浓硫酸和热水处理对铁刀木种子发芽的影响

浓硫酸和热水处理对铁刀木种子发芽的影响 浓硫酸和热水处理对铁刀木种子发芽的影 响 doi:10.3969/j.issn.1000-8101.2011.01.026 ——口^J?一J1J置 浓硫酸和热水处理对铁刀木种子发芽的影响 郝海坤,唐玉贵,黄志玲 (广西林业科学研究院,南宁530002) 摘要:用浓硫酸和热水处理铁刀木种子,结果表明,浓硫酸浸种6min种子萌发效果 最好,种子吸水膨胀率,发芽 率和发芽势分别为99.8%,90.0%和66.3%.比对照分别提高96,23和34个百分点; 发芽指数为22.5,比对照提高 I530.4%;种子萌发天数,平均发芽速度分别为4天,1.41天,比对照降低 92.3%,93.4%.浓硫酸浸种10min次之, 热水处理种子效果不理想. 关键词:铁刀木;吸水膨胀率;种子发芽;发芽率;硫酸处理 EffectsofconcentratedsulfuricacidandhotwateronthegerminationofCassiasiameaseeds//HAOHai. kun,TANGYu-gui,HUANGZhi—lin' Abstract:SeedsofCassiasiameaweretreatedwithconcentratedsulfuricacidandhotwaterrespectivelytostudytheeffects oftwotreatmentsontIlegerminationofseeds.Theresultsshowedthat山 ebesttreatmentwassoakingseedsinsulphuric acidfor6min,inwhichtheimbibitionrate,germinationrateandgerminationpotentialwere99.8%,90.0%and66.3% andincreasedby96%.23%and34%respectivelycomparedwiththecontro1.rrhegerminationindexwas22.5Gi,grea- terthanthecontrolbyl530.4%.Themeangerminationtimewas4daysandtheaveragegermin ationspeedwas 1.41days.1owerthanthecontrolby92.3%and93.4%respectively.etreatmentofsoakingthes eedsinconcentrated sulfuricacidfor10minwasslishflyworsethanthetreatmentmentionedabove,whiletheeffec tsofhotwatersoakingtreat— mentwasnotgood. Keywords:Cassiasiamea;imbibitionrate;seedgermination;germinationrate;sulfuricacidt reatment Author'saddress:GuangxiForestryResearchInstitute,Naning530002,China 铁刀木(Cassiasiamea)别名黑心树,为苏木科高 大乔木,自然生长高可达30m,胸径可在100cm以 上.心材暗褐色至紫黑色,坚实耐腐,耐水湿,不受虫 蛀和白蚁危害,经久耐用,花纹美观,是名贵的硬木和 红木树种,同时也是热带地区优质的薪炭材树种,我 国的云南,广东,海南,广西,福建等地均有种植.目 前国内对铁刀木的研究甚少,主要集中在木材化学成 分和药用价值上?J,关于种子萌发规律和苗木 培育等方面的报道很少,只有林开文等做了一些 研究.铁刀木种子种皮稍坚硬,外层具蜡质,不易吸 水膨胀,未经处理的种子萌发不整齐,萌发期在2—3 个月,所以播种前需要对种子进行处理,打破种皮障 碍,提高种子萌发效果.本试验针对铁刀木种子处理 方法及种子萌发规律进行探讨,希望能为广西南部培 育铁刀木壮苗提供科学依据. 收稿13期:2010--08-22修回日期:2010—10-29 基金项目:国家林业局林业科技研究项目"广西岩溶地区树种选择及 栽培模式研究与示范"(编号:[2006]第13号),广西林业科学研究院 基本业务费项目"广西岩溶地区主要造林树种栽培模式优化技术研 究"(编号:林科200803号). 