超干處理對文冠果種子萌發特性的影響

范西武

摘 要：超干處理即將種子含水量降至5%以下種子貯藏前處理技術，是種子貯藏時一種節約能源的新途徑。實驗通過硅膠干燥法獲得不同含水量的文冠果種子，研究超干處理對文冠果種子的發芽率、發芽指數、活力指數等的影響。結果表明文冠果種子適于超干處理，超干處理后發芽指數與發芽率規律一致，最適合含水量范圍[3.20%，5.40%]，最佳種子超干含水量為3.20%，可用幼苗苗高來反映種子活力指數。

關鍵詞：文冠果；超干處理；萌發特性

超干處理是指將種子含水量降至5%以下的種子貯藏前處理技術。密封后在室溫條件下或稍微降溫的條件下進行貯藏，這樣既可以節約能源、減少經費，又可以獲得較好的貯藏效果。在我國，目前有關種子超干處理的技術在一些花卉、蔬菜等植物的種子上有著較為廣泛的應用，在林業上已有關于華山松、白皮松、紅松、油松、側柏、刺槐、小葉錦雞兒等林木樹種種子超干處理后萌發特性的研究，但關于超干處理對文冠果種子萌發特性的研究較少。

文冠果（Xanthoceras Sorbifolia Bunge）屬無患子科（Sapindaceae）文冠果屬（Xantho ceras），為單種屬。是我國特有的木本油用和藥用樹種，是一種既抗旱、抗寒又耐瘠薄的能源樹種。原生在我國北方的干旱寒冷地區，近年來在全國范圍內已大量栽培，種子可食，種仁含脂肪57.18%、蛋白質29.69%、淀粉9.04%、灰分2.65%，營養價值很高，是我國北方很有發展前途的木本油料樹種。

種子發芽特性是種子質量的重要體現，是實現文冠果大面積種植的關鍵。因此，本文以文冠果種子為研究對象，采用硅膠干燥法，對其種子進行超干處理，探討超干處理對文冠果種子萌發特性的影響，以期為林業種子貯藏提供科學依據和實踐參考。

一、材料與方法

1.實驗材料

本實驗所用的文冠果種子于2015年8月采集，種子的初始含水量為7.55%，百粒重為94.78±7.52g。

2.實驗方法

（1）超干處理。種子脫水方法采用硅膠干燥法，將種子置于紙袋內并埋于含硅膠的干燥器中，其中硅膠與種子重量比為5：1，在室溫條件下脫水干燥，干燥器內的硅膠每天定時更換，種子的重量定時稱重，根據種子內干物質含量，計算即時的種子含水量。最終調制出的種子含水量為1.25%、3.20%和5.40%。

（2）試驗設計。實驗采用完全隨機設計。以初始含水量為7.55%的種子為對照（CK），含水量為1.25%、3.20%和5.40%的種子為處理1、處理2和處理3。設3個重復，每個重復60粒種子。

（3）指標測定。按《林木種子檢驗規程》GB2772-1999的技術標準進行發芽實驗，以出現子葉的正常幼苗為發芽標準。實驗過程中，測定下胚軸長度（L）；實驗結束后，測定幼苗苗高（H）、并計算以下指標。

3.數據分析

實驗數據采用SPSS17.0統計分析軟件進行單因素方差分析和多重比較（Duncan法）。數據結果以“平均值±標準誤”表示，采用Microsoft Excel 2003軟件作圖。

二、 結果與分析

1.超干處理對文冠果種子發芽率的影響

圖1所示4種含水量下文冠果種子的發芽率。從圖1可以看出，文冠果種子在不同超干處理下發芽率均低于CK，并且隨著種子含水量的降低，發芽率逐漸降低。其中，在種子含水量降低為5.40%和3.20%時，發芽率下降的幅度較小，而在種子含水量降低為1.25%時，發芽率下降幅度較大。

2.超干處理對文冠果種子發芽指數的影響

發芽指數是種子萌發的綜合指標之一。從圖2可知，文冠果種子的發芽指數隨著含水量的降低而下降。在含水量為7.55%、5.40%、3.20%時，發芽指數下降的幅度較小，在含水量為1.25%時，發芽指數急劇下降。

3.超干處理對文冠果幼苗生長的影響

對不同含水量的文冠果種子長出的幼苗進行了下胚軸長度和苗高的測量。由圖4可知，文冠果幼苗下胚軸長度生長量隨著含水量的降低而下降，在含水量為7.55%、5.40%、3.20%時，下胚軸長度生長量下降的幅度均較小，在含水量為1.25%時，下胚軸長度生長量下降幅度較大。由圖5可知，文冠果幼苗苗高生長量同樣隨著含水量的降低而下降，在含水量為7.55%、5.40%、3.20%時，幼苗苗高生長量下降的幅度均較小，在含水量為1.25%時，幼苗苗高生長量下降幅度較大，與幼苗下胚軸長度變化趨勢一致。

方差分析表明不同超干處理對文冠果幼苗生長有極顯著影響，多重比較結果見表1、表2。

從表1可以看出，處理1發芽后平均下胚軸長度生長量最低，其次依次為處理2、處理3和CK，且處理1顯著低于處理2、處理3、CK，而處理2、處理3、CK間無顯著差異。

從表2可以看出，處理1發芽后平均苗高生長量最低，其次依次為處理2、處理3和CK，這與發芽后平均下胚軸長度變化趨勢一致。處理1與處理2間均存在極顯著差異，但處理2與處理3間不存在極顯著差異，處理3與CK間也不存在極顯著差異。

