CaCl2和GA3處理對(duì)布福娜種子出苗率和苗木質(zhì)量的效應(yīng)

鄭彥歆，謝倩，張?jiān)娖G，張濤，陳清西

（福建農(nóng)林大學(xué)，福建福州 350002）

布福娜（Kadsura coccinea）為五味子科南五味子屬常綠木質(zhì)藤本野生植物，別名黑老虎、臭飯團(tuán)、過山龍?zhí)俚萚1]，目前確認(rèn)的南五味子屬植物僅有11種，主要分布在我國(guó)西南部至南部[2]，四川、浙江、福建、廣東、廣西、貴州、海南、湖南、江西和云南等地，一般生長(zhǎng)于海拔1 500～2 000 m半開闊的灌叢和林中，攀附于高大喬木下生長(zhǎng)，喜陰且耐寒，抗逆性強(qiáng)[3-4]。布福娜是一個(gè)極具開發(fā)潛力的多用途野生果樹植物，其根與藤蔓中含有木脂素類（以聯(lián)苯環(huán)辛二烯類為主）和三萜類[5]，具有抗炎、保肝等作用[6-8]。果實(shí)富含維生素C、礦質(zhì)元素以及人體7種必需氨基酸[9-11]，隨著布福娜在鮮食、藥用等方面的應(yīng)用開發(fā)，野生布福娜已無法滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求。

布福娜種子種皮較硬，種皮透性差，不容易開裂，種子具有休眠特性，常規(guī)播種難以出苗，導(dǎo)致其大規(guī)模人工種植受到很大的限制。為了解除休眠，一般以堿蝕破壞種皮表面油層及蠟層而增加通透性或者用激素處理催化胚細(xì)胞的生化反應(yīng)來打破休眠[12]；同時(shí)種子低溫沙藏可降低種子呼吸作用強(qiáng)度以及調(diào)整種子內(nèi)源激素的含量[13]。為提高布福娜種子育苗的效率與質(zhì)量，該試驗(yàn)采用三因素析因設(shè)計(jì)，從浸種藥劑種類與濃度、浸種時(shí)間和貯藏方式方面探討其對(duì)布福娜種子出苗率與苗木質(zhì)量的交互作用及最佳配比處理組合。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

種子來源：2017年11月采集于三明市大田縣屏山鄉(xiāng)福建省山瓜瓜農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，位于117.89°E，25.59°N，采種的母樹生長(zhǎng)旺盛，種子優(yōu)良。采種后將果肉剝離并清洗晾曬處理，種子千粒重317 g。

試驗(yàn)時(shí)間：2017年11月至2018年8月。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地位福建省三明市大田縣屏山鄉(xiāng)。屏山鄉(xiāng)平均海拔處于1 100 m，亞熱帶海洋性季風(fēng)山地氣候，年平均氣溫19.0℃，年平均相對(duì)濕度80%，年平均蒸發(fā)量1 374.7 mm，年降水量2 425 mm，夏季最高氣溫33.5℃，極端高溫達(dá)38.7℃，極端低溫達(dá)-6.7℃，霜凍時(shí)長(zhǎng)45 d。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

種子預(yù)處理采用藥劑種類與濃度（A）、浸種時(shí)間（B）及貯藏方式（C）3個(gè)因素處理。采用完全隨機(jī)分組，按5×2×3三因素的析因設(shè)計(jì)，共30個(gè)試驗(yàn)處理，每處理重復(fù)3次，每重復(fù)50粒優(yōu)良種子。對(duì)照為：4℃冷藏，采用 50℃熱水，浸種 8 h（表 1）。

種子處理后播種于50目的穴盤中。基質(zhì)按照3∶3∶1的比例，將田園土、育苗基質(zhì)與有機(jī)肥進(jìn)行混合，并添加水，濕度達(dá)到手捏成團(tuán)松開不散開的程度即可。播種后定期檢查試驗(yàn)種子，觀察種子是否有霉?fàn)€、壞死現(xiàn)象，及時(shí)清除，觀察種子是否產(chǎn)生藥害或者肥害，并作好記錄。

