不同溫度對刺榆種子發芽特性的影響*

曹宇

（遼寧省固沙造林研究所，阜新123000）

不同溫度對刺榆種子發芽特性的影響*

曹宇

（遼寧省固沙造林研究所，阜新123000）

在實驗室條件下對刺榆種子進行發芽試驗的結果表明：刺榆種子在10～35℃均能發芽，最佳發芽溫度為25℃，發芽率達90%以上，種子的發芽活力最強。不同溫度處理對刺榆種子發芽特性的影響均差異顯著，溫度的升高能明顯縮短種子的發芽時間，發芽率、發芽勢、發芽指數、活力指數隨溫度升高而升高，達到最佳發芽溫度后，隨溫度增加而降低。不同溫度處理對種子發芽率的影響排序為25℃＞20℃與30℃＞35℃＞15℃＞10℃。10℃、15℃、20℃、30℃和35℃條件下種子的發芽活力較最佳溫度條件分別下降92%、67%、33%、34%和57%。

刺榆；種子；溫度；發芽特性

刺榆（Hemiptelea davidii）屬榆科刺榆屬落葉小喬木或呈灌木狀，樹高可達10 m，常生于海拔2 000 m以下的坡地次生林中，也常見于村落路旁、土堤、石礫河灘，萌發力強[1]。刺榆耐干旱貧瘠，各種土質均能生長，是優良的固沙樹種，因其樹枝有棘刺，生長迅速，牲畜難以靠近，也是營建生物圍欄的理想樹種，在維持區域生態系統功能及生物多樣性保護方面具有積極的促進作用[2]。刺榆在我國東北、華北等省區有少量分布，天然分布區位于內蒙古通遼市科左后旗，為我國珍稀瀕危樹種，其在科爾沁沙地內以建群種存在，并形成群落，屬于我國新的沙地植被類型[3]。刺榆花期4～5月份，種子初成熟期在9月底至10月初，不同種源地區種子千粒質量為2.775～4.330 g，11月中下旬為最佳采集時間，翌年春季5月上旬播種[4]。刺榆種子極易喪失發芽能力，有報道7月份進行發芽試驗，種子發芽率為0[5-6]。目前，關于刺榆種子發芽特性的研究報道較少，為了保護和開發利用好這一種質資源，本研究在實驗室條件下對刺榆種子進行不同溫度條件下的發芽試驗，探究溫度對刺榆種子發芽特性的影響，以期為指導生產實踐提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為2015年11月份采自遼寧省固沙造林研究所章古臺基地萬畝林實驗區15年生刺榆人工林。地處科爾沁沙地東南緣的遼寧省彰武縣北部，屬溫帶季風性亞濕潤干旱區森林-草原氣候，年降水量450 mm，年均氣溫6.3℃，最高氣溫42℃。種子采收后陰干1～2天，除雜后收入布袋，置于通風干燥處，于2016年4月進行種子發芽試驗。

1.2 試驗方法

試驗前對刺榆種子以1‰高錳酸鉀溶液進行浸種消毒。試驗設置10、15、20、25、30、35℃共6個不同溫度處理，每個處理設3次重復，每次重復隨機選取100粒刺榆種子，采用濾紙法置于培養皿中，放入GZP-250S恒溫培養箱中進行培養。種子發芽以胚根突破種皮≥1 mm為標準，試驗過程中每天記錄種子發芽數，并保持濾紙濕潤，直至連續2天無新種子發芽為止，視為發芽結束。統計種子發芽數，同時測量發芽種子芽長，計算不同溫度處理條件下的發芽率、日平均發芽率、發芽勢、發芽指數和活力指數[7]。

式中，Gt為在t日的發芽數；Dt為相應的發芽日數；S為幼苗的生長勢（以芽長表示）。

1.3 數據處理

應用Excel2007軟件對數據進行處理、繪圖，用SPSS20.0軟件進行單因素方差分析及差異比較，百分率數據經反正弦平方根轉換后再進行分析。

2 結果與分析

2.1 不同溫度對刺榆種子發芽的影響

種子發芽率是衡量種子質量好壞的重要指標。由圖1可以看出，刺榆種子在10～35℃條件下均能發芽，10℃時發芽率最低，不足14%；15℃時發芽率明顯提高，接近40%；20℃時發芽率接近70%；25℃時發芽率最高，可達90%以上；30℃時發芽率開始降低，為70%左右；35℃時發芽率下降到50%以下。

種子的發芽過程表現為20～35℃內種子的始發芽時間均為發芽試驗開始后的第4天，第5～7天為發芽的高峰期，至第8天發芽結束，種子的發芽周期為5天，整個發芽過程持續8天，日平均發芽率分別為8.63%、11.50%、8.94%和6.01%；在15℃條件下種子的始發芽時間有所延后，為發芽試驗的第6天，第7～9天為發芽的高峰期，第11天結束發芽，發芽周期為6天，整個發芽過程持續11天，日平均發芽率為3.61%；而在10℃條件下種子萌發受溫度影響的滯后現象明顯，至發芽試驗的第10天才開始有種子發芽，第13天結束發芽，發芽周期最短為4天，發芽時間最長為13天，而日平均發芽率只有1.05%。種子的發芽時間隨溫度升高而縮短。

