紅丁香種子萌發(fā)特性及1a生播種苗生長(zhǎng)特性研究

國(guó)志鋒 ，苑 林 ，高 昂 ，鄭 健

（1.河北省塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)，河北 圍場(chǎng) 068450；2.蔚縣林業(yè)局，河北 蔚縣 075700；3.北京農(nóng)學(xué)院園林學(xué)院，北京 102206）

紅丁香（Syringa villosaVabl.）又名香多羅（河北），木樨科（Oleaceae）丁香屬（Syringa）落葉灌木，株高可達(dá) 3m，葉橢圓形，長(zhǎng)5～18cm。圓錐花序頂生，花朵密集，高腳碟狀花冠紫色或白色，花期5～6月，盛花時(shí)花香濃郁，具有很高的觀賞價(jià)值。紅丁香一般分布在東北南部和華北等地，全國(guó)產(chǎn)地主要有北京、河北燕山、內(nèi)蒙古東北部、陜西、晉北山地，多生長(zhǎng)在海拔1300～1800m的山坡草地上和灌叢、闊葉林中[1]。

本研究擬通過對(duì)紅丁香的萌發(fā)試驗(yàn)，探索赤霉素、光照、溫度對(duì)紅丁香種子萌發(fā)的影響；同時(shí)觀察其幼苗生長(zhǎng)狀況，為紅丁香資源的開發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

1 試驗(yàn)地概況

本試驗(yàn)在河北省圍場(chǎng)縣塞罕壩機(jī)械林場(chǎng)總場(chǎng)第三鄉(xiāng)林場(chǎng)進(jìn)行。

1.1 紅丁香種子萌發(fā)試驗(yàn)

1.1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用種子系2011年9月采集于河北省張家口小五臺(tái)山野生種群的不同植株，選取健康飽滿、干凈的種子凈種后在5℃條件下貯藏。

赤霉素（GA3）為Sigma-Aldrich公司生產(chǎn)的分析純結(jié)晶粉，1g/袋。

1.1.2 試驗(yàn)方法

1.1.2.1 種子千粒重測(cè)定 由于所采種子總數(shù)并不充裕，本文參照《林木種子檢驗(yàn)規(guī)程》（GB2772-1999）相關(guān)規(guī)定，采用百粒重法進(jìn)行測(cè)量。在種子中隨機(jī)選取100粒，重復(fù)做 8次，分別記作 W1，W2，W3，……，W8。每次稱量樣品重量之間的差距不超過5%，千粒重計(jì)算公式為：千粒重（g）=10×（Wl+W2+…….+W8）/8。

1.1.2.2 赤霉素對(duì)紅丁香種子萌發(fā)的影響 分別采用0、100、500、1000umol/L的赤霉素浸種24h，然后用去離子水沖洗3次，在培養(yǎng)皿中放入濾紙，滴入5mL去離子水，將浸泡好的種子放入培養(yǎng)皿中，每個(gè)培養(yǎng)皿中放入30粒，在白天25℃、14h，晚上20℃、10h的培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，光照33%，每個(gè)處理重復(fù)4次。從處理的第二天起每天檢查記錄種子萌發(fā)的數(shù)量直至不再有種子萌發(fā)為止，測(cè)定其發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)。

1.1.2.3 溫度對(duì)紅丁香種子萌發(fā)的影響 以赤霉素試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)，選取最適濃度進(jìn)行浸種處理。將處理好的種子在鋪墊濾紙的培養(yǎng)皿中置床，每個(gè)培養(yǎng)皿放入種子30粒，分別置于10、15、20、25、30℃ 6個(gè)溫度梯度的培養(yǎng)箱中進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。每個(gè)處理重復(fù)4次。處理第二天開始每天觀察萌發(fā)種子數(shù)量至不再有種子萌發(fā)為止，計(jì)算種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)。

