貯藏溫度和貯藏時間對垂柳種子生活力的影響

曹幫華，史峻峰，張 鑫，李業宇，祁 琳，秦光華

（1.山東農業大學林學院，山東泰安271010；2.東平縣第二苗圃，山東東平271010；3.山東省林業科學研究院，山東濟南250014）

垂柳（Salix babylonica）易繁殖，對環境的適應性很廣，喜光，喜濕，耐寒，個別品種耐旱和耐鹽堿，在長江流域、黃河流域和其他各地均有栽培，為道旁、水邊等常用綠化樹種[1-3]。 垂柳別名水柳、垂絲柳、垂枝柳，耐寒性比較好，萌芽力強，根系發達，生長速度快，能夠大量吸收二氧化硫，還是一個重要的環保樹種[4]。

垂柳常以扦插繁殖為主，可以保持母樹的優良特點，很多的學者已經對此進行了大量的研究[5-9]。柳樹也可播種育苗，同時通過雜交育種獲得的種子苗是育種和提高遺傳增益的最重要的手段[10]。但柳樹種子屬短命種子，因此如何安全、可靠地貯藏柳樹種子是亟需解決的問題[11]。發芽率[12]、發芽勢[13]、發芽指數[14]、發芽速[15]、活力指數[16]都是重要的播種品質指標。本試驗以垂柳種子為研究對象，研究了不同儲藏溫度、儲藏時間對種子活力的影響，以期為柳樹良種繁育和種子儲藏提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

垂柳種子采自山東農業大學南校區，4月中旬，柳樹種子近成熟，4月11日起，觀察種子蒴果的開裂情況，判斷采種時機。4月14日正式采種，獲得含有大量種子的柳絮，放置室溫條件下自然風干2～3天。

將充分風干的柳絮使用鑷子和小勺分離，得到可用的種子，密封放置供試驗用。

1.2 研究方法

1.2.1 試驗設計

用不同冰箱設置-20℃、-10℃、-5℃、4℃， 在加上常溫條件（20℃）共 5 個溫度梯度，貯藏 1、3、5、7天后，分別將不同溫度梯度處理的種子取出一定量，擺盤發芽，發芽床為濾紙發芽床，每盤100粒擺放到濾紙發芽床，每個處理3次重復，按照貯藏天數、溫度編號排好，放入消毒好的光照培養箱。

自擺盤發芽開始至第6天發芽試驗結束，第6天時統計幼苗總重量、平均苗重、發芽率、發芽勢、發芽指數、活力等指標。試驗期間每天檢查發霉長菌情況，并及時清理更換，定期補水，保證發芽環境濕潤、整潔，并對使用過程中的光照培養箱定期消毒、維護。

1.2.2 測定指標與方法

根據林木種子檢驗規程GB2772-1999，統計并記錄各處理的發芽率、發芽勢、發芽指數、發芽活力、簡易發芽活力等各項發芽指標。各計算公式如下：

B＝發芽期結束正常發芽種子數

A＝供測樣品種子總數

C＝發芽過程中日發芽種子數達到最高峰時，發芽的種子數

A＝供測樣品種子總數

(3)發芽指數

發芽指數(GI)＝∑(Gt/Dt)

式中：Gt＝在不同時間的發芽數

Dt＝相應的發芽日數

∑為總和

GI值與活力成正相關，發芽指數是指種子在失去發芽力之前已發生劣變的數量，發芽勢或發芽指數反映劣變情況，故二者比發芽率更能靈敏地表現種子活力。

(4)活力指數（Vigor index）

活力指數(VI)＝GI×S

S＝一定時期內幼苗長度(cm)或幼苗重量(g)

