基質(zhì)、覆蓋物、播種深度和含水率對(duì)歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響*

梁立東

（黑河市林業(yè)科學(xué)院，黑龍江黑河 164300）

基質(zhì)、覆蓋物、播種深度和含水率對(duì)歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響*

梁立東

（黑河市林業(yè)科學(xué)院，黑龍江黑河 164300）

以引進(jìn)俄羅斯歐洲垂枝樺種子為材料，研究土壤基質(zhì)、覆蓋物、播種深度和基質(zhì)含水率對(duì)歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響。結(jié)果表明：不同土壤基質(zhì)、不同覆蓋物、不同播種深度和不同基質(zhì)含水率對(duì)歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率有顯著性的影響；綜合分析表明，以草炭土為基質(zhì)，并以針葉為覆蓋物，當(dāng)播種深度為0.5 cm時(shí)，種子萌發(fā)過(guò)程保持基質(zhì)含水率60%，歐洲垂枝樺種子發(fā)芽效果最好。

歐洲垂枝樺；種子萌發(fā)；基質(zhì)；覆蓋物；播種深度；含水率

歐洲垂枝樺（Betula pendula）為樺木科樺木屬落葉喬木，天然分布區(qū)在歐洲和亞洲北部，適應(yīng)性強(qiáng)，抗逆性強(qiáng)，生長(zhǎng)迅速，樹皮白色，枝條柔軟，幼枝細(xì)長(zhǎng)下垂，秋葉黃色，樹冠圓錐形，樹型優(yōu)美，具有極高的觀賞價(jià)值，是一種園林綠化的優(yōu)良樹種，也是優(yōu)良用材樹種，適合我國(guó)高緯度寒冷地區(qū)城鄉(xiāng)綠化和營(yíng)造用材林[1-4]。傳統(tǒng)的歐洲垂枝樺繁殖方法有扦插繁殖、種子繁殖等方法。扦插繁殖具有成苗速度快、生長(zhǎng)迅速、管理方便等特點(diǎn)；而種子繁殖具有苗木數(shù)量多、繁殖率高、育苗費(fèi)用低等特點(diǎn)。由于引進(jìn)歐洲垂枝樺的數(shù)量有限，采用扦插繁殖很難在短時(shí)間內(nèi)繁殖出大量的優(yōu)質(zhì)苗木，嚴(yán)重限制了歐洲垂枝樺的栽培和利用。所以采用種子繁殖就可以在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)大量?jī)?yōu)質(zhì)苗木繁育。目前，歐洲垂枝樺研究主要集中在引種繁育[1]、引種栽培[2]和組織培養(yǎng)[3]等方面，迄今尚未見(jiàn)到關(guān)于土壤基質(zhì)、覆蓋物、播種深度和基質(zhì)含水率對(duì)歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響研究報(bào)道。因此，本文以引進(jìn)俄羅斯歐洲垂枝樺種子為研究對(duì)象，系統(tǒng)研究土壤基質(zhì)、覆蓋物、播種深度和基質(zhì)含水率對(duì)歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響，旨在為建立歐洲垂枝樺播種育苗技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)，為歐洲垂枝樺引種育苗和大面積繁育應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用的歐洲垂枝樺種子采自俄羅斯西伯利亞南部的新西伯利亞州、阿爾泰邊疆區(qū)和阿爾泰共和國(guó)的歐洲垂枝樺天然林。2015年9月下旬采集成熟果穗，于室內(nèi)通風(fēng)處陰干，待果穗裂開后揉搓果穗去除雜質(zhì)，收集種子，于4℃下密封貯存。在試驗(yàn)過(guò)程中，種子千粒重為0.267 g，種子含水率為12.17%，種子吸水量為86.26%，種子生活力為79.08%，種子各項(xiàng)指標(biāo)無(wú)明顯變化。種子萌發(fā)基質(zhì)和覆蓋物為采用121℃高壓滅菌的河沙、黑土、草炭土、闊葉和針葉，種子萌發(fā)容器使用規(guī)格為13 cm×19 cm×12 cm的培養(yǎng)盒。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

由表1可知，試驗(yàn)1為萌發(fā)基質(zhì)對(duì)比試驗(yàn)，種子不用任何植物激素處理，不添加任何覆蓋物，播種深度為0.0 cm，萌發(fā)基質(zhì)含水率為60%；試驗(yàn)2為覆蓋物對(duì)比試驗(yàn)，以試驗(yàn)1選出最適萌發(fā)基質(zhì)為基礎(chǔ)，按試驗(yàn)2添加覆蓋物，添加覆蓋物的厚度為1 cm，其他條件同試驗(yàn)1；試驗(yàn)3為播種深度對(duì)比試驗(yàn)，以試驗(yàn)1選出最適萌發(fā)基質(zhì)和試驗(yàn)2選出的最適覆蓋物為基礎(chǔ)，按試驗(yàn)3播種深度進(jìn)行播種，其他條件同試驗(yàn)1；試驗(yàn)4為基質(zhì)含水率對(duì)比試驗(yàn)，以試驗(yàn)1、試驗(yàn)2和試驗(yàn)3選出的最適條件為基礎(chǔ)，按試驗(yàn)4將萌發(fā)基質(zhì)含水率控制到所設(shè)的值。以上試驗(yàn)均采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，每個(gè)處理4盒，每盒接種100粒種子，重復(fù)4次。