第一作者简介:郝海坤(1975一),女,工程师,主要从事造林树种苗木 培育研究.E.mail:hhk_081008@126.COrn. 柞童科技开震2011年第25卷第2期 1材料与方法 1.1试验地概况 试验地设在广西林业科学研究院苗圃内,地处南 宁市北郊,位于22.56N,108.21E.海拔高度80, 100m,属湿润南亚热带季风气候.年均气温20, 21?,极端最高温39.4~C,极端最低温一1.5?;1月 平均温度11.8?以上,7月平均温度27.6~C.5_9月 为雨季,月均雨量100mm以上;10月至翌年4月为非 雨季,雨量80mm以下.全年平均降雨量1347mm以 上,年均相对湿度约80%.土壤是由沙页岩发育而成 的砖红壤性红壤,pH值5,6. 1.2试验材料 2010年5月从越南调回来当年采的铁刀木种 .浓硫酸为96%,98%的工 子,种子千粒质量27.0g 业用硫酸. 1.3试验方法 1.3.1种子处理 用两种方法处理种子:第1种是浓硫酸处理法, 以每粒种子均能浸湿硫酸为度,分别浸泡2,6,10, 15min,到时间后用大量清水把硫酸冲洗干净,然后 99 技开发 浸泡于冷水24h;第2种是热水处理法,每处理用 15kg水,水温分别为50,60,70,80%,待水自然冷却 后,继续浸泡24h;对照是冷水(30~C)浸泡24h.每 处理种子量为150g,前8个处理选取吸水膨胀的种 子,对照选取未膨胀的种子(因此处理膨胀的种子绝 大多数是不饱满的种子).每个培养皿放置100粒 种子,每个处理重复3次,置于30cc恒温箱内进行种 子发芽试验.以胚根长度等于种子长度时作为发芽 标准,当3个重复中有1粒种子发芽时为该种子发芽 始期,以后每天记录发芽种子数;当连续6天不发芽 时作为发芽结束期. 1.3.2种子发芽能力指标 (1)发芽率:发芽率=(n/N)×100%(n为正常 发芽的种子数,?为测定样品种子数). (2)发芽势:即至发芽高峰时的发芽率.发芽势 = 日发芽粒数出现高峰时已发芽总粒数/参试种子总 粒数×100%.发芽率相同的2批种子,发芽势高的 种子活力亦高. (3)平均发芽速度:参试种子发芽所需的平均日 数.平均发芽速(d)=?(D?n)/?n(D为种子自置 床Et至发芽终止中的每一天,n为各天相应的发芽粒 数).其值越小,说明种子总体发芽速度越快,自然 活力越高. (4)发芽指数:Gi=t天的发芽粒数(Gt)/相应的 发芽日数(Dt),可以反映种子个体间活力的离散程 度,是良好的种子活力指标. (5)种子膨胀率:指参试种子在温水浸泡24h后 已吸水膨胀种子数占处理种子总粒数的百分比. 1.3.3数据处理与分析 数据分析中的汇总,单因素方差分析和多目标检 验分析过程均使用统计分析软件SPSS完成. 2结果与分析 2.1种子膨胀率 从图1可知,用浓硫酸处理6,15min种子吸水 膨胀率最高,在99.8%,100%;热水处理效果较差, 随着水温从5O?提高到80cIC时,种子膨胀率从35.6% 提高到88.8%;对照几乎没有种子膨胀,极少数膨胀 的种子也是不饱满的种子.可见浓硫酸和热水都能 大幅度提高铁刀木种子的吸水膨胀率. 2.2种子萌发天数 从图2可知,8个处理的种子萌发天数相差不 大,为4,6.3天,而对照则需要87.3天,可见经浓硫酸 和热水处理后,种子吸水膨胀,能显着缩短萌发时间. 100 蓁 lOO 80 .. 饕o 20 O 261015i506O7O8OCK 硫酸浸泡时间/min热水浸泡温度/'C 图1不同处理种子吸水膨胀率比较 硫酸浸泡时l司/min热水浸泡温度/? 图2不同处理种子萌发天数比较 2.3种子发芽率 从图3可知,各处理问种子发芽率差异显着.浓 硫酸处理6min发芽率最高,达90.0%,比对照提高23 个百分点;浓硫酸处理10min和热水处理50?次之, 分别达81.3%和79.3%,比对照提高14和12个百分 点;浓硫酸处理2min和60cI:,70~C的热水处理与对照 差异不显着;浓硫酸处理15min和80?热水处理最 差,分别只有47.3%和44.3%,比对照降低20和23 个百分点.浓硫酸处理15min的大部分种子种皮剥 裂,80%热水处理的有部分种子吸水胀鼓,2天后浸 出浓水,估计这两个处理对铁刀木种子产生了伤害. lO0 8O 60 精 40 20 0 261ol5;50607080CK 硫酸浸泡时间/mira热水浸泡温度/'C 图3不同处理种子发芽率比较 2.4种子发芽势 从图4可知,各处理间种子发芽势差异显着.