邢益顯,崔之益,李蕊萍,胡加新,奚如春
(1.廣東省國有林場服務總站,廣東 廣州 510173;2.華南農(nóng)業(yè)大學a.林學院;b.廣東省森林植物種質創(chuàng)新與利用重點實驗室,廣東 廣州 510642)
油茶Camellia oleiferaAbel是山茶科Theaceae山茶屬Camellia植物,為我國特有木本油料樹種。在我國林業(yè)產(chǎn)業(yè)建設中處于戰(zhàn)略地位,目前各油茶產(chǎn)區(qū)正在大規(guī)模地建設油茶豐產(chǎn)林基地,因此良種苗木的生產(chǎn)任務艱巨。油茶芽苗砧嫁接技術的普及推廣已取得卓越成就,但由于種子貯藏不當而造成經(jīng)濟損失的事例屢見不鮮[1-2]。目前,規(guī)?;庇兀?00萬株以上)常采用低溫冷藏方法來貯藏種子,效果良好。但在小規(guī)模育苗基地(20~50萬株)種子貯藏問題一直是生產(chǎn)中面臨的關鍵技術瓶頸,由于低溫設備條件限制和冷藏成本高,因此小規(guī)模育苗基地的種子貯藏目前基本采用常溫干藏和濕沙貯藏方式,在環(huán)境條件影響大且可控性差等條件下,種子早萌、霉變、失活等現(xiàn)象普遍[3-4]。為有效延長油茶種子貯藏期限,提供其貯藏的實用新方法,以普通油茶種子為材料,采用蠟封、低溫冷藏、沙藏和常溫貯藏等4種方法貯藏種子,對各種方法處理后種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、養(yǎng)分含量進行測定和比較。
涂膜封存是一種新型的保鮮貯藏技術,它采用各種無毒無味涂膜劑,通過浸涂、刷涂和噴涂的方法使生物材料表面形成一層薄膜,由此起到保質、保鮮、上光、防止水分蒸發(fā)和抑制呼吸的作用,并能減少病蟲侵害[5]。目前,果蔬保鮮蠟封技術體系健全,應用非常廣泛,該技術在植物鮮活材料保鮮上的應用也成效顯著,同時該技術在種子保存方面也有相關報道,如板栗[6-7]、銀杏[8]等大粒種子采用水果涂料處理后,其貯藏效果良好,失重率明顯下降,腐敗率減輕。說明蠟封技術在種子保存方面的應用是可行的,但技術體系相對滯后,需要完善。
試驗用油茶鮮果于2012年10月20日采集于10年生油茶林分,品種為‘岑溪軟枝’油茶。將野外采集的油茶鮮果置避光干燥處,經(jīng)自然陰干脫粒得其干種子。在該批種子中,選擇發(fā)育良好、飽滿光亮、無病蟲害種子20 kg備用[9]。
試驗開始時間為2012年12月1日。種子貯藏方法設置常溫、沙藏、低溫和蠟封4種,每種方法貯藏5 kg。4種方法分述如下:①常溫室內貯藏是將種子用種子袋裝好,放置在實驗室通風干燥避光處常溫條件下貯藏;②濕沙貯藏是在室內用磚砌一個貯藏池,采取濕沙單層貯藏;③低溫冷藏是將種子用種子袋裝好,置于0~5 ℃冰柜貯藏;④蠟封貯藏是將種子浸泡在水果專用保鮮液蠟中(美國FMC公司水果蠟,STA—Fresh360HS),不斷攪拌(確保種子表面全部被上薄蠟),30 min后撈起陰干,用種子袋裝好后,置放實驗室常溫下貯藏(與常溫室內貯藏條件一致)。
每隔20 d分別隨機抽取各貯藏處理后的種子300粒進行發(fā)芽試驗,將300粒種子分成3組,每組100粒。在每次發(fā)芽試驗前先進行種子催芽,即采用40 ℃恒溫水浴浸種催芽4 h,然后分別將種子整齊排放在培養(yǎng)皿內,底部加3層濾紙,置于種子發(fā)芽箱中催芽(YRG-400型)。培養(yǎng)溫度設為(25±1)℃,定時噴水保持濕潤,夜間補光。
6月2號隨機抽取各貯藏處理后的種子50粒,磨碎混合均勻,測定種子脂肪、葡萄糖、淀粉和蛋白質含量。脂肪含量測定采用索氏抽提法;蛋白質含量測定采用考馬斯亮藍法;淀粉和可溶性糖含量測定采用蒽酮法[10]。
發(fā)芽率=(種子發(fā)芽數(shù)/種子總數(shù))×100 %;
發(fā)芽勢=(種子發(fā)芽達到最高峰時種子發(fā)芽粒數(shù)/種子總數(shù))×100%。
試驗數(shù)據(jù)分別采用Microsoft Excel 2007 和SPSS19.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析和處理。
圖1中為4種貯藏方法處理后種子發(fā)芽率(A)和發(fā)芽勢(B)的動態(tài)變化。從圖1中可看到,該批種初始平均發(fā)芽率為73.67%,平均發(fā)芽勢為53.3%。經(jīng)過常溫室內貯藏后,即從2012年12月20號至2013年6月2日期間,種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢均呈快速下降趨勢,其中,發(fā)芽率由貯藏開始的73.67 %遞減到3.67%,發(fā)芽勢由53.3%降至3.2%;低溫冷藏種子發(fā)芽率從2012年12月20號的73.67%遞減到2013年6月2號的39.67%,發(fā)芽勢由53.3%下降至31.2%;濕沙貯藏種子發(fā)芽率從2012年12月20號的73.67%遞減為2013年6月2號的35.33%,發(fā)芽勢由53.3%下降至19.6%;蠟封貯藏種子發(fā)芽率從2012年12月20號的73.67%遞減到2013年6月2號的33.67%,發(fā)芽勢由53.3%下降至20.1%。
