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三种豆科树种硬实形成机制及破除方法的初步研究

连洁琼  
【摘要】:种子硬实是植物界普遍存在的现象,其硬实率因种子成熟度及成熟时的外界条件不同而不同。硬实种子是由于种皮(有时也包括果皮)坚硬而很难进行吸胀萌发的种子。硬实种子不透水,所以在育苗生产上经常导致缺苗、断垄的现象,必须经过适当处理来提高种皮的透性,种子才能萌发。因此研究种子硬实形成机制及其破除硬实的方法,对指导林业生产具有重要意义。 本文以刺槐、皂荚、合欢为研究对象,对其硬实形成机制及破除方法进行研究。论文主要通过种子的发育过程及解剖学特性研究了硬实形成的原因;探讨了温度处理及温度与浓H_2SO_4混合处理破除硬实的效果及对幼苗活力的影响,为上述三树种种子生产和苗木培育提供技术支持。 结果表明:三种豆科树种的种皮具有典型的豆科硬实种子种皮结构的特点,刺槐种皮结构主要包括:角质层、栅栏组织、骨状细胞层、海绵组织;皂荚的种皮结构主要包括:角质层、明线、两层栅栏细胞层、骨状细胞层、海绵组织;合欢的种皮结构主要包括:角质层、明线、栅栏细胞层、骨状细胞层、海绵组织。 用不同温度的水对刺槐种子进行处理,效果最佳的是90℃;用浓H_2SO_4处理不同时间后再用60℃水浸种处理,效果最佳的是浓H_2SO_4浸种30min;用浓H_2SO_4处理不同时间后再用90℃水处理,效果最佳的是浓H_2SO_4浸种20min。用不同温度的水对皂荚种子进行处理,效果最佳的是80℃;用浓H_2SO_4处理不同时间后用60℃水处理,最佳的是浓H_2SO_4浸种30min,用浓H_2SO_4处理不同时间后用90℃水处理,最佳的是浓H_2SO_4浸种20min。用不同温度的水对合欢种子进行处理,效果最佳的是70℃;用浓H_2SO_4处理不同时间后再用60℃水处理,最佳的是浓H_2SO_4浸种30min。用浓H_2SO_4处理不同时间后再用90℃水处理对种子活力的影响,最佳的是浓H_2SO_4浸种10min。 温度处理对三种硬实种子的萌发表现出明显的促进作用。主要原因是高温有利于种皮龟裂为疏松多缝的状态,改善种子的气体交换,从而解除由种皮造成的休眠,促进萌发。高温浸种可以改变种皮的透水性,提高发芽率等,但是温度过高反而会伤害种子内部物质,造成活力指数下降和根系活力低等不良后果。 较高的浸种温度可以有效地消除种子硬实,但也损伤了种子的胚,使种子丧失作为播种材料的价值,较低的浸种温度虽然对种子不会有严重的损伤作用,但种子硬实率下降很小,达不到打破种子休眠的目的。所以具体选用多少度的水浸种取决于硬实率和硬实程度。 由于硬实种子和非硬实种子混杂在一起,建议生产上采用逐次增温的方法处理其种子,这样效果最好。 浓H_2SO_4处理对三种种子的萌发表现出明显的促进作用。主要原因是浓H_2SO_4具有氧化作用,可以腐蚀种皮、促进种子早期吸水,这对一些硬实种子尤为显著。在浓H_2SO_4处理90℃浸种的实验中,随着处理时间的延长,发现处理20min的效果最好,发芽率达66.3%,发芽率、发芽指数、活力指数都比较高。然而10min的处理的根系活力最高。原因可能是用浓H_2SO_4处理的时间稍长些可以更好地破除硬实种子,但在一定程度上也损伤了种子的根系活力。


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