2個種源地葛蘿槭種子發芽特性研究

王振龍，王東洪，馬 晶，高志文，樊明瑞

(太原市林業科學研究所，山西太原 030003)

葛蘿槭(AcergrosseriPax)，槭樹科，槭屬，落葉喬木，喜陰，樹皮青綠色，葉黃色或紅黃色，果實翅果嫩時淡紫色，成熟后黃褐色，多分布于800～1 800 m疏林中[1]，分布廣泛，在園林綠化方面具有廣闊的應用前景。槭樹屬樹種多以種子繁殖為主，自然狀態下，大多數槭樹屬植物種子次年春天萌發，種子萌發率極低，且自然條件下種子常受到老鼠啃食，病蟲害侵染導致種子喪失繁衍能力，嚴重影響了槭樹屬植物的開發利用[2-3]。梁鳴等[4]研究表明，在低溫處理90～120 d時槭樹種子能完成生理后熟，解除槭樹種胚休眠最有效的方法之一是低溫處理。任明瑩[5]對加拿大糖槭進行冬季預處理60 d，可極大提高糖槭種子的萌發率。孟慶法等[6]通過研究不同野生槭樹種子在干燥貯藏和低溫沙藏條件下種子萌發特性，發現槭樹種子在干燥貯藏條件下發芽慢，發芽率較低，而室外低溫沙藏可以有效解除種子休眠，提高發芽率。喻才員等[7]研究表明，青榨槭種子經過低溫層積14 d處理是打破青榨槭種子休眠的最佳方法。目前國內對葛蘿槭的研究多集中于園林應用方面[8]，而對其種子發芽特性研究較少。鑒于此，筆者研究了不同種源地葛蘿槭種子的發芽特性，對了解葛蘿槭生長和種群的分布特點及為選育優良品種提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 種源地概況2個種源地選擇在山西省平陸縣和古交市，概況見表1。

表1 種源地概況

1.2 采種時間2020年10月采集黃褐色翅果。

1.3 種子處理將采集的翅果置于通風干燥室內進行陰干處理，處理時間20 d左右。

1.4 試驗方法

1.4.1貯藏方式。常溫室內干燥貯藏、4 ℃低溫干燥貯藏和4 ℃低溫濕沙貯藏(種子和濕潤細沙比例為1∶3)。

1.4.2處理方式。

(1)將常溫室內干燥貯藏、4 ℃低溫干燥貯藏和4 ℃低溫濕沙貯藏40、60、80和100 d的種子置于90 mm培養皿中，培養皿底部依次為濕潤脫脂棉和定性濾紙，放置種子后用濕潤濾紙覆蓋，置于25 ℃恒溫培養箱內進行發芽。每處理100粒種子，3次重復，觀察記錄種子萌發數量。

(2)將4 ℃低溫濕沙貯藏60 d的種子置于90 mm培養皿中，培養皿底部依次為濕潤脫脂棉和定性濾紙，放置種子后用濕潤濾紙覆蓋，置于5、10和15 ℃恒溫培養箱內進行發芽。每處理100粒種子，3次重復，觀察記錄種子萌發數量。

(3)將常溫室內干燥貯藏、4 ℃低溫干燥貯藏和4 ℃低溫濕沙貯藏120 d后的種子在穴盤內進行播種，育苗基質為草炭土、細沙，比例為3∶1，每穴播種5粒種子，每種處理播種200穴。定期澆水管理，觀察記錄種子萌發情況。

1.5 數據分析運用Excel和SPSS 25.0進行數據的統計和分析。

2 結果與分析

2.1 常溫室內干燥貯藏時間對2個種源地葛蘿槭種子發芽的影響由表2可知，平陸縣種源地葛蘿槭種子100 d的發芽率最高，為0.67%，貯藏60和80 d種子的發芽率均為0.33%，貯藏40 d種子不發芽；古交市種源地葛蘿槭種子在貯藏40、80和100 d的發芽率均為0.33%，貯藏60 d種子不發芽。

