黃素榮,諶 振,張東雪3,楊光穗
(1.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所/農(nóng)業(yè)部華南作物基因資源與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,海南 儋州 571737;2.海南省熱帶觀賞植物種質(zhì)創(chuàng)新利用工程技術(shù)研究中心,海南 儋州 571737;3.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)場(chǎng),海南 儋州 571737)
桃金娘(Rhodomyrtustomentosa),桃金娘科桃金娘屬常綠灌木,別名山稔、稔子、山菍、多蓮、稔果、崗稔、當(dāng)梨、山乳、豆稔干、山奶子、山稔子等。我國(guó)云貴高原、兩廣地區(qū)、東南沿海、海南島、臺(tái)灣島等地均有分布,亦廣布于印度次大陸、中南半島、東南亞諸島,最北分布至日本南部[1]。
桃金娘是山地雨林灌木層的構(gòu)成樹種[2]及熱帶、亞熱帶地區(qū)退化山地生態(tài)恢復(fù)的先鋒樹種[3],具有生長(zhǎng)迅速、成林期短、耐土壤貧瘠等特點(diǎn),適用于山坡復(fù)綠、水土保持、退耕還林等工程建設(shè);桃金娘花朵淡紫色或紫紅色、果實(shí)深紫色,花果密集,具有一定的觀賞、食用價(jià)值[4],常作為鄉(xiāng)土樹種應(yīng)用于華南地區(qū)的園林綠化或鄉(xiāng)村美化[5-6],亦適用于人工經(jīng)濟(jì)林的林下套種或景觀打造[7];桃金娘具有一定的藥用價(jià)值,果實(shí)中可分離出具有抗氧化、抗衰老活性的沒食子酸類、白藜蘆醇和白皮杉醇等成分[8],性味甘、澀、平,具有健脾益血、收斂解毒、祛除風(fēng)行氣和益腎的功效[9-10]。桃金娘集多種用途于一身,是極具開發(fā)前景的優(yōu)良野生植物資源[11],在生態(tài)恢復(fù)、景觀構(gòu)造、醫(yī)療保健等領(lǐng)域具有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景。所以,桃金娘的研究對(duì)促進(jìn)我國(guó)特色生物資源開發(fā)利用與可持續(xù)發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。鳥類(鵯科)和螞蟻(切葉蟻亞科)是桃金娘種子的自然傳播者[12],傳播效率低,種苗采集困難,故桃金娘開發(fā)應(yīng)用的種苗主要依靠人工繁育。對(duì)桃金娘的研究多集中在生態(tài)學(xué)[13-15]、食品工程[16-17]等領(lǐng)域,種苗繁育相關(guān)報(bào)道較少。研究發(fā)現(xiàn)桃金娘扦插育苗生根率極低,且成林效果顯著低于實(shí)生苗[18-19],缺乏應(yīng)用價(jià)值;適當(dāng)處理可提高種子發(fā)芽率,但僅為24%~50%[19-20],有待進(jìn)一步研究。為解決桃金娘播種繁育中的各類問(wèn)題,本研究關(guān)注不同儲(chǔ)藏方式及藥劑處理對(duì)桃金娘種子萌發(fā)特性的影響,以期找到最佳的種子儲(chǔ)藏方式,探索出高效的播種繁育技術(shù)方法,為生產(chǎn)育苗提供理論和技術(shù)支撐,推動(dòng)我國(guó)優(yōu)質(zhì)野生植物資源綜合開放利用工作。
本試驗(yàn)所用的桃金娘種子采集于中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所花卉基地。種子采于2013年9月,經(jīng)過(guò)漚種、淘洗獲得干凈種子,自然陰干1個(gè)月后,采用常溫干藏、5 ℃低溫干藏、5 ℃低溫濕沙儲(chǔ)藏分A、B、C三組儲(chǔ)藏,5個(gè)月后開始試驗(yàn)。
所用藥劑有6種:GA3(赤霉素)、三十烷醇、PEG-6000(聚乙二醇-6000)、KNO3(硝酸鉀)溶液、CaCl2(氯化鈣)溶液以及(NH4)6Mo7O24(鉬酸銨)溶液。
1.2.1種子含水量測(cè)定
測(cè)定時(shí)間為2014年4月初,將A、B、C三組儲(chǔ)藏的種子分別隨機(jī)數(shù)出100粒。分別放入電子天平中稱重,測(cè)得種子重量,包好放入烘干機(jī)中24 h后取出,稱重,記下重量。接著再放入烘干機(jī)內(nèi)烘1 h,冷卻后稱重,直至連續(xù)稱量3次重量不發(fā)生變化,共設(shè)3次重復(fù)。