1.1.2.4 光照對(duì)紅丁香種子萌發(fā)的影響 依據(jù)上述兩個(gè)試驗(yàn)結(jié)果，用最適赤霉素濃度浸種處理，每個(gè)發(fā)芽皿中放入處理好的種子30粒，置于光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，設(shè)置到最適溫度，光照強(qiáng)度分別為0、24.9、35.5、67.3μmol/（m2·s）條件下進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，每個(gè)處理做4個(gè)重復(fù)。處理第二天開始每天觀察萌發(fā)種子數(shù)量至不再有種子萌發(fā)為止，計(jì)算發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)。

1.1.3 測(cè)定指標(biāo)

發(fā)芽率（%）＝發(fā)芽的種子數(shù)／供試種子數(shù)×100%

n—芽持續(xù)時(shí)間/d

1.1.4 數(shù)據(jù)分析

文中所有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS和Excel軟件。

1.2 紅丁香1a生播種苗生長(zhǎng)規(guī)律觀測(cè)

1.2.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用種子采用與種子萌發(fā)試驗(yàn)同批引進(jìn)的種子，種子不做任何處理直接均勻撒播在準(zhǔn)備好的苗床上。待種子萌發(fā)后先將其置于黑色營(yíng)養(yǎng)缽中，帶完全萌發(fā)后移植到大花盆中。

1.2.2 試驗(yàn)方法

定植后對(duì)紅丁香20株標(biāo)準(zhǔn)木每周觀測(cè)記錄1次苗高和地徑。調(diào)查期為5個(gè)月。苗高采用直尺測(cè)量，精確到0.01cm；地徑采用電子游標(biāo)卡尺測(cè)量，精確到0.001mm。如遇到特殊天氣增加觀測(cè)次數(shù)。進(jìn)入秋冬季節(jié)之后，觀測(cè)其葉變色期和落葉期。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析

文中所有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用Excel軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 種子萌發(fā)試驗(yàn)的結(jié)果

2.1.1 種子千粒重

種子千粒重測(cè)量結(jié)果是1.3735g。

2.1.2 赤霉素對(duì)種子萌發(fā)的影響

圖 1、圖 2表明：用 0、100、500、1000μmol/L GA3浸種處理，紅丁香種子發(fā)芽率分別為32.22%、33.33%、29.67%、39.52%，發(fā)芽指數(shù)分別為 1.07、1.11、0.80、1.23。方差分析后可知，4種濃度處理后的紅丁香發(fā)芽率之間差異不顯著；在發(fā)芽指數(shù)方面，4種處理差異同樣不顯著。這說明紅丁香種子對(duì)GA3不太敏感，GA3對(duì)紅丁香種子的萌發(fā)促進(jìn)作用不明顯，且隨著濃度的增加，GA3對(duì)紅丁香種子萌發(fā)還有抑制作用，但是又在1000μmol/L濃度下種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)達(dá)到最大。綜合考慮以上各項(xiàng)發(fā)芽指標(biāo)，認(rèn)為最有利于紅丁香種子萌發(fā)的GA3濃度為1000μmol/L左右。

