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空竹种子质量特性研究

2017-08-17谭汝强谭宏超张学泽

世界竹藤通讯 2017年4期
关键词:空竹发芽势外壳

谭汝强 谭宏超 张学泽

(1 云南珍竹农业科技有限公司 云南嵩明 661700;2 云南师范大学竹类研究所 昆明 650092)

空竹种子质量特性研究

谭汝强1谭宏超2张学泽2

(1 云南珍竹农业科技有限公司 云南嵩明 661700;2 云南师范大学竹类研究所 昆明 650092)

测定分析了空竹种子的质量特性,结果表明:空竹种子为坚果状颖果,具有坚硬致密的外壳;种子纯净度为78.7%,千粒质量为709.8 g,含水量为25.4%;带壳的种子发芽率为6.3%、发芽势为2.2%,去壳的种子发芽率为34.5%、发芽势为12.6%;种子优良度为95.2%,病虫害感染度为3.3%。空竹种子育苗出苗缓慢,出苗率低。

空竹;种子质量;种子特性;育苗效果

竹类植物是具有重要经济、生态、社会和文化价值的木本植物[1]。现今社会,环境保护压力越来越大,森林资源匮乏,木材供应紧张。竹子可以替代木材应用在生活的方方面面,因此对竹子的研究就显得越来越重要。然而,竹子在自然条件下开花时间较长,通常需要几十年甚至上百年的时间[2-3],且开花后一两年之内就会死亡。竹子是多年生一次性开花植物,雌蕊和雄蕊成熟期不同,即使在盛花期授粉率也很低,有“十花九不孕”之称,因此种子产量非常稀少[4]。空竹(CephalostachyumfuchsianumGamble)属禾本科竹亚科空竹属,在我国分布较少,集中分布于云南地区[5]。其果实较大,呈坚果状,可作竹米饭[6]。竹米可作清凉饮料,具有清热解毒之功,还可煲粥食用,具有治肝病和癌病之效,是难得的养胃护胃之佳品。在中国古代还有凤凰“非梧桐不栖,非竹米不食”的说法。本研究测定分析了空竹种子品质特性及播种育苗效果,以期为空竹的物种保护及开发利用提供科学参考。

1 材料与方法

1.1 材料来源

实验用空竹种子为2016年8月采集于缅甸密支那省,共845 g。种子呈坚果状,栗褐色,顶圆,具短尖头,长宽各约1 cm;果皮坚脆,易与种子分离。

1.2 研究内容与方法

1) 种子纯净度。 种子纯净度是衡量种子品质的一个重要指标,是划分种子级别的关键依据[7]。将空竹种子从密封袋中取出,称量种子总质量(精确到0.1 g);然后对种子进行去杂质、去空瘪粒、半饱满籽粒处理,最后得到饱满种子,分别称量饱满种子、杂质、空瘪粒和半饱满籽粒质量,计算种子的纯净度,公式为:

2) 千粒质量。千粒质量是检验种子质量的重要指标,也是田间预测产量的重要依据。种子千粒质量的测定方法为:取3个100粒种子分别称其质量,取其平均值,称为百粒质量,再乘以10换算为千粒质量。具体方法:将空竹种子均匀撒在1 m × 1 m的正方形框内,然后从5个点上随机抽取100粒种子,称其质量(精确到0.1 g),重复3次,取平均值,得到百粒质量,再乘以10为千粒质量。

3) 种子含水量。种子含水量是指种子所含水分质量与种子总质量的百分比[8]。种子含水量影响着种子的安全储存及活力,含水量较高会缩短种子的寿命,只有含水量低于临界水分时,才有利于种子保持活力。具体测定方法采用高温烘干法,并按照以下公式计算种子的含水量。

4) 种子发芽率和发芽势。从纯净种子中随机抽取300粒,用清水浸泡24 h(每隔4 h换1次清水)后,以点播的方式种入装有腐殖土的3个大型花盆中,进行发芽培养,种子萌发后长出的胚根等于或大于种子的长度时视为发芽,每隔5 d记录1次种子萌发数量,60 d后统计并计算种子发芽率和发芽势。计算公式为:

5) 种子优良度。随机选取30粒种子,用手术刀将种子纵向切开,根据果皮颜色、光泽以及胚和胚乳的色泽、状态、种子的气味和味道等来判断种子的品质。重复3次。

6) 种子健康状况(病虫感染度)。种子健康状况是指种子健全完善的程度,通常用病虫感染度表示。采用直观检查法,随机抽取30粒样品,逐一剖开样品,挑出菌核、霉粒、虫瘿、活虫等病虫危害的种子,依据下面公式计算病虫感染度[9],取平均值,重复3次。