圖1 不同溫度處理刺榆種子累計發芽率和日平均發芽率

對6個溫度處理刺榆種子的發芽率進行LSD多重比較（表1），發芽率除在20℃與30℃處理間比較差異無顯著外，各處理間種子的發芽率均差異顯著（P＜0.05）。不同溫度處理對刺榆種子發芽率影響的排序為25℃＞20℃與30℃＞35℃＞15℃＞10℃。結果表明刺榆種子發芽的最適溫度為25℃，當溫度高于或低于25℃時，發芽率隨溫度的升高或降低而逐漸降低。

表1 不同溫度處理刺榆種子發芽率多重比較

2.2 不同溫度對刺榆種子發芽活力的影響

種子質量的好壞不能單純以發芽率來衡量，還要綜合發芽勢、發芽指數、活力指數等種子活力指標。從不同溫度處理對刺榆種子發芽勢、發芽指數、活力指數影響的統計分析結果來看（表2）：三項指標受溫度影響均差異顯著，10℃條件時最低，隨著溫度的升高而逐漸升高，在25℃條件時達到最高，而后隨溫度的增加而出現降低。這也進一步說明，25℃是刺榆種子發芽的最佳溫度，在該溫度條件下，種子發芽的整齊度最高，活力也最高。其他溫度處理與25℃時的三項指標均差異顯著，低于或高于最佳溫度條件下的種子劣變規律基本一致，種子的發芽活力均會受到不同程度的抑制。綜合三項指標，在10℃、15℃、20℃、30℃和35℃條件下種子的發芽活力較最佳溫度條件分別下降92%、67%、33%、34%和57%。在10℃、15℃、35℃溫度條件下，種子的發芽活力喪失均超過50%以上，說明溫度過低或過高均不利于刺榆種子的萌發。另外，發芽勢表現為30℃明顯高于20℃條件，活力指數則正相反，說明在相對較高溫度的恒溫條件下，加速了種子打破休眠的過程，能更快的達到種子萌發所需的積溫要求[8]，相反也對發芽種子的生長產生了一定程度的抑制作用[9-10]。

表2 不同溫度對刺榆種子發芽活力的影響

3 小結

3.1 刺榆種子在10～35℃范圍內均能發芽，種子發芽的最佳溫度為25℃，發芽率達90%以上，發芽活力最高。刺榆種子的發芽特性受溫度影響顯著，種子的發芽時間隨溫度的升高而縮短，發芽率、發芽勢、發芽指數和活力指數隨溫度升高而提高，達到最佳溫度后，隨溫度增加而降低。溫度過低或過高均不利于刺榆種子的萌發。

3.2 生產實踐中很難達到實驗室條件下種子發芽的最佳溫度。刺榆在章古臺地區的播種時間主要集中在5月上中旬，地溫變化水平通常在20～30℃，播種時間的安排可根據實際地溫情況進行確定，當地溫低于25℃時，可對種子進行催芽處理或推遲播種時間；地溫高于25℃時，可適當增加下種量，以保證出苗率。

3.3 本研究并未對影響刺榆種子萌發的極限溫度，以及在變溫條件下種子的發芽特征進行探討，今后有待進一步研究。

［1］中國科學院“中國植物志”編輯委員會.《中國植物志》［M］.第二十二卷.北京：科學出版社，1998.

［2］孫海紅.沙地刺榆生物圍欄技術［J］.防護林科技，2016(6): 115-117.

［3］白云鵬，韓大勇，董艷紅，等.科爾沁沙地刺榆群落的結構特征［J］.應用生態學報，2008，19(2):257-260.

［4］曹宇，王恩利，安宇寧，等.刺榆生物圍欄營建技術［J］.防護林科技，2016(10):115-117.

［5］孫海鵬.野生刺榆種子的采集利用［J］.內蒙古林業，1992 (8):19.

［6］包哈森高娃，姜鵬，韓扎拉干白乙拉，等.淺談刺榆育苗及造林技術［J］.防護林科技，2015(11):117-120.

［7］顧增輝，徐本美，鄭光華.測定種子活力方法之探討-發芽的生理測定法［J］.種子，1982(3):11-17.

［8］劉文，劉坤，張春輝，等.種子萌發的積溫效應-以青藏高原東緣的12種菊科植物為例［J］.植物生態學報，2011,35 (7):751-758.

［9］宋順華，宋松泉，吳萍，等.白菜種子萌發的熱抑制現象及其與細胞壁降解酶的關系［J］.園藝學報，2014，41(6):1 115-1 124.

［10］王婷婷.不同烘干溫度對森林土壤有機硫含量測定的影響［J］.林業科技，2016，41(3)：24-26.

第1作者簡介：曹宇（1983-），男，工程師，現從事林木育種方面研究工作。

（責任編輯：張亞楠）

S 759.2,S 792.19

A

1001-9499（2017）01-0009-03

2016-11-20

*遼寧省科學技術計劃項目“遼西北沙地生態修復技術研究示范”（2015103024）；中央財政林業科技推廣示范資金項目“遼西北沙地刺榆生物圍欄技術推廣”（遼2016TG14）