表2 常溫室內干燥貯藏時間對不同種源地葛蘿槭種子發芽的影響

經LSD多重比較，在0.05水平上，平陸縣和古交市種源地葛蘿槭種子在常溫室內干燥貯藏過程中，不同貯藏時間對種子發芽率的影響差異不顯著(P>0.05)。

2.2 4 ℃低溫干燥貯藏時間對2個種源地葛蘿槭種子發芽的影響由表3可知，山西省平陸縣種源地葛蘿槭種子在4 ℃低溫干燥貯藏中，以貯藏60 d種子的發芽率最高，為25.33%，其次為100 d，為25.00%，最低為40 d，僅為18.67%；古交市種源地葛蘿槭種子在4 ℃低溫干燥貯藏中，以貯藏100 d的種子發芽率最高，為10.33%，最低為40 d，僅8.33%。古交市種源地葛蘿槭種子發芽率在4 ℃低溫干燥貯藏中貯藏時間越長，發芽率越高。說明4 ℃低溫干燥貯藏可以提高山西省古交市種源地葛蘿槭種子的發芽率。在4 ℃低溫干燥貯藏條件下，山西省平陸縣葛蘿槭種子的發芽率較古交市葛蘿槭種子的發芽率高。

表3 4 ℃低溫干燥貯藏時間對不同種源地葛蘿槭種子發芽的影響

經LSD多重比較，在0.05水平上，山西省平陸縣種源地葛蘿槭種子在4 ℃低溫干燥貯藏中，貯藏40 d與貯藏60、80和100 d種子的發芽率間有顯著差異(P<0.05)，貯藏60、80和100 d種子的發芽率間無顯著差異(P>0.05)；山西省古交市種源地葛蘿槭種子貯藏40、60、80和100 d種子發芽率間無顯著差異(P>0.05)。

2.3 4 ℃低溫濕沙貯藏時間對2個種源地葛蘿槭種子發芽的影響由表4可知，平陸縣種源地葛蘿槭種子在4 ℃低溫濕沙貯藏中，貯藏100 d的發芽率最高，為27.00%，其次為貯藏60 d處理，貯藏40 d處理最低，發芽率僅17.67%；古交市種源地葛蘿槭種子在4 ℃低溫濕沙貯藏中，貯藏100 d發芽率最高，為16.33%，其次為貯藏80 d處理，為15.00%，最低為貯藏40 d處理，僅10.00%，且發芽率隨貯藏時間的延長而增大。

表4 4 ℃低溫濕沙貯藏時間對不同種源地葛蘿槭種子發芽的影響

經LSD多重比較，在0.05水平上，平陸縣種源地葛蘿槭在4 ℃低溫濕沙貯藏中，貯藏40 d種子的發芽率與貯藏60、80和100 d種子的發芽率間存在顯著差異(P<0.05)，貯藏60、80和100 d種子的發芽率間無顯著差異(P>0.05)；古交市種源地葛蘿槭在4 ℃低溫濕沙貯藏中，貯藏40 d和貯藏60 d種子發芽率間無顯著差異(P>0.05)，與貯藏80和100 d種子發芽率間存在顯著差異(P<0.05)，貯藏60與80 d種子發芽率間無顯著差異(P>0.05)，與100 d種子發芽率間有顯著差異(P<0.05)，貯藏80 d和100 d種子發芽率間無顯著差異(P>0.05)。在4 ℃低溫濕沙貯藏相同條件下山西平陸縣葛蘿槭種子的發芽率較古交市葛蘿槭種子高。

2.4 不同溫度對2個種源地葛蘿槭種子發芽的影響由表5可知，經過低溫濕沙貯藏60 d，在不同溫度條件下，平陸縣葛蘿槭種源地種子在15 ℃時發芽率最高，為14.67%，其次為10 ℃，為11.33%，在5 ℃條件下種子不發芽。在不同溫度條件下，古交市葛蘿槭種源地種子在15 ℃發芽率最高，為11.00%，其次為10 ℃，發芽率為9.67%，在5 ℃條件下種子不發芽。相同條件下平陸縣葛蘿槭種子發芽率較古交市葛蘿槭種子發芽率高。

表5 不同溫度對不同種源地葛蘿槭種子發芽的影響

經LSD多重比較，經過低溫濕沙貯藏60 d，在不同溫度條件下，平陸縣葛蘿槭種子在5與10 ℃下發芽率間存在顯著差異(P<0.05)；10和15 ℃種子發芽率間無顯著差異(P>0.05)；在不同溫度條件下，古交市葛蘿槭種子發芽率在5和10 ℃下存在顯著差異(P<0.05)，與15 ℃下的種子發芽率存在顯著差異(P<0.05)，10和15 ℃下種子發芽率間無顯著差異(P>0.05)。