2.1.3 溫度對(duì)種子萌發(fā)的影響

用1000μmol/L的GA3處理種子，不同溫度下種子萌發(fā)結(jié)果見圖3、圖4。

圖1 不同濃度赤霉素對(duì)紅丁香種子發(fā)芽率的影響（數(shù)據(jù)均為4次重復(fù)的平均值，小寫字母表示5%顯著水平）

圖2 不同濃度赤霉素對(duì)紅丁香種子發(fā)芽指數(shù)的影響（數(shù)據(jù)均為4次重復(fù)的平均值，小寫字母表示5%顯著水平）

圖3 不同溫度對(duì)紅丁香種子發(fā)芽率的影響（數(shù)據(jù)均為4次重復(fù)的平均值，大寫字母表示1%顯著水平）

圖4 不同溫度對(duì)紅丁香種子發(fā)芽指數(shù)的影響（數(shù)據(jù)均為4次重復(fù)的平均值，大寫字母表示1%顯著水平）

在 10、15、20、25、30℃條件下，紅丁香種子的發(fā)芽率分別為0、46.07%、51.75%、72.29%、13%（圖3）；發(fā)芽指數(shù)分別為 0、1.24、1.23、1.66、0.33（圖 4）。由圖可知，在 25℃條件下，紅丁香種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)均高于其它溫度處理。方差分析可知25℃與30℃之間差異達(dá)到極顯著水平，顯然25℃是紅丁香種子的最適宜萌發(fā)溫度。15℃和20℃差異不明顯，與其它處理相比差異未達(dá)到極顯著水平。10℃以下或者30℃以上的溫度基本完全抑制紅丁香種子的萌發(fā)，這說明在自然條件下，耕層土壤溫度穩(wěn)定在15～30℃時(shí)對(duì)紅丁香進(jìn)行播種。30℃是多數(shù)植物呼吸的最適溫度，此溫度下種子萌發(fā)的速度快，但是紅丁香種子的發(fā)芽率僅為13%，這說明紅丁香種子萌發(fā)對(duì)溫度的要求較高，它的萌發(fā)溫度差較小。

2.1.4 光照對(duì)種子萌發(fā)的影響

用1000μmol/L的GA3處理種子，在25℃條件下不同光照處理紅丁香種子的萌發(fā)結(jié)果見圖5、6。

圖5 不同光照強(qiáng)度對(duì)紅丁香種子發(fā)芽率的影響（數(shù)據(jù)均為4次重復(fù)的平均值，小寫字母表示5%顯著水平）

圖6 不同光照強(qiáng)度對(duì)紅丁香種子發(fā)芽指數(shù)的影響（數(shù)據(jù)均為4次重復(fù)的平均值，小寫字母表示5%顯著水平）

由圖5、圖6可知，在0、24.9、35.5、67.3μmol/（m2·s）的光照條件下紅丁香種子的發(fā)芽率分別為53.33%、72%、71.07%、74.17%，發(fā)芽指數(shù)分別為 2.37、2.83、2.84、3.08。隨著光照強(qiáng)度的增加紅丁香種子的發(fā)芽率逐漸升高，但是當(dāng)光照強(qiáng)度到達(dá)24.9μmol/（m2·s）之后，發(fā)芽率略有波動(dòng)但變化不大；而發(fā)芽指數(shù)趨勢(shì)與此相同。方差分析表明，黑暗條件下與光照條件下發(fā)芽率差異顯著；黑暗條件下與67.3μmol/（m2·s）光照條件下發(fā)芽指數(shù)差異顯著。這說明光照可以增強(qiáng)紅丁香種子的種子活力，田間播種時(shí)在能夠滿足覆土要求的前提下，以適當(dāng)淺播為宜，以滿足其萌發(fā)所需要的光照條件。

2.2 紅丁香1a生播種苗生長(zhǎng)規(guī)律觀測(cè)結(jié)果

2.2.1 種子萌發(fā)與出苗期

種子于2012年4月初播種，5月初萌發(fā)完畢。出苗期大致45d。

2.2.2 幼苗苗高生長(zhǎng)觀測(cè)結(jié)果

由圖7可以看出，紅丁香有兩個(gè)明顯的高峰期，幼苗生長(zhǎng)過程中呈現(xiàn)忽快忽慢的節(jié)律，但整體還是符合生長(zhǎng)期規(guī)律的。從幼苗長(zhǎng)出真葉開始，生長(zhǎng)緩慢，但是在6月初達(dá)到一個(gè)小高峰期，隨后一個(gè)月內(nèi)是生長(zhǎng)初期，其生長(zhǎng)速度平穩(wěn)。由于天氣的緣故（高溫干旱），7月中旬時(shí)候幼苗出現(xiàn)生長(zhǎng)異常緩慢的現(xiàn)象。接著幼苗進(jìn)入了速生期，并在7月下旬和8月下旬幼苗生長(zhǎng)達(dá)到了峰值。進(jìn)入9月下旬，幼苗苗高慢慢停止生長(zhǎng)。圖7中不難發(fā)現(xiàn)紅丁香幼苗生長(zhǎng)具有明顯的間歇性。

