保留果皮對堇葉紫金牛種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

徐永宏，萬 強(qiáng)，余裕龍，唐 旭，范建忠，陳志清，吳家森，許在恩

(1.建德市林業(yè)總場， 浙江 建德 311600; 2.浙江農(nóng)林大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院， 浙江 臨安 311300； 3.建德市林業(yè)局， 浙江 建德 311600)

堇葉紫金牛Ardisia violacea是我國特有的珍稀瀕危物種[1]，是浙江省極小種群保護(hù)植物，其株型緊湊、葉綠果艷、掛果期長，觀賞價值極高。前人對堇葉紫金牛的組織培養(yǎng)[2-3]、干旱與遮陰條件下的生理響應(yīng)[4-5]、群落物種組成及結(jié)構(gòu)[6-7]等進(jìn)行少量研究。徐永宏等[8]研究表明，堇葉紫金牛去除果皮的種子在實(shí)驗(yàn)室條件下萌發(fā)率可達(dá)85.6%。而有關(guān)堇葉紫金牛種子在大田條件下的萌發(fā)率及幼苗的生長特征則未見報道。

種皮顯著影響著種子的萌發(fā)率，主要原因可能是種皮的內(nèi)含物質(zhì)限制了種子的萌發(fā)[9]，種皮還可影響種子的萌發(fā)進(jìn)程而對幼苗的生長發(fā)育產(chǎn)生顯著影響，去皮遼東櫟種子萌發(fā)幼苗的單株葉面積和總干物質(zhì)質(zhì)量均顯著增大[10]。堇葉紫金牛有著較厚的肉質(zhì)外果皮，前人對其種子萌發(fā)特征的研究均以去除外果皮為基礎(chǔ)，而對于保留外果皮是否會對種子萌發(fā)及幼苗生長產(chǎn)生顯著影響，目前還不清楚。本研究以堇葉紫金牛為對象，在大田條件下研究保留外果皮與去除外果皮的種子萌發(fā)特征及幼苗的生長規(guī)律，結(jié)果可為該植物的播種繁殖和苗期管理提供技術(shù)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗(yàn)地位于浙江省建德市壽昌林場綠荷塘林區(qū)，地理位置為29°25′45′′N， 119°28′24′′E。屬北亞熱帶季風(fēng)性氣候，年均氣溫16.7℃，最冷月平均氣溫為4.9℃，極端最低氣溫-13.9℃，最熱月平均氣溫為28.1℃，極端最高氣溫42.9 ℃，年降水量1 604 mm，平均相對濕度69.6%，年日照時數(shù)1 762 h，全年無霜期 261 d。

1.2 供試材料

堇葉紫金牛果實(shí)于2020年11月28日至30日采收于建德市壽昌林場綠荷塘林區(qū)。果實(shí)為基部略扁的近球形，果實(shí)千粒重為125.45 g，種子千粒重為62.45 g，果實(shí)橫、縱徑分別為5.65、6.16 mm，種子橫、縱徑分別為4.64、4.22 mm。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1去皮 對堇葉紫金牛種子(果實(shí))采用搓掉肉質(zhì)的外果皮、水洗的方法去皮(簡稱去皮)，另一組則保留外果皮(簡稱未去皮)。

1.3.2出苗試驗(yàn)和觀測記錄 2020年12月5日將去皮與未去皮的堇葉紫金牛種子播種于河沙為基質(zhì)的苗床中，每個處理50粒種子，4次重復(fù)，共8個小區(qū)。在試驗(yàn)期間保持苗床濕潤[9]，每天觀測出苗情況，統(tǒng)計出苗率。待出苗后，在每個小區(qū)的中間位置選擇5株生長均勻的苗木作為標(biāo)準(zhǔn)株，每個月5日、22日，利用游標(biāo)卡尺測定幼苗的地徑，鋼卷尺法測定苗木株高、葉片長(寬)，并觀測葉片數(shù)量。

出苗率(%)=(種子出土的數(shù)量/參試種子數(shù))×100

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)用Excel 2010進(jìn)行整理并作圖，選用單因素方差分析(One-Way ANOVA)的最小顯著差異(LSD)進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對種子出苗的影響

2.1.1對種子出苗時間的影響 出苗時間是指從播種開始到種子發(fā)芽出土的時間。從圖1A可知，種子去皮促進(jìn)了種子提早出苗，出苗時間表現(xiàn)為去皮種子(99 d)顯著早于未去皮種子(118 d)(P<0.05)，未去皮種子的出苗時間推遲了19 d。

圖1 不同處理對種子出苗的影響

2.1.2對種子出苗率的影響 出苗率是指種子出土的數(shù)量占供試種子數(shù)的比例。從圖1B可知，堇葉紫金牛種子的出苗率大小表現(xiàn)為去皮(75.6%)>未去皮(70.3%)，兩者差異不顯著(P>0.05)。