7) 种子育苗效果。2016年8月中旬,将空竹种子播种于红色生土中,每月调查记录一次,调查指标有出苗率、平均苗高、平均地径、每平方米株数、每平方米死亡数和每平方米分蘖数,2017年5月15日调查结束,共观测9个月。

2 结果和分析

2.1 种子纯净度

测定结果(表1)显示,空竹种子纯净度为78.7%,纯净度较高。半饱满籽粒占13.3%,杂质及外壳占8.0%。空竹种子属于坚果状颖果,果粒较大,采集净果较容易,所以杂质含量较低。

表1 空竹种子纯净度

2.2 种子千粒质量

测定结果显示,空竹种子千粒质量为709.8 g,测定值较高,表明空竹种子颗粒饱满、充实,其营养物质相对较多。一般而言,千粒质量越高的种子,质量就越好,播种后出苗也就越整齐,幼苗生长越健壮。确定播种量时,可根据千粒质量、种植密度、发芽率来计算播种量。

2.3 种子含水量

实验结果显示,空竹种子含水量为25.4%。一般坚果种子含水量在60%左右,空竹种子含水量测定值偏低,是由于种子采集和实验之间间隔时间较长造成的。种子在运输和储藏过程中会造成水分丧失,进而会导致种子发芽率降低。因此,在空竹种子运输和储藏过程中要注意密封处理,减少水分丧失。

2.4 种子发芽率和发芽势

根据竹种发芽所需条件结合实验室具体情况,设定本次发芽实验的适宜条件。腐殖土中含有植物生长所需的营养物质,且不易板结,通透性良好,因此本实验将种子播入腐殖土进行发芽。实验发现,在播种25 d后种子有发霉现象,大多数种子吸水膨胀,并有发芽的迹象。统计结果(表2)显示,空竹带壳种子的发芽率仅为6.3%,发芽率很低。其原因为空竹种子属于坚果状颖果,具有坚硬的外壳,在外壳的包裹中,胚芽很难吸水向外生长。种子去除外壳后,发芽率上升至34.7%,明显提高。这说明在空竹的播种育苗过程中可以通过剥去坚硬的外壳来提高发芽率。

表2 种子发芽进程中记录的种子发芽数 100粒种子

以发芽时间为横坐标,发芽粒数为纵坐标绘制曲线图(图1),观察发芽进程。从图1可以看出:带壳种子前20 d内无发芽情况,第25 d 左右开始少量发芽;在40—45 d种子达到发芽高峰,但是发芽数量依然很少,发芽势为2.2%,第55 d 以后不再发芽;而对于去壳种子,种子发芽势为12.6%,种子开始发芽时间明显提前,发芽率提高,发芽势增强。

图1 空竹种子发芽进程

2.5 种子优良度

统计结果显示:95.2%的种子胚和胚乳为正常的乳白色,种胚健康,种粒饱满,为优良种子;4.8%的种子出现腐烂、空粒和胚发育不健康的情况,为品质不优良的种子。结果表明,空竹种子优良度较高。优良种子在适宜条件下一般都能发芽,对于新鲜种子,优良度与发芽率的相关系数可达0.81~0.94[10],相关性较大。因此,在无法得到发芽率时,可用优良度估算种子发芽率。

2.6 病虫害感染度

实验发现,空竹种子病虫害感染度为3.3%,感染度不高。但由于竹种子中含有较多的谷氨酸,易被虫食以及霉菌感染,所以竹种子应在2~4 ℃的低温下冷藏,并拌上适量杀虫剂[9]。

2.7 种子育苗效果

种子育苗的统计结果显示(表3),空竹种子播种后1个月没有出苗,2个月的出苗率仅有4.1%,9个月的出苗率为37.4%,说明空竹种子出苗十分缓慢,育苗较为困难。这是因为外种皮坚硬、致密,种子吸水十分困难造成的。

3 小结

通过测定分析空竹种子品质特性发现:空竹种子为坚果状颖果,具有坚硬致密的外壳,将外壳剥去可见乳白色的胚和胚乳;空竹种子纯净度为78.7%,千粒质量为709.8 g,含水量为25.4%;带有坚硬外壳的种子发芽率为6.3%、发芽势为2.2%,剥去外壳的种子发芽率为34.5%、发芽势为12.6%;种子优良度为95.2%,病虫害感染度为3.3%。空竹种子出苗十分缓慢,育苗较为困难。

表3 空竹种子繁殖苗木生长情况

[1] 杨汉奇, 梁宁, 李春芳, 等. 云南6种竹子种子萌发和贮藏特性初步研究[J]. 林业科学研究, 2013, 26(6): 710-714.