圖7 紅丁香播種苗苗高生長(zhǎng)量變化

2.2.3 幼苗地徑生長(zhǎng)觀測(cè)結(jié)果

如圖8所示，幼苗地徑生長(zhǎng)情況與上述苗高生長(zhǎng)情況基本類似，但是生長(zhǎng)高峰期稍稍靠后，而且紅丁香凈生長(zhǎng)量起伏較之苗高更為平緩一些。與圖7對(duì)比可知，苗高與地徑生長(zhǎng)高峰期交錯(cuò)進(jìn)行，原因是幼苗體內(nèi)養(yǎng)分在一定時(shí)間內(nèi)只能優(yōu)先供應(yīng)地上部分或者地下部分。

圖8 紅丁香播種苗地徑生長(zhǎng)量變化曲線

2.2.4 物候觀測(cè)結(jié)果

2012年10月17日有植株出現(xiàn)葉片變黃，趨勢(shì)是由頂端逐漸往下。

2012年10月26日有植株出現(xiàn)葉片脫落，趨勢(shì)是由根部逐漸往上。

2012年11月7日所有植株葉片都變黃（10、11日兩天有雪）。

2012年11月15日所有植株葉片都已脫落。

2.2.5 生長(zhǎng)時(shí)期劃分

根據(jù)圖7、圖8，對(duì)紅丁香1a生播種苗的生長(zhǎng)階段進(jìn)行分析，可大致將其劃分為4個(gè)階段。

2.2.5.1 出苗期 4月1號(hào)至5月15號(hào)，即播種到幼苗長(zhǎng)出真葉為止。

2.2.5.2 生長(zhǎng)初期 5月16號(hào)至6月28號(hào)，從幼苗能夠獨(dú)立進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)開始到幼苗進(jìn)行大幅度生長(zhǎng)為止。

2.2.5.3 速生期 6月29號(hào)至9月7號(hào)，幼苗苗高和地徑生長(zhǎng)加速開始到生長(zhǎng)速度下降為止。

2.2.5.4 苗木硬化期 9月8號(hào)至11月，幼苗速生期結(jié)束到落葉為止。

3 討論

3.1 種子萌發(fā)試驗(yàn)

赤霉素能夠促進(jìn)種子萌發(fā)，在種子萌發(fā)方面有十分廣泛的應(yīng)用[7-9]。本試驗(yàn)用不同濃度赤霉素對(duì)紅丁香種子進(jìn)行預(yù)處理，結(jié)果在1000μmol/L時(shí)發(fā)芽率達(dá)到最大（39.52%），但與其它濃度處理差異不大；在發(fā)芽指數(shù)方面，亦是1000μmol/L GA3處理最高，其變化趨勢(shì)與發(fā)芽率相似。但是，在500μmol/L濃度處理下，發(fā)芽率竟然低于對(duì)照組。這說明，只有在適宜的濃度下赤霉素才對(duì)紅丁香種子萌發(fā)有促進(jìn)作用。根據(jù)本試驗(yàn)結(jié)果，認(rèn)為最有利于紅丁香種子萌發(fā)的GA3濃度為1000μmol/L。