表1 基質(zhì)、覆蓋物、播種深度和基質(zhì)含水率對(duì)歐洲垂枝樺種子萌發(fā)影響試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3 播種方法和播種后管理

選取籽粒飽滿、質(zhì)地均勻的種子，用0.3%KMnO4溶液消毒30 min，用無(wú)菌水沖洗干凈，將其播種到萌發(fā)基質(zhì)上，播種后噴灑無(wú)菌水，消毒的盒蓋覆蓋保濕。封蓋后的培養(yǎng)盒放入培養(yǎng)室中，培養(yǎng)室的溫度為25℃，光照強(qiáng)度為150 μmol/m2·s，光周期為12 h/d，相對(duì)濕度80%，每天補(bǔ)充失去水分，并觀測(cè)種子萌發(fā)培養(yǎng)情況。

1.4 數(shù)據(jù)收集與處理

播種后，將種子萌發(fā)培養(yǎng)20天時(shí)，統(tǒng)計(jì)不同處理的發(fā)芽率。所獲得數(shù)據(jù)均為各重復(fù)處理的平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差。百分比數(shù)據(jù)在統(tǒng)計(jì)分析前進(jìn)行了反正弦平方根轉(zhuǎn)換。應(yīng)用Excel2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，應(yīng)用Sigma Plot 12.5軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行作圖，應(yīng)用SSPS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和多重比較。其中，發(fā)芽率（%）=發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100。

2 結(jié)果與分析

2.1 基質(zhì)對(duì)種子萌發(fā)的影響

不同萌發(fā)基質(zhì)對(duì)歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響結(jié)果(圖1)表明，在河沙、黑土和草炭土上，歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率不同，依次為43.85%、36.49%和48.07%。草炭土、河沙間歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率差異較小，而草炭土、黑土與河沙、黑土間歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率差異較大。與黑土相比，草炭土、河沙的歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率增加了11.58%、 7.36%。方差分析結(jié)果表明，不同萌發(fā)基質(zhì)對(duì)歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率的影響差異顯著（P=0.018＜0.05）；多重比較表明，草炭土、河沙與黑土間歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率存在顯著差異，而草炭土與河沙間歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率無(wú)顯著差異。

圖1 基質(zhì)對(duì)歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響

2.2 覆蓋物對(duì)種子萌發(fā)的影響

不同覆蓋物對(duì)歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響情況(圖2)表明，在無(wú)覆蓋物、覆土、闊葉和針葉條件下，歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率不同，依次為58.21%、42.38%、36.51%和45.87%。覆土、闊葉、針葉間歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率差異較小，而無(wú)覆蓋物與覆土、闊葉、針葉間歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率差異較大。與無(wú)覆蓋物相比，覆土、闊葉、針葉的歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率減少了15.83%、21.70%、12.34%。方差分析結(jié)果表明，不同覆蓋物對(duì)歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率的影響差異顯著（P=0.007＜0.05）；多重比較表明，無(wú)覆蓋物與覆土、闊葉、針葉間歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率存在顯著差異，而覆土、闊葉、針葉間歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率無(wú)顯著差異。

2.3 播種深度對(duì)種子萌發(fā)的影響

播種深度對(duì)歐洲垂枝樺種子萌發(fā)影響情況(圖3)表明，播種深度對(duì)歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率的影響差異顯著（P=0.001＜0.05）。歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率隨著播種深度的增加呈降低趨勢(shì)，依次為58.71%、55.89%、48.88%、41.98%、32.54%。當(dāng)播種深度為0.0 cm時(shí)，歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率最高，58.71%，顯著高于其他播種深度處理，萌芽效果最好。隨著播種深度增加，歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率顯著降低。當(dāng)播種深度為2.0 cm時(shí)，歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率達(dá)到最低32.54%，萌發(fā)效果最差。多重比較表明，播種深度0.0 cm與播種深度1.0 cm、1.5 cm、2.0 cm間歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率存在顯著差異，而播種深度0.0、0.5 cm間發(fā)芽率無(wú)顯著差異。