表1 三因素情況

1.4 觀察指標(biāo)與統(tǒng)計(jì)方法

1.4.1 出苗率調(diào)查。播種后，每隔7 d觀察1次，看是否有種子出苗，并作好記錄，出苗標(biāo)準(zhǔn)為子葉露出土面。約10%種子出苗時(shí)開始記錄種子出苗情況，每10 d統(tǒng)計(jì)1次，第3次調(diào)查過后，每天調(diào)查1次，連續(xù)調(diào)查5 d，若平均出苗率不足1%，則以第3次調(diào)查出苗情況的日期為統(tǒng)計(jì)出苗率的日期。出苗率按下式計(jì)算：

出苗率%=播種后最后出苗株數(shù)/供試種子數(shù)×100%

1.4.2 苗木質(zhì)量調(diào)查。以苗高（H）與地徑（D）作為苗木質(zhì)量判斷指標(biāo)，每個(gè)處理挑選后期約4個(gè)月苗齡的20株進(jìn)行測(cè)量。

1.4.3 數(shù)據(jù)分析。運(yùn)用SPSS19.0軟件和Excel 2007進(jìn)行方差分析和LSD多重比較。

隸屬函數(shù)計(jì)算公式：U（Xj）=（Xj-Xmin）/（Xmax-Xmin），Xmax和Xmin為所有處理某一指標(biāo)的最大值和最小值。將各處理不同指標(biāo)的隸屬值進(jìn)行累加求其平均值，平均值越大育苗效果越好[14]。

2 結(jié)果與分析

2.1 藥劑種類與濃度對(duì)布福娜種子出苗率、苗木質(zhì)量的效應(yīng)

由表2可知，藥劑種類與濃度之間，各指標(biāo)與50℃熱水處理（CK）相比較，除了在出苗率上A2略高于CK（P>0.05）外，其余均顯著高于CK，說明GA3、NaOH處理可以不同程度上提高布幅娜的出苗率及苗木質(zhì)量。其中，出苗率A4>A1>A3>A2>CK，A4處理的出苗率最高，為82%，比CK提高了43%；苗高A1>A3>A4>A2>CK，A1達(dá)到11.77 cm，比CK提高了31%；地徑指標(biāo)上A3>A4>A1>A2>CK，A3地徑0.42 cm，比CK高出0.12 cm。NaOH溶液作為常規(guī)處理硬實(shí)種子的藥劑，在該次試驗(yàn)中，與傳統(tǒng)藥劑比較，可提高其布福娜種子出苗率以及苗木質(zhì)量，但與其他各處理相比，提高幅度并不明顯，低濃度的GA3的浸種溶液所處理的效果不明顯，高濃度的GA3的浸種溶液對(duì)布福娜進(jìn)行浸種處理可具有提升其出苗率的效果。

2.2 浸種時(shí)間對(duì)布福娜種子出苗率、苗木質(zhì)量的效應(yīng)

試驗(yàn)結(jié)果表明，浸種12 h在出苗率、苗高與地徑上均顯著高于浸種8 h的處理結(jié)果，說明延長(zhǎng)浸種時(shí)間，一定程度上可提高種子的出苗率及種苗質(zhì)量，其中在布福娜種苗的地徑提升幅度最大，達(dá)到極顯著水平（P＜0.01）。

2.3 不同貯藏方式對(duì)布福娜種子出苗率、苗木質(zhì)量的效應(yīng)

在不同貯藏方式之間進(jìn)行對(duì)比，出苗率和地徑上冬季室外沙藏＞室內(nèi)沙藏＞4℃冷藏，且表現(xiàn)差異極顯著（P＜0.01），苗高上冬季室外沙藏＞4℃冷藏＞室內(nèi)沙藏，但是差異水平均不顯著，貯藏方式也是打破種子休眠較為重要的步驟之一，種子在沙藏過程中會(huì)提前開裂，一定程度上縮短部分的發(fā)芽出苗時(shí)間，沙藏對(duì)于種子出苗的效果可呈明顯作用，冬季室外沙藏后的種子出苗率普遍比室內(nèi)沙藏高10%，可見布福娜種子催芽出苗過程中需要一定的低溫。