經過低溫濕沙貯藏60 d，在不同溫度條件下，平陸縣和古交市種源地葛蘿槭種子的發芽率隨著溫度的升高而增大，且溫度對2個種源地葛蘿槭種子的發芽率具有顯著影響(P<0.05)。相同條件下，平陸縣種源地葛蘿槭種子的發芽率較古交市種源地葛蘿槭種子的發芽率高。

2.5 不同貯藏方式對2個種源地葛蘿槭種子發芽的影響由表6可知，不同貯藏方式下，平陸縣葛蘿槭種子的發芽率最高的處理為4 ℃低溫濕沙貯藏，達45.10%；其次為4 ℃低溫干燥貯藏，發芽率為23.20%；常溫室內干燥貯藏種子發芽率最低，僅2.20%。不同貯藏方式下，古交市葛蘿槭種子發芽率最高的處理為4 ℃低溫濕沙貯藏，為24.30%；其次為4 ℃低溫干燥貯藏，發芽率為8.90%；常溫室內干燥貯藏種子發芽率最低，僅0.80%。相同貯藏方式下，平陸縣種源地葛蘿槭種子的發芽率較古交市種源地葛蘿槭種子的發芽率高。

表6 不同貯藏方式對不同種源地葛蘿槭種子發芽的影響

3 結論與討論

3.1 不同種源地葛蘿槭種子發芽所需低溫貯藏時間不同槭樹屬植物種子具有休眠特性[9]。低溫或冷處理能解除種子休眠，木本植物的種子需要較長冷處理時間，一般為69～90 d，有的物種需要長達180 d[10]。血皮槭低溫層積處理2年后種子開始萌發[3]。筆者研究結果表明，平陸縣種源地葛蘿槭種子發芽所需低溫時間約60 d，而古交市種源地葛蘿槭種子發芽所需低溫時間約80 d。種子休眠是植物種群長期適應自然的結果。不同種源地葛蘿槭種子發芽所需低溫時間不同，這是主動適應的結果，依此可以判斷不同區域葛蘿槭的生長環境及生長規律。

3.2 貯藏方式對不同種源地葛蘿槭種子發芽具有重要影響石柏林等[11]研究6種槭屬樹種在不同貯藏條件下種子萌發規律，發現低溫濕沙貯藏比常溫貯藏更有利于種子的萌發。彭火輝等[12]通過研究不同貯藏方式對槭樹種子發芽率的影響得出，紅翅槭、紫果槭、長柄紫果槭、嶺南槭種子均具有一定的休眠習性，采用自然低溫濕沙貯藏或低溫濕沙貯藏的方法，可以解除種子休眠習性，提高種子發芽率。筆者研究結果表明，在不同貯藏條件下，平陸縣和古交市2個種源地葛蘿槭種子發芽率間存在顯著差異(P<0.05)。常溫室內干燥貯藏方式下2個種源地葛蘿槭種子發芽率極低，經過低溫后種子發芽率顯著提高，說明葛蘿槭種子發芽需經過低溫處理。杜娟等[13]研究指出，濕沙貯藏是打破貴州槭種子萌發的最佳貯藏方式，其發芽率可達41.33%。孟慶法等[6]研究指出，室外低溫沙藏是打破大多數槭樹種子休眠，提高萌發的有效方式。該研究中，不同貯藏方式下葛蘿槭種子的發芽率不同，表明低溫濕沙貯藏是提高葛蘿槭種子萌發的有效方式。

3.3 溫度是影響葛蘿槭種子發芽的重要因素種子休眠是植物在長期系統發育過程中形成的抵抗外界不良環境條件以保持物種不斷發展與進化的生態特性，是調節萌發的最佳時間和空間分布的一種機制，在不同的生境中，種子的休眠特性不同，有的植物種子需要經過低溫才能打破種子休眠[14]。梁鳴等[4，15]等研究結果表明，低溫處理可以解除槭屬植物休眠。筆者通過研究表明，經過低溫濕沙處理后，在不同溫度條件下2個種源地葛蘿槭種子萌發率不同，溫度越高，發芽率越高，低溫5 ℃解除葛蘿槭種子休眠效果不顯著，低溫10 ℃具有解除葛蘿槭種子休眠的效果。古交市位于山西省太原市，氣候條件為北溫帶大陸性氣候，而山西省平陸縣氣候條件為暖溫帶大陸性氣候，相同樹種在長期適應環境的過程中會表現出與當地氣候條件相適應的生理特性進行繁衍。