1.2.2種子活力測(cè)定
測(cè)定時(shí)間為2014年4月中旬,測(cè)定方法為紅墨水法[21],將3種不同方式儲(chǔ)藏的種子分別隨機(jī)數(shù)出100粒,重復(fù)3次。
1.2.3種子發(fā)芽率試驗(yàn)
試驗(yàn)時(shí)間為2014年4月中旬,每種儲(chǔ)藏的種子使用6種不同藥劑,每個(gè)藥劑分2種不同濃度,在遮光的條件下浸泡12 h。另外再以一組不處理藥劑為對(duì)照,將A、B、C三組分別各為13個(gè)處理組(如表1),每組300粒桃金娘種子,共39個(gè)處理,重復(fù)3次。
播種采用15 cm×15 cm的塑料盆,基質(zhì)為椰糠和粗砂(2∶1)的混合基質(zhì),撒播后并覆蓋,以不見種子為宜,置于防雨、全光照的大棚內(nèi)。播種后及時(shí)澆水,做好水分管理,保證基質(zhì)常處于濕潤(rùn)狀態(tài)。種子發(fā)芽后各個(gè)處理分別統(tǒng)計(jì)發(fā)芽數(shù),直至不再發(fā)芽為止。
表1 種子發(fā)芽率試驗(yàn)
1.2.4不同儲(chǔ)藏時(shí)間種子發(fā)芽率對(duì)比試驗(yàn)
試驗(yàn)時(shí)間為2014年9月,播種的種子為2014年9月新采集的種子和2013年9月采集,儲(chǔ)存(常溫干藏)1年的老種子。種子不經(jīng)過(guò)任何藥劑處理,正常播種,種子發(fā)芽后分別統(tǒng)計(jì)發(fā)芽數(shù),直至種子不再發(fā)芽為止。
種子含水量(%)=[(烘前試樣重-烘后試樣重)/烘前試樣重]×100%[22];
種子活力(%)=(不著色或著色很淺的種子粒數(shù)/供試種子總數(shù))×100%;
發(fā)芽率(%)=(種子發(fā)芽數(shù)/供試種子總數(shù))×100%[23];
發(fā)芽勢(shì)(%)=(20 d內(nèi)發(fā)芽種子總數(shù)/供試種子總數(shù))×100%[23]。
采用Excel 2016軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并用IBM SPSS Statistics 24.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析,應(yīng)用Duncan法進(jìn)行多重比較檢驗(yàn),檢驗(yàn)水平p≤0.05。
由表2可知,在常溫干藏條件下,種子含水量為9.71%,在5 ℃低溫干藏條件下,種子含水量為11.22%,在5 ℃低溫濕沙儲(chǔ)藏條件下,種子含水量為32.01%,可見在低溫條件下儲(chǔ)存的種子含水量高于常溫條件下儲(chǔ)存的種子含水量,儲(chǔ)存環(huán)境越潮濕種子的含水量越高,且各處理間存在顯著性差異。
常溫干藏下桃金娘種子的活力平均為51.33%,5 ℃低溫干藏下,平均為44.00%,5 ℃低溫濕沙儲(chǔ)藏下,為42.33%。試驗(yàn)表明:常溫干藏的種子活力最高,5 ℃低溫濕沙儲(chǔ)藏的種子活力最低,5 ℃低溫干藏的種子活力居中,越干燥常溫儲(chǔ)存條件下的種子活力越高。
表2 不同儲(chǔ)藏方式對(duì)種子含水量及活力的影響
由表3可知,在常溫干藏條件下,處理5、6、8、9、12可提高種子的發(fā)芽勢(shì)與發(fā)芽率,其中處理8(5 000 mg·L-1KNO3溶液)的發(fā)芽勢(shì)最高,為44.11%,發(fā)芽率也最高,達(dá)76.89%,為最優(yōu)處理;在5 ℃低溫干藏條件下,處理6、9、10可同時(shí)提高種子的發(fā)芽勢(shì)與發(fā)芽率,處理8可顯著提高種子的發(fā)芽勢(shì),達(dá)30.34%,但其發(fā)芽率低于對(duì)照,綜合考慮發(fā)芽率與發(fā)芽勢(shì)2個(gè)因素,認(rèn)為處理6(5 000 mg·L-1PEG-6000溶液)為最優(yōu)處理;在5 ℃低溫濕沙儲(chǔ)藏條件下,除處理4與處理6之外,其他各處理均可提高種子發(fā)芽率,其發(fā)芽率最高的僅為1.67%,發(fā)芽勢(shì)最高也僅有1%。