2.2 不同處理對苗木生長的影響

2.2.1對苗木株高的影響 堇葉紫金牛株高生長呈現(xiàn)“S”型曲線(圖2)，4月5日至7月20日，株高生長迅速，而后進(jìn)入緩慢生長期，至9月5日后，株高生長已基本停止，10月20日試驗(yàn)結(jié)束時，堇葉紫金牛的株高為5.32～5.34 cm，去皮與未去皮間差異不顯著(P>0.05)(表1)。

2.2.2對苗木地徑的影響 堇葉紫金牛地徑生長表現(xiàn)為“慢-快-慢”模式，即前期生長緩慢，6月5日至8月20日期間迅速生長，而后基本保持穩(wěn)定(圖2)。至10月20日，2種處理的地徑介于0.12～0.13 cm，去皮與未去皮間差異不顯著(P>0.05)(表1)。

圖3 不同處理對苗木地徑的影響

2.2.3對苗木葉片數(shù)量的影響 堇葉紫金牛葉片數(shù)量的增加表現(xiàn)為“快-慢”模式，即前期(8月20日)葉片數(shù)量快速增加，而后基本保持穩(wěn)定(圖4)。至10月20日，2種處理的葉片數(shù)介于13.4～14.8張，去皮與未去皮間差異不顯著(P>0.05)(表1)。

圖4 不同處理對苗木葉片數(shù)量的影響

表1 去皮與未去皮的堇葉紫金牛苗木生長特征(10月20日)

2.2.4對苗木葉片長度的影響 堇葉紫金牛葉片長度的生長表現(xiàn)為“快-慢”模式，即前期(8月20日)葉片長度快速增長，而后基本保持穩(wěn)定(圖5)。至10月20日，2種處理的葉片長度介于4.40～4.98 cm，去皮與未去皮間差異不顯著性(P>0.05)(表1)。

圖5 不同處理對苗木葉片長度的影響

2.2.5對苗木葉片寬的影響 堇葉紫金牛葉片寬度的生長表現(xiàn)為“慢-快-慢”模式，即前期生長緩，6月5日至8月20日，葉片寬度迅速加寬，而后基本保持穩(wěn)定(圖6)。至10月20日，2種處理的葉片寬度介于2.08～2.12 cm，去皮與未去皮間差異不顯著(P>0.05)(表1)。

圖6 不同處理對苗木葉片寬度的影響

3 討論與結(jié)論

植物種子萌發(fā)特性及其早期的幼苗生長狀況是由種子的生物學(xué)特征及其外界環(huán)境因子協(xié)同作用的結(jié)果。果皮(種皮)的存在由于對種子吸脹、通透性及種皮障礙而影響種子的萌發(fā)，去除果皮(種皮)一般能提高植物種子的萌發(fā)率[11]。與未去皮相比，去除果皮的清香木Pistaciaweinmannifolia種子萌發(fā)率提高了27.4%[12]；去皮可以促進(jìn)遼東櫟Quercus wutaishanica大種子的萌發(fā)，而對小種子萌發(fā)則有顯著的抑制作用[13]。同時有研究表明保留果皮(種皮)可以促進(jìn)種子的萌發(fā)及幼苗的生長，未去皮的北美車前子種子的萌發(fā)率顯著高于去皮種子[14]，保留果皮有利于苦蕎和甜蕎的種子萌發(fā)[11]。本研究表明，與去皮種子相比，未去除果皮的堇葉紫金牛的種子出苗時間雖然推遲了19 d，種子萌發(fā)率、幼苗的株高、地徑、葉片長(寬)等生長特性在兩者之間沒有顯著性差異。可見，果皮的存在對堇葉紫金牛種子的萌發(fā)及幼苗生長沒有影響。因此，在種苗繁育過程中，可直接進(jìn)行播種，既節(jié)省了勞動力，又提高了種子的利用率。然而，關(guān)于果皮推遲種子萌發(fā)的機(jī)理尚不清楚，還有待于進(jìn)一步研究。

堇葉紫金牛未去皮種子的出苗時間推遲了19 d，顯著遲于去皮種子(P<0.05)；種子出苗率為70.3%～75.6%，未去皮與去皮種子間差異不顯著(P>0.05)；堇葉紫金牛幼苗的生長表現(xiàn)為“慢-快-慢”的“S型”曲線，至生長結(jié)束時，株高、地徑、葉長、葉寬分別介于5.32～5.34、0.12～0.13、4.40～4.96、2.08～2.12 cm，葉片數(shù)量為13.4～14.8張，未去皮與去皮處理間沒有顯著性差異(P>0.05)。