， ， ， ，

(广东省森林培育与保护利用重点实验室，广东省林业科学研究院， 广州 510520)

刀叶金合欢(Acaciacultriformis)为含羞草科金合欢属大型常绿灌木，原生于澳大利亚东南部。树冠圆球形，叶片长椭圆形，与刀形极似，灰绿色；花期冬末春初，花朵金黄色，头状花序，腋生，开花时成簇，形成球状花冠。耐干旱，具根瘤，在全日照、排水良好的地区能快速生长。在澳大利亚，常用于整形球状灌木，植于疏林草地，也可用作绿篱，是极好的观花、观叶及植被恢复树种[1]。但因其种子与大多数豆科植物相似，种皮致密坚硬、含蜡质，透水透气性差，导致种胚生长受到机械限制，一般的种子处理方法难以促使其种子发芽，需要采用破除硬实种子的处理方法，改善其种皮透性，打破种子休眠，促其种子萌发[2-3]。本试验从浓硫酸浸蚀种子时间长短和水温高低浸泡种子处理方面，探讨影响刀叶金合欢种子萌发的因素，以期提高该种子发芽率，为刀叶金合欢规模化育苗提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试种子为澳大利亚昆士兰洲Ninde thana seed company提供的2016年采摘种子，按种子质量相关标准[4]，对刀叶金合欢种子作了包括种子净度、千粒重、种子大小、硬实度等基本参数测量(见表1)。根据检测参数可知，该种子与其他金合欢属种子相似，种皮具蜡质，有较厚的角质层，种皮密度大，不经处理自然发芽率为5%～10%，属于硬实种子[2,5-6]，前期预实验结果亦显示，100 ℃的热水烫种，自然冷却后浸种24 h，种子播种后第3～5天才开始发芽，50多天后，仍有种子发芽，常温蒸馏水浸种24 h，第50天种子发芽率只有8%。

1.2 试验方法

1.2.1 浓硫酸处理

选饱满、有光泽的种子作为供试种子，每份2 000粒，共6份，浓硫酸拌种0，1，3，5，7，9 min处理后分别放入烧杯中，做好标记，然后用蒸馏水反复冲洗种子至干净，脱脂纱布把种子表面水分稍为吸干后备用。

1.2.2 热水烫种处理

把6份经浓硫酸不同拌种时间处理后的种子每份分成4组(500粒/组)，每组种子分成5份(5次重复，下同)，每份100粒，分别用脱脂纱布包好，做好标记。按100，80，60，40 ℃等4组水温处理放入烧杯中，分别用100，80，60，40 ℃等4种水温对6份共24组种子进行烫种处理，自然冷却后浸种24 h，用蒸馏水清洗3～5次脱脂纱布及种子，置于干净的20 cm×20 cm方格河砂床中，覆砂1 cm厚保湿催芽。

表2 不同处理对刀叶金合欢种子发芽比较

处理膨胀率(%)发芽势(%)发芽率(%)发芽指数(%)9min+100℃12.20±1.83cdef35.60±5.03d44.40±4.41e1.48±0.15e9min+80℃10.60±1.60bcde20.40±3.22b23.60±4.19b0.79±0.14b9min+60℃10.00±1.30bcde10.60±0.81a8.60±1.44a0.39±0.02a9min+40℃9.60±0.68bcde8.60±1.21a7.00±1.38a0.34±0.02a7min+100℃12.00±1.67cdef38.80±3.37d39.40±4.91de1.31±0.16de7min+80℃11.40±0.93bcdef23.00±3.05b27.60±2.89bc0.92±0.10bc7min+60℃10.00±1.48bcde7.00±0.55a9.40±0.81a0.41±0.01a7min+40℃7.40±1.44ab8.40±0.68a7.60±0.81a0.36±0.02a5min+100℃14.80±0.58f67.00±5.21e76.40±3.85g2.55±0.13g5min+80℃11.60±1.21cdef24.80±3.58bc32.80±2.08cd1.09±0.075min+60℃10.40±0.93bcde12.20±0.37a10.00±1.41a0.45±0.01a5min+40℃8.20±1.16bcde10.20±0.58a8.20±1.28a0.38±0.03a3min+100℃13.40±1.91ef66.40±3.49e73.00±3.27g2.43±0.11g3min+80℃11.40±1.03bcdef21.00±3.48b26.40±3.36bc0.88±0.11bc3min+60℃11.40±1.03bcdef10.60±0.51a9.00±0.84a0.41±0.01a3min+40℃8.80±1.07bcd10.00±1.41a7.60±1.12a0.36±0.04a1min+100℃12.80±1.39def68.60±5.33e72.40±4.75g2.41±0.16g1min+80℃11.20±0.86bcdef23.00±3.58b26.40±2.91bc0.88±0.11bc1min+60℃10.80±0.86bcdef11.80±0.37a9.60±0.93a0.42±0.02a1min+40℃8.20±1.16bc8.80±1.50a7.40±1.33a0.35±0.02a0min+100℃12.80±1.46def32.40±3.9264.20±2.73f2.14±0.09f0min+80℃11.00±0.71bcdef11.00±0.77a24.60±2.34b0.82±0.08b0min+60℃10.40±0.93bcde8.00±0.95a10.00±0.55a0.40±0.02a0min+40℃10.40±1.03bcde8.40±0.75a10.00±1.26a0.40±0.01a自然水浸种4.40±0.51a4.20±1.07a8.00±0.89a0.27±0.03a