4.超干處理對文冠果種子活力指數的影響

活力指數是種子發芽速率和生長量的綜合反映，是種子活力的更好指標。由圖5可知，文冠果種子的活力指數隨著含水量的降低而下降。

方差分析表明不同超干處理對文冠果種子活力指數有極顯著影響（p=0.000，見附表表3），多重比較結果見表3。

從表3可以看出，處理1活力指數最低，且極顯著低于處理2、處理3、CK。處理2活力指數極顯著高于處理1，但與處理3間無極顯著差異，處理3與CK間也無極顯著差異。

三、結論

1.文冠果種子超干處理后發芽指數與發芽率一致，最適合含水量范圍[3.20%，5.40%]，種子超干最佳含水量為3.20%，是文冠果種子貯藏時一種節約能源的新途徑。

2.含水量大小對文冠果種子萌發的整齊性沒有太大影響。

3.不同超干處理后，文冠果種子活力指數與幼苗苗高規律一致，可用幼苗苗高來反映種子活力指數。

四、討論

和林格爾縣渾河林場、內蒙古農牧學院林學系通過70℃溫水浸種三天得到文冠果種子場圃發芽率為32.5%；司風義，李曉輝，高風華用 80℃的熱水燙種（邊倒熱水邊攪拌），冷卻至室溫后浸泡120h，然后在恒溫恒濕培養箱中進行催芽，得到文冠果種子發芽率為39%；徐士賢用溫水浸泡不同類型文冠果種子得到種子平均發芽率為11.42%，其中最低2.80%，最高47.7%。本實驗同是熱水浸種快速催芽，但種子含水量范圍[3.20%，5.40%]，發芽率仍與相關研究保持一致，說明文冠果種子適于超干處理。文冠果種子種皮厚且堅硬，徐青萍通過分析認為文冠果種子發芽前進行處理的最有效措施：將文冠果在80℃水溫下浸泡24h后，再用機械損傷種皮，然后將種子在30℃恒溫條件下進行催芽，會促進種子萌發，提高種子發芽率。所以機械處理條件下，超干處理對文冠果種子萌發特性的影響有待于進一步研究。

本實驗得出文冠果種子最適合含水量范圍[3.20%，5.40%]，臨界值3.20%。這與宋紅，宋剛，王玲對紅松種子的研究得到的最適合含水量是4%，最低臨界值是3%；王文舒，郭素娟對白皮松種子的研究得到的含水量為3.19%是白皮松種子超干處理的最適含水量；侯龍魚研究的種子最優保持含水量，油松3.2%、側柏3.7%相一致。但與侯龍魚研究的種子最優保持含水量，延安種源刺槐種子4.8%，吳起種源刺槐種子4.3%，小葉錦雞兒種子4.6%卻不一致。

國際植物資源委員會（IBPGR）將種子含水量（5±1）%，貯藏溫度-18℃作為世界各國長期保存種質的理想條件。然而在低溫庫下進行種子貯藏，需要耗費大量電力，投資大，成本高。種子超干處理后貯藏可在常溫下進行，不僅能大大減少費用，而且也能取得和低溫下貯藏同樣的效果，是種子貯藏時一種節約能源的新途徑。因此，種子的超干處理成為近十幾年來研究的熱點。經典的種子生理學研究理論認為，5%是種子安全含水量的下限，但隨著種子吸脹過程中生物膜物理修復的完善和超干處理種子的廣泛研究，種子的安全含水量完全可以低于5%。不同類型的種子化學組成不同，水在細胞內的存在狀態、自由水/束縛水的比例也不相同，其中束縛水含量對有機體的耐干性起著重要的作用，富含多糖和蛋白質的種子所需結合的束縛水較富含脂類等疏水物質的種子要高，所以含脂類物質較多的種子的安全含水量要較低。

本實驗只研究了水浸催芽條件下，超干處理對文冠果種子萌發特性的影響，但長時間的層積催芽等其它條件下，超干處理后對文冠果種子萌發特性的影響有待于進一步研究。

參考文獻：

[1]鄭曉鷹，李秀清，陳杭.不同超干方法對蔬菜種子超干貯藏的影響[J].園藝學報，2001，28（2）：123-127.

[2]Ellis R H，Hong D T.A Low Moisture Content Limit to Logarithmic Relations Between Seed Moisture Content and Longevity [J]. Annals of Botany，1988，Vol.61 （No.4）：405-408.

[3]郭素娟.超干華山松種子抗老化的作用[J].東北林業大學學報，2013，41（4）：10-12.

[4]王文舒.超干貯藏與引發處理對白皮松種子蔭發及生理特性的影響[D].北京：北京林業大學，2012.

[5]王文舒，郭素娟.超干貯藏與回濕處理對白皮松種子萌發及生理特性的影響[J].種子，2011，30（10）：19-24.

[6]宋紅，宋剛，王玲.紅松種子超干貯藏研究[J].種子，2009，28（06）：30-33.

[7]侯龍魚.西北干旱半干旱地區四種林木種子超干保存研究[D]. 泰安：山東農業大學，2008.

[8]史紹林.文冠果種子催芽和組織培養研究[D].齊齊哈爾：齊齊哈爾大學，2012.

[9]伏香香，李淑嫻，隋愛敏.不同處理對幾種硬實性種子活力的影響[J].種子，2001（2）：32-34.

[10]和林格爾縣渾河林場，內蒙古農牧學院林學系.關于提高文冠果場圃發芽率和培育壯苗的試驗初報[J].1975（2）：7-11.

[11]司風義，李曉輝，高風華.不同催芽方法對文冠果種子發芽率的影響[J].2013，42（5）：18-20.

[12]徐士賢.文冠果種子催芽方法的研究[J].甘肅林業科技，1983（02）：8-12.

[13]徐青萍，馬明呈，馬存德.文冠果種子發芽特性的研究[J].陜西農業科學，2006（3）：62-64.