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光照与温度互作对酸枣种子萌发的影响

2021-08-06黄琴田伟

河北农业科学 2021年3期
关键词:指标值酸枣发芽势

黄琴 ,田伟

(1.河北省农林科学院经济作物研究所,河北 石家庄 050051;2.保定市农业科学院,河北 保定 071000)

酸枣 〔Zizyphus jujuba Mill. var. Spinosus(Bunge)Hu ex H. F. Chou〕 为鼠李科 (Rhammaceae) 枣属(Ziziphus Mill.)植物,是栽培枣的原生种,古称棘,又叫“野枣”[1]。酸枣原产于我国,至今已有1 200万~1 400 万a 的栽培历史,目前多为野生,主要分布于北纬23°~43°的广大地区,是我国北方极为普遍的一种野生植物资源[2]。酸枣适应性强,抗风、耐旱、耐瘠薄,根系发达,是干旱丘陵地区水土保持的先锋灌木树种[3]。

种子萌发是植物生活史中较脆弱而又极其重要的过程之一,关系到幼苗的建成以及个体的存活和竞争,并且影响植被分布和生物多样性水平[4],但萌发状况受种子自身因素和环境条件的影响[5~7]。研究显示,采用破除种壳和赤毒素处理的方法可以打破酸枣种子休眠,促使种子发芽,进行快速育苗,但破除种壳是一项很费工的工作,并且易使种子破碎或受伤[8];赤霉素溶液处理去壳的酸枣种子可以提高发芽率,采用800 mg/L 赤霉素溶液将种子浸泡24 h,但取出后需反复冲洗种子至干净[9];用种子繁殖的实生酸枣苗根系发达、固地性强,栽植后成活率高,植株生长势强,结果早,产量高[10]。

酸枣果仁具有坚硬的外壳,直接播种育苗发芽率较低,生产上通过各种处理来提高发芽率,却很少有人来研究光照与温度互作对酸枣种子萌发的影响。基于此,立足这个点,研究了光照与温度互作对酸枣种子萌发的影响,以期为酸枣种子育苗提供技术支撑,推动河北省酸枣种植产业的快速发展。

1 材料与方法

1.1 试验材料

酸枣种子由河北邢州枣业有限公司提供,2019 年采集,经河北师范大学赵建成教授鉴定为鼠李科植物酸枣 (Zizyphus jujuba Mill. var. Spinosus (Bunge)Hu ex H. F. Chou) 的干燥成熟种子。种子千粒重40.13 g,含水量6.32%。

主要试验设备有智能人工气候培养箱(ZRX-258D)、JA1003A 电子天平(精度:0.001 g)、培养皿、定性滤纸等。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 2020 年4 月将酸枣仁置于事先放有双层滤纸的培养皿内,25粒/皿,在培养箱中进行不同光照与温度处理的培养。试验分别在光照(光照强度5 000 lx)和黑暗(用双层锡铂纸将培养皿完全包裹)条件下进行,温度均设5、10、15、20、25、30 和35 ℃计7 个处理,4 次重复。

1.2.2 测定项目与方法 每天记录酸枣种子的发芽状态。发芽标准为新鲜的胚根伸出长度超过种子长度。计算发芽率、发芽势和发芽指数[9]。

发芽率(GR)=n/N×100%(n 为最终达到的正常发芽数;N 为供试种子数)

发芽势(GE)=n/N×100%(n 为6 d 内达到的种子发芽数;N 为供试种子数)

发芽指数 (GI) =∑Gt/Dt(Gt 为处理后 t 日的发芽数;Dt 为相应的发芽天数)。

1.2.3 数据统计分析 利用Excel 软件对数据进行整理,用平均数代表样本各性状的整体水平;利用SPSS 19.0 软件进行各参数的差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 光照和温度对酸枣种子萌发的主效应分析

方差分析结果(表1)显示,光照对酸枣种子发芽率无显著影响;温度及其与光照互作对酸枣种子发芽率均存在极显著影响。表明酸枣种子萌发主要受温度及其与光照互作的影响。

表1 不同光照和温度对酸枣种子发芽率的方差分析Table 1 Variance analysis of seed germination rate of wild jujube under different light and temperatures