注：表中数据为平均值±标准误，同列不同字母表示处理之间差异性显著(p<0 .01)。

表1 刀叶金合欢种子质量检测基本参数

项目名称种子净度(%)千粒重(g)横轴(mm)纵轴(mm)种子硬实(%)种子平均生活力100℃的热水烫种处理发芽率(%)常温蒸馏水浸种处理发芽率(%)参数98.614.8～15.32.20～3.184.09～5.659190.0064.208.00

1.2.3 对照处理

用常温蒸馏水浸种24 h的5份种子(每份100粒)作对照，与上述24组处理种子同时置于干净的20 cm×20 cm方格河砂床中，覆砂1 cm厚保湿催芽。

1.3 发芽试验统计

在种子置床保湿催芽前，根据种子吸水情况、种皮软化和种子大小判断种子膨胀数量，分别统计不同处理种子的膨胀数量。种子发芽率、发芽势和发芽指数则从种子开始发芽起，每天按时记录种子的发芽变化情况。根据大多处理记录到的种子发芽数量高峰日期，确定种子发芽势为10 d，由于种子发芽所需要的时间较长，为方便统计种子发芽率，确定处理种子连续3 d没有种子发芽作为该处理发芽终止，记录每种处理的种子发芽率。根据每天的记录情况，计算不同处理下刀叶金合欢种子的发芽率、发芽势和发芽指数。

种子膨胀率(%)=(B/D)×100%；

发芽率(%)=(N/D)×100%；

发芽势 (%)=(M/D)×100%；

发芽指数(GI)=∑(Gt/Dt) ；

式中：B为种子浸泡24 h后置床前的膨胀数量；D为种子总数(100)；N为总发芽种子数；M为15 d内的发芽种子数；Gt为第t天的发芽数；Dt为相应的发芽天数。

1.4 数据处理

试验数据采用Excel 2010软件和SPSS 20.0软件进行处理。其中各试验因子(种子膨胀率、发芽势、发芽率、发芽指数)净增长率计算，则利用嵌套模型，以浓硫酸不同拌种时间及嵌套在浓硫酸不同拌种时间的不同水温处理两个因子作为自变量，以各试验因子增长率作为因变量进行分析。

因子增长率(%)=(处理试验因子-对照试验因子)/对照试验因子×100%。

不同处理之间的差异水平用单因素方差分析(ANOVA)，差异性大小采用Duncan法多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同处理对种子膨胀的影响

从表2和图1可见，浓硫酸相同拌种时间处理下，种子膨胀数量随水温升高而增加；比较相同水温处理，浓硫酸不同拌种时间处理，种子膨胀则表现有规律的先升后降趋势，在0～5 min呈升势，7～9 min呈下降。综合以上处理，以浓硫酸拌种时间5 min后再用100 ℃水温烫种处理的种子膨胀数量最多，达到14.8%，比用常温蒸馏水处理和未用浓硫酸拌种相同水温处理分别提高了236.37%和15.63%。利用单因素方差分析(ANOVA)进行分析。结果表明，浓硫酸相同拌种时间，同水温处理下的刀叶金合欢种子膨胀率差异不明显，浓硫酸不同拌种时间，不同水温处理，则表现出显著差异(F=3.10,p<0.01)。

2.2 不同处理对种子发芽势的影响

统计观察和计算分析结果(见表2和图2)表明，浓硫酸相同拌种时间处理下，种子发芽势呈高水温显著大于低水温处理；而相同水温处理下，进行过浓硫酸拌种处理的种子，其发芽势整体上高于未经浓硫酸拌种处理。综合以上处理，以浓硫酸拌种1 min+100 ℃水温烫种处理下种子发芽势最高，达到68.60%，比用常温蒸馏水处理和未用浓硫酸拌种相同水温处理分别提高了1 533.34%和111.73%。利用单因素方差分析(ANOVA)对种子发芽势进行分析，结果表明，浓硫酸相同拌种时间，相同水温处理下的刀叶金合欢种子，其种子发芽势差异不明显，浓硫酸不同拌种时间，不同水温处理，则表现出显著差异(F=50.25，p<0.01)。

