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(西藏農(nóng)牧學(xué)院, 西藏 林芝 860000)
江孜沙棘(Hippophaerhamnoidessub sp.Gyantsens),產(chǎn)于中國和錫金,在西藏拉薩、江孜、亞東生于海拔3 500~3 800 m的河床石礫地或河漫灘,多呈天然林分布[1-3]。江孜沙棘喜光,耐寒,耐酷熱,耐風(fēng)沙及干旱氣候,對土壤適應(yīng)性強(qiáng)。江孜沙棘速生、根系發(fā)達(dá)、萌糵強(qiáng),具有良好的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益,為西藏“一江兩河”河谷地帶造林首選鄉(xiāng)土樹種之一,既可營造防護(hù)林、薪炭林,又可發(fā)展經(jīng)濟(jì)林。目前,對江孜沙棘生長狀況調(diào)查、資源品質(zhì)鑒定、苗木栽培管理、種子果試色素提取及良種選育等發(fā)面的研究均有開展,但就江孜沙棘種子萌發(fā)特性的研究相對較少[4-9]。
1.1試驗材料
本試驗所用江孜沙棘種子于2015年10月采自拉薩。供試種子充分成熟、大小均勻、卵圓形、棕褐色、顆粒飽滿光滑、堅硬。種子長約4.1 mm,寬約2.1 mm,厚約2 mm。
1.2試驗方法
試驗預(yù)選顆粒飽滿,大小均勻的江孜沙棘種子放低溫低濕種子儲存柜待用,于2016年4月27日開始進(jìn)行發(fā)芽試驗。
1.2.1千粒重的測定
千粒重的測定采用了百粒法。將凈種后的江孜沙棘種子隨機(jī)抽取100粒,稱其重量,4次重復(fù),計算千粒重,取其平均值。后用千粒法進(jìn)行了對比驗證[10]。
1.2.2種子活力測定
將待測的江孜沙棘種子用溫水浸泡24 h,待種子充分吸脹后用刀片沿胚中線縱切為兩半,切開時隨時記下空粒、腐爛粒及明顯沒有生活力的種子,切開后其中一半用于測定。將準(zhǔn)備好的種子置于培養(yǎng)皿中,加入0.5%的四唑(TTC)溶液,以浸沒種子為度。放在黑暗處,保持溫度25~30 ℃,染色時間2 h。之后用清水反復(fù)沖洗種子,至沖洗液無色便可觀察種子胚的情況。凡種胚染成紅色者,即表示種子具有較強(qiáng)的生活力,沒染成紅色者即為無生活力。如一部分染色,則視胚,胚乳染色位置及比例大小來判斷。染色濃度主要說明細(xì)胞組織生活力的強(qiáng)弱。用TTC染色法測定種子生活力,具有簡單方便、快速準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn),較可靠的判斷種子生活力的強(qiáng)弱[11-12]。
1.2.3不同溫度下種子萌發(fā)
將去皮洗凈的江孜沙棘種子用0.3%的KMnO4消毒15 min,沖洗干凈備用。將處理后種子隨機(jī)分6組,每組100粒,每個處理設(shè)3個重復(fù),放入墊有濾紙的消毒培養(yǎng)皿中,滴加蒸餾水至完全浸濕濾紙,蓋上培養(yǎng)皿蓋,分別置于0~5、5~10、10~15、15~20、20~25、25~30 ℃(取中值2.5、7.5、12.5、17.5、22.5 ℃和27.5 ℃)6個梯度溫度的人工氣候培養(yǎng)箱中培養(yǎng),在光照條件下萌發(fā), 每天統(tǒng)計種子發(fā)芽數(shù),然后計算出不同溫度條件下江孜沙棘種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢,測定不同的溫度對種子萌發(fā)的影響[13]。
1.2.4不同光照條件下種子萌發(fā)
選用準(zhǔn)備好的江孜沙棘種子,在適宜的溫度(22.5 ℃)條件下進(jìn)行光培養(yǎng)和暗培養(yǎng),觀察種子萌發(fā)情況。
1.2.5不同基質(zhì)對種子發(fā)芽的影響
選用準(zhǔn)備好的江孜沙棘種子,分別置于紙質(zhì)和沙質(zhì)2種基質(zhì)上,在適宜的溫度(22.5 ℃)和光照條件下進(jìn)行萌發(fā)試驗。
2.1種子千粒重
千粒重是衡量種子質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,一般種子千粒重越大,種子發(fā)育越好,空粒、壞死粒越少,發(fā)芽率也越高。大粒種子具有較充實(shí)的貯藏物質(zhì),可為種子萌發(fā)提供充足的營養(yǎng)及能量,保證幼苗有充足資源盡大可能的生長[14]。試驗測得江孜沙棘種子千粒重為7.359 g。種子中有一定比例的空粒、病蟲害粒及腐壞粒存在,但總體種子質(zhì)量較好。
2.2江孜沙棘種子生活力
試驗分4組用四唑(TTC)染色法測定江孜沙棘種子的活力,結(jié)果表明:有生活力的種子比例較高,最低一組為87%,最高比例達(dá)到94%,平均生活力為91%。另外,腐壞粒,空粒及病蟲害粒所占比率較低,可見江孜沙棘種子自然發(fā)育良好,這也可能是江孜沙棘自然繁殖能力較高的一個主要因素(見表1)。
