林鏡濤冼倩妤楊詩敏
(1.深圳市規(guī)劃和自然資源局鹽田管理局,廣東 深圳 518000;2.廣州林芳生態(tài)科技有限公司,廣東 廣州 510520)
吊鐘花(Enkianthus quinqueflorus)別名鈴兒花、紅鐘花,是杜鵑花科(Ericaceae)吊鐘花屬(Enkianthus)落葉灌木或小喬木。葉常密集于枝頂,互生,革質(zhì),兩面無毛,長圓形或倒卵狀長圓形?;ㄍǔ=M成傘房花序,從枝頂覆瓦狀排列的紅色大苞片內(nèi)生出;花冠寬鐘狀,粉紅色或紅色,口部5裂。蒴果橢圓形,淡黃色,具5棱;果梗直立,粗壯,綠色無毛。自然分布于廣東大部分山區(qū),生于海拔150~500m的疏林中,花期為每年的1—3月[1]。
吊鐘花具有較高的觀賞價(jià)值,但種子數(shù)量多且小、發(fā)芽率低。目前對于吊鐘花的研究主要集中于花色調(diào)查、扦插、圈枝繁殖技術(shù)、花青素含量、保鮮效果方面的研究[2-4],未見有關(guān)吊鐘花有性繁殖技術(shù)的研究報(bào)道,還未形成完整的吊鐘花種子有性繁育技術(shù)體系。由于吊鐘花實(shí)生苗幼齡時(shí)開花率較低,種植3年后才能達(dá)到75%以上,因此,目前在應(yīng)用中吊鐘花的繁殖方式以無性繁殖為主,長期的無性繁殖會導(dǎo)致吊鐘花品種退化,降低其對環(huán)境的適應(yīng)能力。本研究以吊鐘花種子為研究對象,選取100粒飽滿健康的種子,進(jìn)行赤霉素濃度、培養(yǎng)濕度、浸種時(shí)間、浸種溫度、光照時(shí)間和貯藏方式的單因素試驗(yàn),探究不同處理方式對吊鐘花種子萌發(fā)的影響,了解吊鐘花種子發(fā)芽率情況,為下一步種子育苗試驗(yàn)的開展奠定前期基礎(chǔ)。
試驗(yàn)地點(diǎn)位于廣東省沙頭角林場梧桐山,地理位置N22°34′~22°42′,E113°48′~114°18′,屬南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),年平均氣溫23℃,年降水量1935.8mm,年均日照時(shí)數(shù)2060h,雨水充沛,夏秋兩季偶有臺風(fēng)[2]。
取等量種子,培養(yǎng)前用0.02%的次氯酸鈉對吊鐘花種子消毒10min,用純水清洗3遍,對種子進(jìn)行培養(yǎng)前的催芽處理。將吊鐘花種子均勻置于鋪有單層濾紙的培養(yǎng)皿上并加蓋1層濾紙,保持濾紙濕潤。放置前要提前對濾紙和培養(yǎng)皿進(jìn)行消毒,試驗(yàn)期間要注意保持濾紙的濕潤,如果出現(xiàn)種子發(fā)霉要及時(shí)挑揀出來,每3d更換濾紙保持清潔。根據(jù)影響種子發(fā)芽的因素,選取100粒飽滿健康的種子,均3個(gè)重復(fù),進(jìn)行赤霉素濃度、培養(yǎng)濕度、浸種時(shí)間、浸種溫度、光照時(shí)間和貯藏方式的單因素試驗(yàn)。培養(yǎng)后開始對各個(gè)試驗(yàn)組每天進(jìn)行跟蹤調(diào)查,以胚根突破種皮(露白)即作為種子萌發(fā)的標(biāo)準(zhǔn),記錄每天萌芽種子數(shù)量。將每天萌芽的種子集中到大的培養(yǎng)皿中繼續(xù)培養(yǎng)。當(dāng)供試種子連續(xù)14d無萌發(fā)時(shí)視為萌發(fā)結(jié)束,記錄數(shù)據(jù),計(jì)算發(fā)芽率[5]。
1.3.1 赤霉素濃度