浓 硫酸处理10min,6min和5O?,70?,60c【=热水处理 的种子发芽势都比较高,为63.7%一74.7%,比对照 提高32,43个百分点;浓硫酸处理15min,2min和 80?热水处理发芽势很低,为34.3%,39.7%.这里 林业科技开式2011年第25卷第2期 需说明的是,浓硫酸处理6min虽然发芽势不是最高 的,但它的发芽高峰期是置床后第1天,而其他处理 则是置床后第2天. 80 60 寐 4o 2O O 26l015:50607080CK 硫酸浸泡时间/min热水浸泡温度/~c 图4不同处理种子发芽势比较 2.5种子平均发芽速度 从图5可知,各处理间种子平均发芽速度差异显 着.浓硫酸处理6min种子平均发芽速度最小,只有 1.41天,比对照少19.81天,说明此处理种子总体发芽 速度最快,自然活力最高;浓硫酸处理2min的最大, 达3.05天,可能是处理时间太短,种子未能与硫酸充 分混合均匀.对照因为种子未膨胀,平均发芽速度达 21.22天;其他处理间差异不显着,在1.9,2.18天. 图5不同处理种子发芽速度比较 2.6种子发芽指数 从图6可知,各处理间种子发芽指数差异显着.浓硫酸处理6min和10min种子发芽指数比较高,分 别达22.5和20.3,分别比对照提高1530.4%和 1373.2%:70?,50?,60?热水处理的稍低些,为 14.9,17.1;80c【=热水处理最低,只有9.5. 25 20 15 墓10 0 硫酸浸泡时间/min浸泡温度/'c 图6不同处理种子发芽指数比较 可见硫酸处理6min和10min的种子问离散程度 林业科技开震2011年第25卷第2期 技7Ic开发 小,具有良好的活力,而对照种子活力非常低. 3结语 (1)综合以上分析可知,用浓硫酸处理6,10min 铁刀木种子的发芽能力和发芽质量都比较好,可在生 产中推广. (2)热水处理法虽然铁刀木种子发芽率也较高, 但是种子吸水膨胀率较低,若在生产中使用此方法则 需经多次处理后,选出膨胀的种子播种. (3)浓硫酸处理15min和80?热水处理会对铁刀 木种子产生伤害,降低种子生活力.林开文等的 研究结果是80%的硫酸处理15min和80?的热水处 理效果最佳.分析原因可能是:林开文用的硫酸浓度 是80%,而此次试验用的硫酸浓度是98%,所以在处 理时间上有差异;林开文的试验可能种子和浸泡热水 水温下降速度比较快,所以不会伤害 的量都比较小, 种子,而此次试验种子和浸泡热水的量分别为150g 和l5kg,水温下降速度就很慢,长时间的高温可能对 种子产生了伤害.在实际操作中应注意把握好度量. (4)此次试验8个处理种子萌发时间都较短,只 有4,8天.林开文等的研究结果在24—132天. 这可能是因为林开文等的试验对参试种子是否吸水 膨胀并未作选择,而此次试验是选取经处理吸水膨胀 的种子参试;林开文等的试验地是昆明市,而此次试 验是南宁市;前者参试种子来自云南,而本次试验的 参试种子来自越南. 参考文献 [1]徐燃,刘学群,铁德馨,等.铁刀木的生药鉴定研究[J].中药材, 2008,31(7):974-977. [2]吕泰省,易杨华,毛士龙,等.铁刀木的蒽醌类成分[J].药学, 2001,36(7):547-548. [3]吕泰省,毛士龙,易杨华,等.铁刀木三萜类活性成分的研究[J】. 第二军医大学,2001,22(3):241-244. [4]吕泰省,易杨华,毛士龙,等.铁刀木中一个新的色酮苷[J].药学 ,2003,38(2):113—115. [5]刘乡,魏奕丑.铁刀木景观绿化苗木培育技术研究[J].林业实用 技术,2003(7):9-10. [6]陈爱国.薪炭林铁刀木的产量和经营方式[J].云南林业调查规 划,1991(1):13—15. [7]刘泽铭,苏光荣,杨清,等.铁刀木经营方式与造林技术研究[J]. 林业实用技术,2008(4):11—13. [8]林开文,苏光荣,郭永杰,等.不同种子处理方法对铁刀木种子萌 发的影响[J].四川林业科技,2009,30(2):33-36. (责任编辑周贤军) 101 一 ?I?一??????一?????? 工???I? ......... -L.. . ????一???????m一??????10一 . ????