2.4 各因素及其交互作用對(duì)布福娜種子出苗率和苗木質(zhì)量的影響

從表3可以看出，3個(gè)主因素中，除了處理方式對(duì)地徑影響不顯著以及浸種時(shí)間對(duì)出苗率影響僅呈現(xiàn)顯著水平之外，各主因素對(duì)各指標(biāo)均呈現(xiàn)差異極顯著水平。浸種時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)出苗率影響相對(duì)而言是最小的，但是也呈顯著水平，3個(gè)主因素對(duì)于苗高都呈現(xiàn)極顯著水平，藥劑種類和濃度與浸種時(shí)間這2個(gè)主效應(yīng)對(duì)地徑指標(biāo)表示極顯著水平，處理方式則對(duì)其無顯著水平；兩因素交互效應(yīng)中，藥劑種類與濃度×保存方式對(duì)出苗率、苗高、地徑影響較大，呈極顯著水平，藥劑種類與濃度×浸種時(shí)間對(duì)苗高、地徑影響較大，也呈極顯著水平，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)浸種時(shí)間×處理方式對(duì)地徑表現(xiàn)極顯著水平差異，由此可見浸種時(shí)間對(duì)地徑影響較大；三因素交互效應(yīng)對(duì)出苗率無顯著影響，但對(duì)苗木質(zhì)量指標(biāo)均呈現(xiàn)極顯著水平。

表2 不同因素間布福娜種子出苗率和苗木質(zhì)量的比較

表3 不同因素及其交互效應(yīng)對(duì)布福娜種子出苗率和苗木質(zhì)量的影響

2.5 藥劑溶液與濃度、浸種時(shí)間以及貯藏方式組合的篩選

表4 不同處理組合隸屬函數(shù)評(píng)價(jià)

采用隸屬函數(shù)法對(duì)各組合的育苗效果進(jìn)行綜合分析，由表4可知，30個(gè)處理中，1%CaCl2+100 mg/L GA3溶液、浸種12 h與冬季室外沙藏的組合，隸屬平均值最大，出苗率也是組合中達(dá)到最高水平，為該次試驗(yàn)中效果最好的組合；200 mg/L GA3溶液、浸種12 h與冬季室外沙藏的組合效果為其次；40%NaOH溶液、浸種12 h與冬季室外沙藏的組合雖然綜合效果不如其他試驗(yàn)組，但在后期苗木莖粗以及苗高指標(biāo)上表現(xiàn)極佳，可考慮在后續(xù)組合應(yīng)用中添加少劑量的NaOH。

3 結(jié)論與討論

趙艷等[15]對(duì)布福娜種子所做的部分催芽出苗處理試驗(yàn)，但未對(duì)浸種試劑、浸種時(shí)間以及處理方式進(jìn)行多維度地比較，且在對(duì)照組的出苗率上與該次試驗(yàn)的對(duì)照組產(chǎn)生不一致現(xiàn)象，原因可能在于種質(zhì)資源的不同以及試驗(yàn)地的不同。福建省采集到5種南五味子屬植物，主要分布在龍巖市、三明市、南平市，基本上是野生植株[7]，其中也包含了布福娜，從而表明了福建地區(qū)存在布福娜的野生種質(zhì)資源。目前，福建省多地已引種栽培成功，武平奇仙合作社從2014年開始利用本地野生布福娜資源開展馴化栽培試驗(yàn)，移栽成活率達(dá)78%[16]，三明大田、霞浦等地已開始大規(guī)模栽培布福娜，許多種苗都是來自于湖南通道縣栽培以及野生挖掘，在湖南采購(gòu)的種苗質(zhì)量普遍處于低水平，且達(dá)不到布福娜的種苗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[17]，通過種子育苗的出苗率也極低，因此提升種子出苗率和苗木質(zhì)量是布福娜種苗產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)之一。