[2] Janzen D H.Why bamboos wait so long to flower[R]// Linnean Society symposium series: annual review of ecology and systematics. 1976.

[3] Li D Z, Stapleton C. Bambuseae (Poaceae) [M]// Wu Z Y, Raven P H, Hong D Y. Flora of China: Vol. 22. St. Louis, USA: Missouri Botanical Garden Press, 2006.

[4] 李丽, 刘翠兰, 吴德军, 等. 淡竹种子发芽试验研究[J]. 山东农业科学, 2016, 48(8): 57-60.

[5] 杨汉奇, 李德铢. 中国竹亚科空竹属的整理[J]. 植物分类与资源学报, 2015, 37(5): 546-550.

[6] 中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志: 第9卷第1分册: 禾本科竹亚科[M]. 北京: 科学出版社, 1996.

[7] 黄美秀, 谭宏超, 李成慧. 竹子种子品质测定和发芽率试验[J]. 林业调查规划, 2011, 36(6): 134-137.

[8] 李淑娴, 高莹莹, 李运红, 等. 种子含水量的测定方法及展望[J]. 种子, 2010, 29(10): 57-59.

[9] 姚罗根, 谭宏超. 竹子果实形态及质量的观察和测定[J]. 林业调查规划, 2008, 33(5): 36-39.

[10] 保华. 用优良度估测种子发芽率的研究[J]. 西南林业大学学报, 2003, 23(1): 16-20.

区分箭竹属与筱竹属植物有了新证据

有关筱竹属(ThamnocalamusMunro)和箭竹属(FargesiaFranchetemend. Yi)的准确分类划分,学术界一直存在着争议。许多研究人员往往将2个属的植物归为同一个属。最近,来自四川农业大学风景园林学院和印度尼赫鲁国家技术学院的研究者们利用神经网络分析和聚类分析研究了这2个属的19个竹种,发现2属植物的许多形态特征存在明显的差异,认为筱竹属和箭竹属应分属不同的属,为区分2个属的植物提供了新的证据。研究成果在线发表于2017年6月23日的《Scientific Reports》杂志上。

箭竹属与筱竹属亲缘关系密切,但他们的许多主要形态特征存在差异。根据传统的形态学特征,很难区分这2个属。研究人员研究了这2个属的19个竹种,以确定12种主要性状的变异是否是连续的,并利用神经网络(SOM)分析和聚类分析,以揭示已知的箭竹属是否代表筱竹属采样的不连续性。结果表明,在属和种水平上有46个形态特征表现出高度的变异性;聚类分析结果表明,筱竹属和箭竹属的32个形态特征被区分为2个种,表明2个属的花器官存在显著性差异(P<0.01);基于SOM神经网络的分析结果与形态特征的聚类分析结果一致。由此表明,箭竹属不是筱竹属不连续采样的结果;因此,不应将箭竹属作为筱竹属的同义词。

(李玉敏 编译)

A Study of Seed Quality Property ofCephalostachyumfuchsianumGamble

Tan Ruqiang1Tan Hongchao2Zhang Xueze2

(1 Yunnan Rare Bamboo Agricultural Science and Technology Development Co., Ltd Songming 661700, Yunnan, China;2 Bamboo Research Institute, Yunnan Normal University, Kunming 650092, China)

The quality characteristics ofCephalostachyumfuchsianumGamble seeds were measured. The results showed that theC.fuchsianumGamble seeds are nut-like caryopsis with hard and compact shell; the seed purity was 78.7%, thousand seed weight was 709.8 g, moisture content of seeds was 25.4%; the germination rate and the germination potentiality of seeds with shell were 6.3% and 2.2%, respectively, while the germination rate and the germination potentiality of seeds without shell were 34.5% and 12.6%; the seed soundness was 98.2% and the rate of disease and pest infection was 3.3%.C.fuchsianumGamble seedlings came out slowly with a low emerging rate.

CephalostachyumfuchsianumGamble, seed quality, seed property, seedling nursery effect

肯尼亚竹子造林公司项目(编号:2015008);云南珍竹农业科技有限公司项目(编号:2016002)。

谭汝强(1986-),男,本科,实验师,从事竹类研究及开发工作。E-mail: kmbamboo@126.com。

谭宏超(1963-),男,研究生,教授,长期从事竹类研究及开发工作。E-mail: ynbamboo@126.com。

10.13640/j.cnki.wbr.2017.04.007

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