GI＝發芽指數。

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。

（5）平均發芽速度

平均發芽速度是衡量種子發芽快慢的一個指標.在同一個樹種中,平均發芽速度的數值小,表示該批種子發芽速度大,發芽能力較好。

平均發芽速＝（∑D×n）/∑n

n＝相應各日正常發芽粒數

D＝從種子置床起的天數

1.3 數據分析

本試驗數據用Excel軟件作圖，用SPSS20.0軟件進行統計分析，顯著性差異檢驗水平為P＜0.05。

2 結果與分析

2.1 貯藏溫度和貯藏時間對垂柳種子發芽能力的影響

隨貯藏天數的增加，可看出發芽率、發芽勢、發芽指數表現出先升高后降低的趨勢。

不同貯藏溫度之間，低溫貯藏的種子發芽率、發芽勢高于常溫條件下貯藏的種子，但只有-10℃的貯藏條件下發芽率、發芽勢均明顯高于常溫（P＜0.01）（圖1、圖2）。-20℃貯藏條件下的種子發芽勢顯著低于其他貯藏溫度下的發芽勢 （P＜0.01）（圖3），說明極低的溫度破壞了種子結構，降低了生活力。

不同貯藏天數之間，貯藏7天種子發芽率、發芽勢、發芽指數低于其他貯藏天數下的相關指數，且差異極顯著（P＜0.01），貯藏3天的種子發芽指數顯著高于其他貯藏天數下的相關指數（P＜0.01）。發芽指數與活力指數的變化趨勢相似，而種子發芽速則相反。

就發芽速與活力指數而言（圖4、圖5），五個溫度處理的發芽速都是先降低后升高的變化趨勢，-20℃貯藏條件下的發芽速在貯藏1天、3天及7天顯著高于其他溫度條件下的相同指數（P＜0.01）；20℃與-20℃條件下的活力指數趨勢是先升高后降低，而其它三種貯藏溫度是先升高后降低然后再升高，-10℃條件下貯藏1天、5天及7天活力指數是顯著高于其它溫度的（P＜0.01），-20℃條件下的活力指數明顯低于其他溫度條件下的活力指數（P＜0.01），但在此條件下貯藏7天的種子發芽速最快，其發芽速顯著大于其他貯藏天數下的種子（P＜0.01），且在此溫度下貯藏 1天的種子活力指數最低（P＜0.01），在-5℃條件下貯藏3天的種子活力指數最高（P＜0.01）。

2.2 貯藏溫度和貯藏時間對垂柳種子萌發幼苗重量的影響

在不同貯藏溫度下，就幼苗重而言（圖6），-10℃貯藏條件下貯藏1天、5天高于其他溫度條件下的幼苗重，并明顯高于-20℃、常溫條件下的幼苗重（P＜0.01）。在不同的貯藏天數下，貯藏1天的種子的幼苗重最小，且顯著低于其他天數的種子（P＜0.01）。

3 結論與討論

低溫環境中，種子內部生理生化狀況和代謝速度等都會發生變化，從而影響種子的生活力[17]。從理論角度分析，低溫處理能營造與垂柳種子自然生境相近的萌發環境，提高種子的生活力。本研究結果表明，適當的低溫-10℃、-5℃、4℃可以延緩垂柳種子的劣變，延長其貯藏時間，席沁[18]對偃松種子的研究以及張麗[19]對毛紅椿種子的研究都得到了類似的結果。本研究中只有-10℃條件下貯藏的種子，發芽率、發芽勢、活力指數等指標都顯著優于常溫條件的相關指標，可認為-10℃為種子的最佳貯藏溫度。極低的溫度-20℃破壞了種子結構完整，降低了生活力，所以種子發芽勢、發芽速、活力指數均明顯降低。

貯藏7天種子發芽率、發芽勢、發芽指數顯著降低，發芽速明顯提高。貯藏1天的種子芽重、活力指數2項指標明顯低于其他天數的種子。貯藏3天的種子發芽指數、活力指數明顯高于其他貯藏天數下的相關指數。因此在貯藏3天的條件下能夠最好的保留種子物質，提高種子的生活力。

本研究中，在低溫-5℃的條件下、貯藏3天是最佳組合，種子生活力最強，可應用于垂柳種子萌發及人工種苗培育的實踐中，有利于好苗、壯苗的形成，使垂柳資源得到更好的可持續開發與利用。