設(shè)置6種不同的濃度(0ppm、50ppm、100ppm、500ppm、1000ppm、1500ppm)對比,吊鐘花種子用30℃恒溫水浸泡2h,接種于有濾紙濕潤的培養(yǎng)皿里,放置在白天25℃、黑夜20℃,濕度65%,12h光照,12h黑暗的培養(yǎng)箱中。
1.3.2 培養(yǎng)濕度
設(shè)置4種不同的濕度(45%、55%、65%、75%)對比。取等量種子,用100ppm GA3的30℃恒溫水浸泡2h后接種于有濾紙濕潤的培養(yǎng)皿里,放置在白天25℃,黑夜20℃,12h光照,12h黑暗的培養(yǎng)箱中。
1.3.3 浸種時(shí)間
取等量種子,用100ppm GA3的30℃恒溫水浸泡,浸泡時(shí)間分為0.5h、1h、2h、3h、4h、5h共6個(gè)處理,接種于有濾紙濕潤的培養(yǎng)皿里,放置在白天25℃、黑夜20℃,濕度65%,12h光照,12h黑暗的培養(yǎng)箱中。
1.3.4 浸種溫度
在浸種溫度處理試驗(yàn)中,設(shè)置了4℃、25℃、30℃、35℃、40℃共5個(gè)處理。取等量種子,進(jìn)行50ppm GA3恒溫水浸種2h,浸種后置于有濾紙濕潤的培養(yǎng)皿里,放置在白天25℃、黑夜20℃,濕度75%,12h光照,12h黑暗的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)對比。
1.3.5 貯藏方式
分別取4℃冷藏、常溫干燥、-20℃冷凍保存的等量種子,用50ppm GA3的30℃恒溫水浸泡2h,接種于有濾紙濕潤的培養(yǎng)皿里,放置在白天25℃、黑夜20℃,濕度75%,12h光照,12h黑暗的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)對比。
1.3.6 光照時(shí)間
在光照時(shí)間處理試驗(yàn)中,設(shè)置7個(gè)不同的光照時(shí)間(0h,4h,8h,12h,16h,20h,24h)對比。取等量種子,用50ppm GA3的30℃恒溫水浸泡2h,接種于有濾紙濕潤的培養(yǎng)皿里,放置在白天25℃、黑夜20℃,濕度75%的培養(yǎng)箱中。
在赤霉素濃度處理試驗(yàn)中,由圖1可知,赤霉素濃度可影響吊鐘花種子的發(fā)芽率。50ppm濃度以下種子發(fā)芽率隨赤霉素濃度升高而升高,從50~1500ppm濃度發(fā)芽率隨赤霉素濃度升高而降低,50ppm時(shí)發(fā)芽率最高,為12.33%。在赤霉素濃度為0~500ppm時(shí)有顯著變化,500ppm濃度以后發(fā)芽率變化不大。
圖1 赤霉素濃度對吊鐘花種子發(fā)芽的影響
由圖2可知,濕度為65%的條件下種子發(fā)芽率最高,為17.5%。濕度<65%時(shí)隨濃度上升而增大,濕度>65%時(shí)發(fā)芽率隨濃度升高而下降。培養(yǎng)濕度為65%的條件下更有利于吊鐘花種子的萌發(fā)。試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)濕度越大,極易導(dǎo)致種子在發(fā)芽過程中發(fā)霉。因此,在目前的消毒及培養(yǎng)條件下,培養(yǎng)濕度為65%較好。
圖2 培養(yǎng)濕度對吊鐘花種子發(fā)芽的影響
由圖3可知,浸種0.5~2h,發(fā)芽率隨時(shí)間增長而增高,浸種2~5h發(fā)芽率隨時(shí)間增長而減低。浸種時(shí)間為2h時(shí)發(fā)芽率最高,為19%。