該次試驗(yàn)結(jié)果表明，布福娜種子出苗率對(duì)藥劑溶液與濃度、浸種時(shí)間、貯藏方式的選擇較為敏感，且種苗質(zhì)量也受浸種溶液與浸種時(shí)間的影響較為顯著。對(duì)浸種溶液進(jìn)行分析，4種溶液配比均可提高種子出苗率作用，其中采用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理去打破布福娜種子休眠，對(duì)于出苗率的影響還是較為明顯，用1%CaCl2+100 mg/L GA3溶液對(duì)布福娜種子進(jìn)行浸種處理，且種苗的后期長(zhǎng)勢(shì)也明顯強(qiáng)于其余試驗(yàn)組。NaOH在對(duì)其他植物種子的試驗(yàn)研究中，可以促進(jìn)種子休眠解除，同時(shí)有效地改善種子的透氣透水性[18]，然而通過該次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用堿蝕處理雖然對(duì)布福娜種子出苗率提高不及其他生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，但是卻能極大地提升種子后續(xù)的苗木質(zhì)量，因此可在后續(xù)規(guī)模化育苗中，將合適的浸種溶液加以少量40%NaOH以提升種苗質(zhì)量。

植物種子在成熟后極度脫水，只有在水分充分滿足且種子經(jīng)過吸脹才會(huì)啟動(dòng)萌發(fā)過程[19]。對(duì)種子的浸種時(shí)間過短會(huì)造成種子內(nèi)部無法得到發(fā)芽所需的含水量而停止萌發(fā)；浸種時(shí)間過長(zhǎng)將會(huì)消耗有限的氧氣而進(jìn)行無氧呼吸最終導(dǎo)致種子無法正常萌發(fā)[20]，浸種時(shí)間的長(zhǎng)短可以影響種子的生活力以及內(nèi)部酶活性[21]，因此合適浸種時(shí)間不僅能提高種子的出苗率，還可以使種苗生長(zhǎng)質(zhì)量穩(wěn)定，布福娜種子種皮較硬，浸種不夠?qū)o法促使其種皮開裂，通過試驗(yàn)所得，浸種時(shí)間12 h相較于浸種8 h，可促進(jìn)種子提前開裂，提前出芽，這也是后續(xù)種苗質(zhì)量提升的前提保證。

種子內(nèi)的貯藏物質(zhì)在沙藏過程中會(huì)不斷進(jìn)行分解代謝，為種子的萌發(fā)提前做好物質(zhì)和能量?jī)?chǔ)備[22]。沙藏可以增強(qiáng)種子的透氣性，從而提高其發(fā)芽率[23]，劉立成[24]等人發(fā)現(xiàn)沙藏和赤霉素協(xié)同作用可促進(jìn)種子萌發(fā)，本試驗(yàn)結(jié)果表明冬季室外低溫沙藏極大程度影響了種子出苗率的高低，低溫沙藏的環(huán)境下進(jìn)行保存，出苗率均高于其余方式，但對(duì)于苗木質(zhì)量的影響不大，試驗(yàn)地冬季室外低溫達(dá)到了0℃以下。

該次試驗(yàn)表明，藥劑溶液與濃度、浸種時(shí)間及貯藏方式不僅單獨(dú)影響布福娜的種子出苗率和種苗質(zhì)量，且相互間有顯著的交互影響，藥劑種類與濃度×保存方式對(duì)出苗率、苗高、地徑影響較大，藥劑種類與濃度×浸種時(shí)間對(duì)種苗質(zhì)量因素影響較大，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)浸種時(shí)間×處理方式對(duì)地徑表示極顯著水平差異，可得出浸種時(shí)間對(duì)地徑影響因子較大；三因素交互效應(yīng)對(duì)出苗率無顯著影響，但對(duì)苗木質(zhì)量都具有相互影響作用。

對(duì)于產(chǎn)業(yè)而言，不僅僅需要出苗率的提升來使野生品種可以規(guī)模化地普及，更需要依靠種苗質(zhì)量的把控去為之后的栽培利用打下更牢固的基礎(chǔ)。該次試驗(yàn)?zāi)康氖窍Ｍ谔嵘几Ｄ确N子出苗率的同時(shí)，用1%CaCl2+100 mg/L GA3溶液進(jìn)行浸種12 h，再進(jìn)行冬季室外沙藏，可極大地促進(jìn)布福娜種子出苗率提高，在此溶液基礎(chǔ)上混合部分40%NaOH溶液，同時(shí)也能提升種苗的質(zhì)量，應(yīng)用于布福娜生產(chǎn)育苗。