2.3 不同处理对种子发芽率的影响

从表2和图3可看出，在浓硫酸相同拌种时间处理下，种子发芽率高水温显著大于低水温；相同水温处理下，种子发芽率随浓硫酸拌种处理时间，呈有规律的先升后降趋势，0～5 min呈升势，7～9 min呈下降。综合以上处理，以浓硫酸拌种时间5 min+100 ℃水温烫种处理下的种子发芽率最高，其种子发芽率为76.40%，比用常温蒸馏水处理和未用浓硫酸拌种相同水温处理的种子发芽率分别提高了855.00%和19.01%。利用单因素方差分析(ANOVA)对种子发芽率进行分析。结果表明，浓硫酸相同拌种时间，同水温处理下的刀叶金合欢种子发芽率差异不明显，浓硫酸不同拌种时间，不同水温处理，则表现出显著差异(F=78.49，p<0.01)。

2.4 不同处理对种子发芽指数的影响

从表2和图4可见，浓硫酸相同拌种时间，高水温处理的种子发芽指数显著大于低水温处理；相同水温处理下，进行过浓硫酸拌种处理，其种子发芽指数整体上高于常温蒸馏水处理，其中水温大于80 ℃以上处理，差异非常显著。综合以上处理，以浓硫酸拌种时间5 min后再用100 ℃水温烫种处理下的种子指数最高，达到2.55%，比用常温蒸馏水处理和未用浓硫酸拌种相同水温处理的种子发芽指数则分别提高了844.45%和19.16%。利用单因素方差分析(ANOVA)对种子发芽指数进行分析，结果表明，浓硫酸相同拌种时间、同水温处理下的刀叶金合欢种子发芽指数差异不明显，浓硫酸不同拌种时间、不同水温处理，则表现出显著差异(F=75.86，p<0.01)。

图3 不同处理方法对刀叶金合欢种子发芽率差异性比较

图4 不同处理方法对刀叶金合欢种子发芽指数差异性比较

3 结论与讨论

刀叶金合欢的种子膨胀率、发芽势、发芽率、发芽指数与浓硫酸拌种时间长短和水温高低处理关系密切；水温是影响刀叶金合欢种子膨胀率、发芽势、发芽率、发芽指数的主要因子；浓硫酸不同拌种时间对提高种子膨胀率、发芽势、发芽率、发芽指数起重要作用；浓硫酸拌种5 min+100 ℃水温烫种处理，其种子膨胀率、发芽率、发芽指数在本试验中表现最好，分别为14.8%、76.4%和2.55%，与其他处理的差异性达到显著水平(p<0.01)； 种子发芽势则以浓硫酸拌种1 min +100 ℃水温烫种处理最好，达到66.8%；与其他处理的差异性也达到显著水平(p<0.01)。

研究表明，一般的种子处理方法难于打破硬实种子的休眠，只有采用强酸[7-13]、强碱[14-15]、高温烫种[16-18]、机械损伤种皮[10,11,13,19]等处理方法，改善种皮透性，才能解除种子休眠，达到促进或提高种子发芽目的。然而，由于各种种子的生理特点不一，休眠状态各异，需要通过试验才能得到适合的处理方法，但采用浓硫酸及热水处理或两者混合使用处理硬实种子是最常用和有效的手段之一[3,4,6]。周锦业[7]、胡加新[9]、杨锦昌[11]、向丽霞[12]、陈文宗[13]等分别用浓硫酸处理银叶金合欢(Acaciapodalyriifolia)、油楠(Sindoraglabra)截叶铁扫帚(Lespedezacuneata)、檀香紫檀(Pterocarpussantalinus)种子，其研究结果显示，随着浓硫酸浸种时间的延长，种子萌发率呈先升后降的趋势，各种种子均有一个最佳处理时间节点，在这合适的处理时间节点内，浓硫酸可以最大限度腐蚀局部种皮，打破栅栏组织的屏障, 使种壳变薄并消除珠孔等部位的堵塞物, 增大种皮的透性，而不伤害种子内部种胚，既达到打破硬实种子的休眠，又促进或提高其种子发芽率的目的[6]。周锦业[7]、胡加新[9]、马杰等[18]用不同水温处理银叶金合欢、胡枝子(LespedezabicolorTurcz.)种子试验结果显示，种子发芽势、发芽率、发芽指数在一定水温范围内，随水温升高而增加。说明高水温处理硬实种子，也具有软化种子皮，改善种皮透性，提高种子吸水膨胀能力[2-4]。本试验采用浓硫酸与热水两者叠加方法处理刀叶金合欢种子，其结果显示，用浓硫酸浸种的6 组种子处理中(包括0 min对照)，在水温<80 ℃时，其种子发芽率依然较低，只有水温在100 ℃作用下，其种子发芽率上升到64.20%，其种子发芽势、发芽指数在同组浓硫酸拌种时间内，也是最高的，与众多采用硫酸处理种子和不同水温处理种子结果一致。最好组合处理的刀叶金合欢种子发芽率与种子活力存在差异，原因可能是种子发芽统计时间设置过短，或是有些种子在浓硫酸及100 ℃双重种子处理方法下，造成种胚损坏，种子失去发芽，有待进一步研究。