圖3 浸種時(shí)間對吊鐘花種子發(fā)芽的影響
由圖4可知,不同的浸種溫度對種子發(fā)芽率有不同程度的影響。浸種溫度4~25℃,種子發(fā)芽率有微小上升,浸種溫度25~40℃,種子發(fā)芽率呈顯著下降趨勢,說明不同的浸種溫度對種子的發(fā)芽有顯著影響,但是較高的溫度不利于種子萌發(fā)。試驗(yàn)結(jié)果表明,吊鐘花浸種溫度為25℃較適宜,發(fā)芽率為17%。
圖4 浸種溫度對吊鐘花種子發(fā)芽的影響
如圖5所示,光照時(shí)間的不同也影響著吊鐘花種子發(fā)芽的效果。種子在光照和黑暗條件處理下均能發(fā)芽,種子發(fā)芽率總體呈先下降后上升的趨勢,種子在光照4h的條件下發(fā)芽率最低,種子在光照16h的條件下發(fā)芽率最高,為26.5%。光照4~16h,隨著光照時(shí)間的增加發(fā)芽率呈上升趨勢,16h后呈下降趨勢??傮w而言,16h的光照時(shí)間更利于吊鐘花種子發(fā)芽。
圖5 光照時(shí)間對吊鐘花種子發(fā)芽的影響
如圖6所示,本試驗(yàn)比較4℃冷藏、室溫干燥,-20℃ 3種貯藏方式對吊鐘花種子發(fā)芽的影響,3種貯藏方式處理的種子保存良好,均能進(jìn)行萌發(fā),4℃冷藏處理的種子發(fā)芽率明顯高于室溫干燥、-20℃冷藏處理的種子,為16%。而室溫干燥與-20℃處理的種子發(fā)芽率相差不大。因此,吊鐘花種子貯藏方式選擇4℃冷藏較適宜。
圖6 貯藏方式對吊鐘花種子發(fā)芽的影響
赤霉素可調(diào)節(jié)種子的內(nèi)部機(jī)制,從種子內(nèi)部不同水平上控制種子休眠。本研究發(fā)現(xiàn),從50~1500ppm濃度發(fā)芽率隨赤霉素濃度升高而降低,50ppm時(shí)發(fā)芽率最高,說明赤霉素可以促進(jìn)吊鐘花種子的萌發(fā),但太高濃度的赤霉素反而不利于種子的萌發(fā),與耿書敏等研究結(jié)果一致[6]。研究發(fā)現(xiàn),濕度<65%時(shí)發(fā)芽率隨赤霉素濃度上升而增大,濕度>65%時(shí)發(fā)芽率隨赤霉素濃度升高而下降。說明適度的培養(yǎng)濕度有利于種子萌發(fā),當(dāng)濕度過大時(shí),會導(dǎo)致土壤中氧氣含量下降,抑制種子的呼吸作用,影響種子正常萌發(fā)[7]。浸種處理可顯著提高植物種子萌發(fā)能力,但浸種時(shí)間持續(xù)增加,發(fā)芽指數(shù)和簡化活力有所降低,本研究表明,浸種0.5~2h,發(fā)芽率隨時(shí)間增大而增高,浸種2~5h,發(fā)芽率隨時(shí)間增大而減低,與前人研究結(jié)果一致[8]。本研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)浸種溫度>25℃,種子的發(fā)芽率呈下降趨勢,原因可能是水溫過高會破壞胚活性[9]。本研究結(jié)果表明,吊鐘花在延長光照時(shí)間下生長更為有利,該物種培育生長過程中應(yīng)給予充分的光照條件[10];吊鐘花種子貯藏方式選擇4℃冷藏較適宜,可有效減緩氧化進(jìn)程,維持激素含量在相對較高水平,減少種子內(nèi)部活性物質(zhì)的消耗[11]。
綜上,今后再開展吊鐘花種子育苗時(shí),可考慮在以下條件下開展:赤霉素濃度為50ppm,培養(yǎng)濕度為65%,浸種時(shí)間為2h,浸種溫度為25℃,光照時(shí)間為16h,種子4℃冷藏。