表3 不同儲(chǔ)藏方式對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率的影響
結(jié)果表明,3種儲(chǔ)藏方式以常溫干藏最佳,5 ℃低溫干藏次之,5 ℃低溫濕沙儲(chǔ)藏種子發(fā)芽率與發(fā)芽勢(shì)最低。
從圖1可以看出,桃金娘種子發(fā)芽率呈“S”型曲線增長(zhǎng),新采集的種子在播種后12 d開始發(fā)芽,儲(chǔ)存1年的陳種子則在播種20 d以后開始發(fā)芽,在播種48 d后種子發(fā)芽率趨于穩(wěn)定,新采集的種子的發(fā)芽率為68.67%,而儲(chǔ)存1年的陳種子的發(fā)芽率為39.33%。試驗(yàn)表明新采集的種子發(fā)芽早,且相同時(shí)間內(nèi)發(fā)芽率明顯高于儲(chǔ)存1年的陳種子。
圖1 不同儲(chǔ)藏時(shí)間對(duì)種子發(fā)芽率的影響
桃金娘扦插繁殖較難,劉連海等研究發(fā)現(xiàn),不同濃度IBA和NAA處理后扦插生根率最高僅為5%[19];楊治國(guó)[24]采用多種扦插基質(zhì),不同濃度6號(hào)ABT生根劑處理,生根率最高僅為38%;黃意成等[25]用萘乙酸和吲哚丁酸為植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑處理的桃金娘扦插生根率為40.67%,均達(dá)50%以上成活率。而桃金娘種子不經(jīng)任何處理,發(fā)芽率僅為35%[19];陳杰等[18]采用100 ℃浸種可使發(fā)芽率達(dá)到63.20%;周勇輝等用不同濃度的氯化鉀、氯化鈣溶液浸種24 h可使桃金娘發(fā)芽率達(dá)到62%~69%,發(fā)芽率高于對(duì)照,因此桃金娘宜采用種子繁殖。
發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、種子活力是評(píng)價(jià)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)潛勢(shì)的常用指標(biāo)[26],張秀華等研究發(fā)現(xiàn),用1 g·kg-1KNO3溶液浸種10 min可提高桃金娘種子的出苗率[27],本試驗(yàn)研究結(jié)果與其相似,試驗(yàn)表明在常溫干藏條件下用5 000 mg·L-1KNO3溶液處理可提高桃金娘種子發(fā)芽率,且使種子保持較高的發(fā)芽勢(shì)。種子發(fā)芽勢(shì)決定著出苗的整齊程度,發(fā)芽勢(shì)高,則表示種子活力強(qiáng),發(fā)芽整齊,出苗較一致[28],故KNO3溶液處理后可使桃金娘種子出苗整齊,對(duì)桃金娘園林應(yīng)用、藥用開發(fā)具有促進(jìn)作用。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,低溫儲(chǔ)藏的種子含水量高于常溫儲(chǔ)藏種子的含水量,儲(chǔ)藏環(huán)境越潮濕,種子的含水量越高。但是越干燥越接近常溫的儲(chǔ)藏條件下的種子活力也越高,常溫干藏的種子活力最高,其發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)也高于其他儲(chǔ)藏方式。此外,新鮮種子較儲(chǔ)藏1年的種子發(fā)芽率高。因此,桃金娘種子采收后應(yīng)盡快播種,若儲(chǔ)藏則以常溫干藏為最佳儲(chǔ)藏方式。本試驗(yàn)條件下,以常溫干藏條件下5 000 mg·L-1KNO3溶液處理為最佳處理,桃金娘種子發(fā)芽率為76.89%。本試驗(yàn)為提高桃金娘種子發(fā)芽率提供科學(xué)數(shù)據(jù),為鄉(xiāng)土植物桃金娘推廣應(yīng)用提供理論支撐。
一般而言,成熟種子即具有發(fā)芽能力,具有種子活力,但由于內(nèi)、外因素的影響,會(huì)造成種子發(fā)芽困難[28]。種子發(fā)芽過(guò)程中環(huán)境的水分、溫度、光照等不適宜都可能造成種子活力表達(dá)困難,因此,今后還會(huì)針對(duì)浸種時(shí)間、浸種濃度、浸種溫度、光照等方面繼續(xù)開展試驗(yàn),以期進(jìn)一步提高桃金娘種子的萌發(fā)率,摸索影響其種子萌發(fā)的關(guān)鍵因素,推進(jìn)桃金娘種質(zhì)資源的開發(fā)利用與可持續(xù)發(fā)展。