用种实不去除果皮,第2组各处理的种实用自制设备去除外、中果皮和部分内果皮,保证去除果皮的深度基本一致,种子不裸露和损伤。每个处理的种实常温状态下在相应浓度的溶液中浸泡7 d,室温下缓慢回干到原有水平,以减少回干对萌发的影响[8]。

表1 引发处理实验设计

1.2.2萌发实验

用长、宽、高为40 cm×60 cm×26 cm的种植箱,内铺约10 cm厚海苔制作成1个发芽床,海苔以沸水浸泡30 min做灭菌消毒处理。每个发芽床放置1个处理,种实半埋入海苔中,按5行6列排列,种子相互间隔6 cm,种子置床后浇1次透水,每日监测,每5天补水1次,保持海苔面湿润。实验在室内常温自然光条件下进行。

1.2.3指标测定

以果皮开裂,种子露白作为萌发标志[9],记录每粒种子萌发时间。以120 d为实验时间计算种子发芽率,同时计算平均发芽时间,作为该处理的平均发芽速度,计算公式为:

发芽率(%)=(发芽的种子数/供试种子数)×100%[10];

平均发芽时间=∑(Dn)/∑n[11];

式中:D为从种子置床起算的天数(本实验置床之日为0 d),n为相应各天的发芽粒数。

1.2.4数据分析

利用SPSS 22.0软件进行单因素方差分析,采用Levene方法进行方差齐性检验,采用Least-significant difference(LSD)方法进行多重分析。

2 结果与分析

2.1 果皮留存情况对种实萌发的影响

在不进行PEG-6000引发情况下,仅考虑果皮留存状况对萌发的影响,从试验结果看,处理1-1和处理2-1平均发芽时间分别为78.67 d和74.83 d,对这2个处理的各种实发芽时间均数进行独立样本T检验(置信区间95%),结果如下(表2):

表2 处理1-1和处理2-1发芽时间均数T检验

从数据分析可看出,2个处理各种实的发芽时间在方差齐性检测中,F=0.054,显著性P=0.819>0.05,说明这2个处理的样本方差齐性,实验所用的材料具有同质性,可进行对比。查看方差齐性时均数T检验结果,T=0.353,P值(双侧)=0.727>0.05,说明这2个处理的种实平均发芽时间不具显著差异,表明自然状态下,种实是否去除果皮对萌发速度影响不大。但实验数据也显示,去除果皮与否,对种子的萌发率有较大影响,未去除果皮的种实发芽率为30%,部分去除果皮的种实发芽率达到60%。

2.2 不同浓度PEG-6000对不去果皮种实的引发效果

对组1中5个处理各种实的发芽时间均数进行方差齐性检验,Levene统计值=0.454,显著性P=0.769>0.05,方差齐性,各处理间具有同质性,可进行F检验。采用单因素方差分析,结果为F=0.044,显著性P=0.996>0.05,表明任意2个处理间种子发芽时间均值差异不显著,说明在不去除果皮的情况下,不同浓度的PEG-6000对提升大叶榄仁种实萌发速度效果不明显。

从图1可以看出,经PEG-6000处理的种实,发芽率均比对照高,其中10%浓度的PEG-6000处理发芽率最高,达56.67%。但对比不经PEG-6000处理、仅去除部分果皮的种实发芽率(60%)仍有一定的差距。可见果皮存在与否对发芽率的影响较大。

2.3 不同浓度PEG-6000对去除部分果皮种实的引发效果

对试验中组2中5个处理的发芽时间数据进行方差齐性检验,Levene统计值=1.258,显著性P=0.291>0.05,组2各处理间方差齐性,具有同质性,可进行F检验。单因素方差分析结果为:F=5.114,P=0.001<0.01,表明组2各处理间最少有2个处理平均发芽时间存在极显著差异,为此分析采用Least-significant difference(LSD)统计方法进行多重分析,结果如表3所示:

表3 第2组各处理间平均发芽时间多重比较(LSD)

从表3可以看出,部分去除果皮后,经不同浓度的PEG-6000处理,其种子萌发速度与对照组比较,显著性均小于0.05,都存在显著性差异,表明不同浓度PEG-6000均具有引发效应,其中5%浓度的PEG-6000(处理2-2)处理结果最明显,与对照处理(处理号2-1)比较,P=000<0.01,表明两者平均发芽时间有极显著差异,从两者均值差(Mean Difference)可以看出,处理号2-2的平均发芽时间显著少于处理号2-1的种子,见表4。

表4 组2各处理种子平均发芽时间及发芽率

表4数据与统计分析结果一致,经过PEG-6000引发的种实,与对照相比,平均发芽时间缩短了22%以上,发芽率提高17%以上。

3 结论和讨论

3.1 结 论

不同浓度的PEG-6000对大叶榄仁种子均具有引发效应,体现在能显著缩短种子萌发时间和提高发芽率,但是否起到引发作用,引发效果如何,与种子的果皮是否去除密切相关,也与PEG-6000的浓度有关。完全不去除果皮的种子,PEG-6000对其难于起到引发效果,但部分去除果皮后,PEG-6000的引发效果明显,其中,5%浓度的PEG-6000综合引发效果最优,发芽速度提高了45.96%,发芽率提高了23.33%。

3.2 讨 论

常规状态下,大叶榄仁种实不去除果皮或仅部分去除果皮,对种实萌发速度影响不大,但可影响发芽率,这和前人对核果类种子萌发的研究一致。Lipe等[12]的研究表明,核果类木质化的内果皮,具有较强的机械阻力,是核果类如桃种子难以发芽的主要因素。去除内果皮可减少机械阻力,同时改善种子对水分的吸收[13],从而促进种子的萌发。有研究表明,完全去除果皮(壳)也能促进种子的萌发速度[14]。不过在大叶榄仁育苗生产上,全部去除果皮,一方面由于增加工序,会增加生产成本,另一方面由于大叶榄仁内果皮较硬,与种子有一定的粘联,在去除果皮过程中容易损伤种子,因此在生产中采取完全去除果皮(壳)的方式育苗难于做到。

PEG-6000溶液对保留全部果皮的大叶榄仁种实不具有引发作用,与其厚实的果皮通透性差有关。研究表明,硬实类的果皮,除具有较强的机械阻力外,其透水性、透气性都比较差[13][15-16],因此,PEG-6000溶液难于渗透果皮对种子起引发作用,而去除部分果皮后,通透性增加,引发效果得以体现,这也是本实验中去除外、中果皮和部分内果皮后,PEG-6000引发效果明显的原因。

PEG-6000对大叶榄仁种实萌发的引发效应除了体现在提高发芽率外,还极大地提高了发芽速度,这一点在生产实践中有较大的意义。一方面缩短育苗时间,减少了长时间萌发中种实发霉腐烂的风险,降低了生产成本;另一方面缩短发芽时间,可进行快速育苗,提高生产效率,同时可促进大叶榄仁种实在室内盆栽制作上的应用[17],满足普通大众美化环境的需要,从而加大推广应用范围,产生更大的经济效益。

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