圖1 不同貯藏方法處理后種子發(fā)芽動態(tài)變化Fig. 1 Dynamic change of seed germination in different storage treatments
由圖1可知,經(jīng)過180 d后(從2012年12月20號至2013年6月2日),4種貯藏方法按照種子平均發(fā)芽率由高到低的順序排列依次為低溫冷藏(39.67%)、沙藏(35.33%)、蠟封(33.67%)、常溫(3.67%);按照種子發(fā)芽勢從高到低的順序排列依次為低溫冷藏(31.2%)、蠟封(20.1%)、沙藏(19.6%)、常溫(3.2%)。
對4種貯藏方法處理后種子的發(fā)芽率進行方差分析,結果見表1。由表1中可看到,4種貯藏方法處理后,種子發(fā)芽特征存在極顯著差異(p=0.001)。在常溫貯藏180 d后種子活力基本喪失。經(jīng)低溫冷藏、濕沙貯藏和蠟封貯藏后,種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢有下降趨勢,與常溫相比,其下降平均幅度要小,貯藏效果較好。特別是經(jīng)蠟封處理的種子與低溫貯藏的種子生活力接近,如不提供發(fā)芽條件,種子貯藏期還可延長,但濕沙貯藏的種子基本發(fā)芽,不可繼續(xù)延長貯藏期。
表1 4種貯藏方法處理后種子發(fā)芽率的方差分析?Table 1 Variance analysis of seed germination rates in four storage treatments
種子經(jīng)過180 d貯藏后,濕沙貯藏的種子已基本發(fā)芽或霉變。常溫、低溫和蠟封種子形態(tài)仍然完好,但其種子養(yǎng)分狀況不同(見圖2)。采用3種方法貯藏的種子中養(yǎng)分含量由高到低排列依次均為:脂肪、葡萄糖、淀粉、蛋白質,均值分別為42.72%、12.78%、4.46%和3.34%;3種貯藏方法按照種子中脂肪和淀粉含量由高到低排列依次均為:常溫、冷藏、蠟封,脂肪含量的比值約為1.5︰1.2︰1;淀粉含量的比值約為1.7︰1.2︰1。脂肪含量升高在一定程度上反映了常溫貯藏的種子已部分開始油化,進而導致種子容易變質腐壞;淀粉含量高表明種子的代謝活力不強,生命力較弱。3種貯藏方法按照種子中蛋白質含量由高到低排列依次為:蠟封、冷藏、常溫,比值約為1.3︰1.2︰1,蛋白質是生命物質,含量越高說明種子生命活力強,發(fā)芽率和發(fā)芽勢相應較高,即表明冷藏法和蠟封法對種子的貯藏效果較好。3種貯藏方法按照種子中葡萄糖含量由高到低排列依次為:冷藏、常溫、蠟封,比值約為3︰2︰1,可能是種子開始萌發(fā),淀粉等大分子物質分解為葡萄糖等小分子所導致。因此,種子常溫貯藏時,其貯藏期短,安全性較差,而冷藏和蠟封貯藏效果較好。但蠟封貯藏的經(jīng)濟安全期還需進一步研究。
(1)在貯藏過程中,種子活力均表現(xiàn)出不同程度的下降,不同的貯藏條件將影響種子活力的變化。種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢和營養(yǎng)物質含量反映了種子活力及健康狀況。在不同貯藏條件下,油茶種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢不同,低溫冷藏法效果最好,沙藏和蠟封次之,常溫法貯藏效果最差。經(jīng)過180 d貯藏后種子中營養(yǎng)物質含量也存在差異,其中常溫貯藏的種子脂肪含量升高,說明種子可能油化腐敗;蠟封法和冷藏法貯藏的種子中蛋白質含量接近,同樣說明低溫和蠟封法貯藏效果較好。
圖2 不同貯藏處理后種子中養(yǎng)分含量Fig. 2 Nutrient contents in seeds storaged by different methods
(2)低溫冷藏法貯藏的種子生命力最高,而且操作簡單,管理方便,貯藏時間和效果最好。因此,低溫貯藏在規(guī)?;缰斜粡V泛采用,也是最理想的貯藏方法,但其種子貯藏成本最高;常溫貯藏法受外界環(huán)境條件影響大,特別是由于南方氣候多變,溫度較高,相對濕度較大,因此貯藏效果最差,期限最短,因此有條件時盡量避免使用該法;層積沙藏是傳統(tǒng)有效的方法,它具有種子保質性好、貯藏成本低的特點,適用于小規(guī)模或農(nóng)家貯藏使用,但在沙藏時,沙床水分控制技術性相對較強,貯藏期限較短;蠟封貯藏的效果與濕沙貯藏法相當,它通過液蠟封閉種子外表,可有效防止種子水分蒸發(fā)并減弱其呼吸作用。本試驗中結果表明,蠟封技術對種子活性維持具有一定的作用,經(jīng)過180 d貯藏后,種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢和生命物質含量仍然較高,具有一定的應用價值。但研究過程中也發(fā)現(xiàn),隨著氣溫的升高,液蠟易溶解流動,種子粘附加大,而且經(jīng)過蠟封后的種子必須使用溫水催芽來融化種皮表面的蠟層,否則播種時由于蠟封的作用,種子無法正常吸收水分萌發(fā)。蠟封技術已廣泛應用在植物活體材料保存與果品保鮮上,因此在種子貯藏方面預期也可獲得良好效果,其中存在的相關技術問題有待進一步研究優(yōu)化。
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