溫度是種子萌發(fā)必要的外部條件之一，適宜的溫度能夠加快種子的吸水速度，并使酶促過程和呼吸作用加強(qiáng)，使貯藏的養(yǎng)分很快變成胚能利用的可溶性狀態(tài)；適宜溫度同時(shí)可使種皮軟化利于種子萌發(fā)。而過高或過低的溫度均不利于種子萌發(fā)甚至使種子喪失發(fā)芽能力。本試驗(yàn)結(jié)果表明，25℃條件下，紅丁香種子的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)均達(dá)到最大值，因此25℃是紅丁香種子萌發(fā)的最適溫度。在播種育苗時(shí)，可適時(shí)早播，外界環(huán)境溫度在15℃以上時(shí)即可播種。

光照試驗(yàn)中，種子萌發(fā)對(duì)光照強(qiáng)度具有較廣泛的適應(yīng)性，在黑暗條件下也可萌發(fā)，但是黑暗條件下與強(qiáng)光條件對(duì)比在萌發(fā)指數(shù)方面差異顯著。試驗(yàn)中，發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)隨著光照強(qiáng)度增加而增大。并且由于植物生長(zhǎng)的向光性，光照較弱時(shí)幼苗莖長(zhǎng)較大，主根長(zhǎng)較小；而光照強(qiáng)度較大時(shí)幼苗莖長(zhǎng)較小，但根部長(zhǎng)勢(shì)好，且次生根生長(zhǎng)早（真葉與次生根同時(shí)出現(xiàn)），這有利于幼苗抵御風(fēng)雨侵襲等諸多不利環(huán)境條件[10]。

3.2 1a生播種苗生長(zhǎng)規(guī)律

苗高和地徑整體呈S型增長(zhǎng)，根據(jù)生長(zhǎng)情況大致劃分為4個(gè)時(shí)期。

出苗期為4月初到5月中旬共45d，歷時(shí)長(zhǎng)而且此段時(shí)間日氣溫較高，種子出苗情況易受氣候條件影響，所以在幼芽出土前應(yīng)注意保濕遮光，可采用搭遮陰網(wǎng)的方法，待出苗后應(yīng)及時(shí)改換遮陰網(wǎng)，此時(shí)仍要以保持苗床濕潤(rùn)和遮光為主要手段，以保證出苗迅速整齊。

生長(zhǎng)初期為5月中旬到6月底，在此期間小苗幼嫩，生長(zhǎng)比較穩(wěn)定，應(yīng)盡量保持水分適宜，酌情進(jìn)行間苗、中耕松土、殺蟲除草等管理措施，為生長(zhǎng)高峰期打下良好的基礎(chǔ)。

高速生長(zhǎng)期為6月底到9月初共2個(gè)多月，此時(shí)是紅丁香株高、地徑生長(zhǎng)最為迅速的時(shí)期，在進(jìn)入此期之前應(yīng)提前進(jìn)行追肥，施肥以氮磷為主，也可用農(nóng)家肥。同時(shí)注意除草和防止病蟲害，保證其高速生長(zhǎng)。噴施波爾多液、多菌靈可有效防病。

生長(zhǎng)后期為9月以后，此時(shí)是決定苗木質(zhì)量的關(guān)鍵時(shí)期。株高、地徑生長(zhǎng)緩慢穩(wěn)定。施肥應(yīng)以緩效肥、長(zhǎng)效肥為主。

苗高生長(zhǎng)出現(xiàn)兩次高峰期的原因可能是由于夏季高溫對(duì)苗木生長(zhǎng)起抑制作用。各時(shí)期苗高、地徑生長(zhǎng)速度不一致，造成差異的主要原因并非生長(zhǎng)期的長(zhǎng)短，而速生期的長(zhǎng)短卻對(duì)苗木生長(zhǎng)量起決定作用。育苗過程中應(yīng)根據(jù)其生長(zhǎng)節(jié)律的不同，采取相應(yīng)育苗措施，解決好水、肥、熱的供需矛盾，保證苗木快速生長(zhǎng)所需的各種條件，延長(zhǎng)苗木速生期，提高苗木生長(zhǎng)期的生長(zhǎng)速度是培育優(yōu)質(zhì)壯苗的關(guān)鍵[11]。

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