2.2 光照和温度对酸枣种子萌发的影响

温度对酸枣种子萌发高峰的出现以及峰值大小均有影响;而光照对酸枣种子萌发高峰的出现影响不显著,但会影响峰值的大小。

无论是在光照条件下还是在黑暗条件下,温度<20 ℃时,酸枣种子均不能萌发;温度达到20 ℃时,种子才开始萌发(表2)。在20~35 ℃范围内,随着温度的升高,酸枣种子的发芽率、发芽势和发芽指数均呈先升高后降低的变化,其中,在光照条件下,30 ℃培养的指标值均最高,其中发芽势和发芽指数与其他温度处理差异均达到了显著水平,发芽率与20 和25 ℃处理差异不显著,温度升至35 ℃时酸枣种子不能萌发;在黑暗条件下,25 ℃培养的指标值均最高,且与其他温度处理差异均达到了显著水平。可以看出,在光照条件下,酸枣种子的萌发温度为20~30 ℃,最适萌发温度为30 ℃;在黑暗条件下,酸枣种子的萌发温度为20~35 ℃,最适萌发温度为25 ℃。

表2 不同光照和温度对酸枣种子萌发的影响Table 2 Effects of different light and temperatures on seed germination of wild jujube

不同的光照与温度组合处理中,黑暗条件下25℃培养,酸枣种子的发芽率、发芽势和发芽指数均最高,指标值分别达到了62%、38%和2.80;其次是光照条件下30 ℃培养,酸枣种子的发芽率、发芽势、发芽指数为56%、43%和3.35。

3 结论与讨论

温度是决定种子萌发的主要条件之一[11],对种子的发芽率、萌发速度和萌发进程均有重要影响,适宜温度可以促进种子萌发和幼苗生长[6]。张惠琴等[12]研究显示,酸枣种子用浓硫酸进行不同时间的腐蚀后,萌发温度25 ℃与30 ℃处理的种子发芽率差异不显著;但不同温水处理后,30 ℃下萌发的种子发芽率、发芽势和发芽指数均高于25 ℃。李秀珍等[13]研究结果也表明,培养温度对酸枣种子发芽有明显影响,30 ℃下萌发的种子发芽率和发芽势均明显高于25 ℃,并且出苗速度快、时间短且集中。在30 ℃发芽条件下,贮藏多年的酸枣种子发芽率和发芽势均高于当年的酸枣种子。本试验结果表明,酸枣种子在光照条件下30 ℃培养,发芽率、发芽势和发芽指数均最高,指标值分别为56%、43%和3.35,除发芽率与20 和25 ℃处理差异不显著差异外,其他指标与其他温度处理差异均达到了显著水平;在黑暗条件下25 ℃培养,发芽率、发芽势和发芽指数均最高,指标值分别为62%、38%和2.80,且与其他温度处理差异均达到了显著水平。光照条件下35 ℃培养,酸枣种子不萌发;黑暗条件下35 ℃培养,酸枣种子的发芽率、发芽势和发芽指数均较30℃培养极显著降低。赵冰等[14]研究表明,温度对发芽率影响较大,温度过高会导致酸枣种子的呼吸作用增强,种子中储藏的营养物质被大量消耗,造成发芽率下降。故选择适宜温度也是促进酸枣种子萌发的关键。

光照是影响种子萌发的诸多环境因素之一,光照诱导种子萌发的作用是作为指示萌发适宜环境的信号来终止种子休眠[15,16]。温子帅等[17]研究表明,酸枣种子在赤霉素浓度480 mg/L、温度30 ℃、光照时间24 h的环境下发芽率最高。张健夫等[18]研究表明,种子萌发与光照条件相关不显著。光对种子萌发的调控机理还存在很多黑箱,小粒种子具有萌发迅速、试验周期短等优势,能极大地削弱种子休眠带来的干扰[16]。这可能是黑暗条件下25 ℃时发芽率较高的原因。

综上分析可以看出,在黑暗条件下25 ℃、光照条件下30 ℃培养,酸枣种子的发芽率、发芽势和发芽指数均最高。研究结果可为酸枣种子萌发适宜条件选择提供理论依据。

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