用與四唑(TTC)染色法測種子生活力同一種批的種子做萌發(fā)試驗結(jié)果相比較,結(jié)果差異很小??梢?,四唑(TTC)染色法可以很好地測得江孜沙棘種子生活力。
表1江孜沙棘種子生活力測定
組號測定種子數(shù)腐壞粒病蟲害??樟o生活力有生活力生活力(%)110021378787210021129494310011149393410021259090合計4007471836491
2.3種子萌發(fā)特性
2.3.1不同溫度對種子發(fā)芽率的影響
光照條件下,江孜沙棘種子在2.5、7.5、12.5、17.5、22.5 ℃和27.5 ℃ 6個溫度梯度下的發(fā)芽試驗結(jié)果(圖1、圖2)表明,溫度條件是江孜沙棘種子發(fā)芽的主要影響因素,雖然不同溫度的發(fā)芽率差別不大,但發(fā)芽勢差異顯著。由圖2可以看出,不同溫度條件下種子發(fā)芽進(jìn)程差異很大。2.5 ℃條件下江孜沙棘種子一直無萌動現(xiàn)象,7.5 ℃條件下第39天開始有萌動現(xiàn)象,說明溫度太低不利于種子發(fā)芽或種子發(fā)芽較晚。12.5 ℃條件下,種子于第12天開始發(fā)芽,發(fā)芽曲線21 d后趨于平穩(wěn),第30天發(fā)芽結(jié)束。而溫度在17.5、22.5 ℃和27.5 ℃時,初始發(fā)芽時間較早,第3天開始發(fā)芽,發(fā)芽率于第9天達(dá)到最大值且集中在后面4 d內(nèi)發(fā)芽結(jié)束。其中,22.5 ℃時發(fā)芽率最大值為93%,發(fā)芽勢最高達(dá)到48%。綜合發(fā)芽率、發(fā)芽勢表明,江孜沙棘種子最適發(fā)芽溫度為22.5 ℃。7.5 ℃和22.5 ℃溫度條件下種子發(fā)芽約有15 d的時差,這半個月的時差這對于西藏極端環(huán)境條件下森林培育具有重要實(shí)踐意義。
圖1 不同溫度對江孜沙棘種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢的影響
圖2 不同溫度下江孜沙棘種子發(fā)芽進(jìn)程
2.3.2不同光照對種子萌發(fā)的影響
由圖3、圖4可以看出,在適宜溫度下,光照條件對江孜沙棘種子發(fā)芽影響不大,發(fā)芽勢有一定差異并不明顯,對發(fā)芽率無差異。可見,無論是光培養(yǎng)還是暗培養(yǎng),最初發(fā)芽時間及最終平均發(fā)芽率差異不大,均集中在10 d內(nèi)發(fā)芽結(jié)束,這說明光照條件對江孜沙棘種子發(fā)芽不是必須條件。從發(fā)芽的時間來看,暗培養(yǎng)條件下江孜沙棘種子發(fā)芽時間較光照條件下提前,這說明遮蔭條件比較適合江孜沙棘種子萌發(fā)。
2.3.3不同基質(zhì)對種子萌發(fā)的影響
由圖5和圖6可以看出,在紙質(zhì)基質(zhì)和在沙質(zhì)基質(zhì)上,江孜沙棘種子都是在第3天開始發(fā)芽,且整個發(fā)芽進(jìn)程和發(fā)芽結(jié)果差異不是很大。但在沙質(zhì)基質(zhì)上的發(fā)芽勢(63%),發(fā)芽率(93%)均高于紙質(zhì)基質(zhì)上發(fā)芽勢(50%)和發(fā)芽率(92%)??梢娚迟|(zhì)基質(zhì)更有利于江孜沙棘種子萌發(fā)。
圖3 光照對江孜沙棘種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢的影響
圖4 光培養(yǎng)和暗培養(yǎng)條件下江孜沙棘種子發(fā)芽進(jìn)程
圖5 基質(zhì)對江孜沙棘種子發(fā)芽的影響
圖6 不同基質(zhì)江孜沙棘種子發(fā)芽進(jìn)程
3.1江孜沙棘種子千粒重為7.359 g。平均生活力為91%。另外腐壞粒,空粒及病蟲害粒所占比率較低,江孜沙棘種子自然發(fā)育良好。
3.2江孜沙棘種子萌發(fā)最適溫度為20~25 ℃,溫度過低5 ℃以下或溫度過高30 ℃以上均不利于江孜沙棘種子發(fā)芽。
3.3光照條件和基質(zhì)對江孜沙棘種子最終發(fā)芽率無顯著差異,對初始發(fā)芽時間和發(fā)芽勢有一定影響,建議在生產(chǎn)中,適當(dāng)遮蔭并采用砂質(zhì)基質(zhì)促萌發(fā)。
3.4江孜沙棘是西藏高寒地區(qū)“一江兩河”主要鄉(xiāng)土造林樹種,其種子不同溫度條件下發(fā)芽進(jìn)程差異很大。5~10 ℃,江孜沙棘種子初始發(fā)芽時間是第39天,25~30 ℃時種子第3天就開始萌發(fā),發(fā)芽時差有36 d,溫度成了制約江孜沙棘種子發(fā)芽的主要因素。了解江孜沙棘種子萌發(fā)特點(diǎn),對于西藏極端環(huán)境條件下林木育種具有重要實(shí)踐意義。
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