圖2 覆蓋物對(duì)歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響

圖3 播種深度對(duì)歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響

2.4 基質(zhì)含水率對(duì)種子萌發(fā)的影響

基質(zhì)含水率對(duì)歐洲垂枝樺種子萌發(fā)影響情況(圖4)表明，基質(zhì)含水率對(duì)歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率的影響差異顯著（P=0.001＜0.05）。歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率隨著基質(zhì)含水率的增加呈先增加后減小的趨勢(shì)，依次為54.94%、56.64%、58.38%、50.63%、46.58%。當(dāng)基質(zhì)含水率為20%時(shí)，歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率為54.94%；當(dāng)基質(zhì)含水率為60%時(shí)，歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率達(dá)到最高，58.38%，顯著高于其他基質(zhì)含水率處理，萌發(fā)效果最好；當(dāng)基質(zhì)含水率為100%時(shí)，歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率達(dá)到最低46.58%，顯著低于其他基質(zhì)含水率處理，萌發(fā)效果最差。多重比較表明，基質(zhì)含水率60%與20%、80%、100%間歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率存在顯著差異，而基質(zhì)含水率40%、60%間發(fā)芽率無(wú)顯著差異。

圖4 基質(zhì)含水率對(duì)歐洲垂枝樺種子萌發(fā)的影響

3 結(jié)果與討論

林木種子萌發(fā)會(huì)受到土壤基質(zhì)、覆蓋物、播種深度、土壤基質(zhì)含水率等諸多環(huán)境因子的影響。土壤基質(zhì)為林木生長(zhǎng)的基本條件，對(duì)林木種子的萌發(fā)、生長(zhǎng)和發(fā)育等有重要影響，不同林木由于其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性不同，適宜的土壤基質(zhì)也各不相同。覆蓋物一直是影響林木種子萌發(fā)的難點(diǎn)問(wèn)題，覆蓋物種類、厚度等均對(duì)林木種子萌發(fā)具有顯著的影響。播種深度是影響林木種子萌發(fā)的重要因素之一，也是調(diào)節(jié)林木種子萌發(fā)速度與發(fā)芽率的關(guān)鍵，林木種子隨播種深度的增加，萌發(fā)速度和發(fā)芽率降低。土壤基質(zhì)含水率也是調(diào)節(jié)種子萌發(fā)的重要因素之一，其高低調(diào)節(jié)著種子萌發(fā)速度和發(fā)芽率。該研究發(fā)現(xiàn)，基質(zhì)、覆蓋物、播種深度和基質(zhì)含水率對(duì)歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率影響差異顯著；歐洲垂枝樺種子在以草炭土為基質(zhì)時(shí)，其發(fā)芽率最好，這與以往的研究結(jié)果相一致；無(wú)論添加何種覆蓋物，都會(huì)導(dǎo)致歐洲垂樺種子發(fā)芽率下降，這與以往的研究結(jié)果相一致；歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率會(huì)隨著播種深度的增加呈降低趨勢(shì)，這與以往的研究結(jié)果相一致；歐洲垂枝樺種子發(fā)芽率隨著基質(zhì)含水率的增加呈先增加后減小的趨勢(shì)，這與以往的研究結(jié)果相一致。綜合分析，歐洲垂枝樺種子以草炭土為基質(zhì)、覆蓋針葉、播種深度為0.5 cm、基質(zhì)含水率為60%時(shí)為其最適萌發(fā)條件，其種子萌發(fā)效果最好。

［1］李瑞梅,郁永英,李長(zhǎng)海.歐洲垂樺引種繁育技術(shù)試驗(yàn)［J］.防護(hù)林科技,2016(3):49-51.

［2］吳永君,劉延君,曲文嬌,等.歐洲垂枝樺引種栽培試驗(yàn)初報(bào)［J］.遼寧林業(yè)科技,2005(1):25,42.

［3］張麗杰,周強(qiáng),劉延軍,等.歐洲垂枝樺的組織培養(yǎng)和植株再生［J］.西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2011,26(1):65-67.

［4］梁立東.環(huán)境因子對(duì)歐州垂枝樺種子萌發(fā)的影響［J］.林業(yè)科技,2017,42(2):10-13.

第1作者簡(jiǎn)介：梁立東（1982-），男，碩士，高級(jí)工程師，現(xiàn)主要從事樹木組織培養(yǎng)及種苗培育和森林培育等方面的研究工作。

Effects of Substrate、Mulch、Sowing Depth and Water Content on Seed Germination of Betula pendula

LIANGLidong
（Heihe Academy of Forestry Sciences,HeilongjiangHeihe164300）

With Betula pendula seeds introduced of Russia as materials,the effect of soil matrix,mulch, sowing depth and water content of substrate on the seeds germination of Betula pendula was studied.The results showed there was a significant effect on seeds germination of Betula pendula in different soil matrix, different Mulch and different sowing depth and different moisture content of substrate;Comprehensive analysis showed that and the seeds germination effect of Betula pendula was the best with lime as matrix and the needle as mulch,when the seeding depth was 0.5 cm,the germination rate of seeds was 60%,the water content of the substrate was 60%in the process of seed germination.

Betula pendula;Seed germination;Matrix;Mulch;The seeding depth;The water content

S792.15,Q945.34

A

2017-02-20

（責(zé)任編輯：張亞楠）

*黑龍江省林業(yè)廳科技項(xiàng)目（201519）資助

1001-9499（2017）03-0004-04