基质、覆盖物、播种深度和含水率对欧洲垂枝桦种子萌发的影响*

梁立东

（黑河市林业科学院，黑龙江黑河 164300）

基质、覆盖物、播种深度和含水率对欧洲垂枝桦种子萌发的影响*

梁立东

（黑河市林业科学院，黑龙江黑河 164300）

以引进俄罗斯欧洲垂枝桦种子为材料，研究土壤基质、覆盖物、播种深度和基质含水率对欧洲垂枝桦种子萌发的影响。结果表明：不同土壤基质、不同覆盖物、不同播种深度和不同基质含水率对欧洲垂枝桦种子发芽率有显著性的影响；综合分析表明，以草炭土为基质，并以针叶为覆盖物，当播种深度为0.5 cm时，种子萌发过程保持基质含水率60%，欧洲垂枝桦种子发芽效果最好。

欧洲垂枝桦；种子萌发；基质；覆盖物；播种深度；含水率

欧洲垂枝桦（Betula pendula）为桦木科桦木属落叶乔木，天然分布区在欧洲和亚洲北部，适应性强，抗逆性强，生长迅速，树皮白色，枝条柔软，幼枝细长下垂，秋叶黄色，树冠圆锥形，树型优美，具有极高的观赏价值，是一种园林绿化的优良树种，也是优良用材树种，适合我国高纬度寒冷地区城乡绿化和营造用材林[1-4]。传统的欧洲垂枝桦繁殖方法有扦插繁殖、种子繁殖等方法。扦插繁殖具有成苗速度快、生长迅速、管理方便等特点；而种子繁殖具有苗木数量多、繁殖率高、育苗费用低等特点。由于引进欧洲垂枝桦的数量有限，采用扦插繁殖很难在短时间内繁殖出大量的优质苗木，严重限制了欧洲垂枝桦的栽培和利用。所以采用种子繁殖就可以在短时间内实现大量优质苗木繁育。目前，欧洲垂枝桦研究主要集中在引种繁育[1]、引种栽培[2]和组织培养[3]等方面，迄今尚未见到关于土壤基质、覆盖物、播种深度和基质含水率对欧洲垂枝桦种子萌发的影响研究报道。因此，本文以引进俄罗斯欧洲垂枝桦种子为研究对象，系统研究土壤基质、覆盖物、播种深度和基质含水率对欧洲垂枝桦种子萌发的影响，旨在为建立欧洲垂枝桦播种育苗技术提供科学依据，为欧洲垂枝桦引种育苗和大面积繁育应用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用的欧洲垂枝桦种子采自俄罗斯西伯利亚南部的新西伯利亚州、阿尔泰边疆区和阿尔泰共和国的欧洲垂枝桦天然林。2015年9月下旬采集成熟果穗，于室内通风处阴干，待果穗裂开后揉搓果穗去除杂质，收集种子，于4℃下密封贮存。在试验过程中，种子千粒重为0.267 g，种子含水率为12.17%，种子吸水量为86.26%，种子生活力为79.08%，种子各项指标无明显变化。种子萌发基质和覆盖物为采用121℃高压灭菌的河沙、黑土、草炭土、阔叶和针叶，种子萌发容器使用规格为13 cm×19 cm×12 cm的培养盒。

1.2 试验设计

由表1可知，试验1为萌发基质对比试验，种子不用任何植物激素处理，不添加任何覆盖物，播种深度为0.0 cm，萌发基质含水率为60%；试验2为覆盖物对比试验，以试验1选出最适萌发基质为基础，按试验2添加覆盖物，添加覆盖物的厚度为1 cm，其他条件同试验1；试验3为播种深度对比试验，以试验1选出最适萌发基质和试验2选出的最适覆盖物为基础，按试验3播种深度进行播种，其他条件同试验1；试验4为基质含水率对比试验，以试验1、试验2和试验3选出的最适条件为基础，按试验4将萌发基质含水率控制到所设的值。以上试验均采用单因素试验设计，每个处理4盒，每盒接种100粒种子，重复4次。

表1 基质、覆盖物、播种深度和基质含水率对欧洲垂枝桦种子萌发影响试验设计

1.3 播种方法和播种后管理

选取籽粒饱满、质地均匀的种子，用0.3%KMnO4溶液消毒30 min，用无菌水冲洗干净，将其播种到萌发基质上，播种后喷洒无菌水，消毒的盒盖覆盖保湿。封盖后的培养盒放入培养室中，培养室的温度为25℃，光照强度为150 μmol/m2·s，光周期为12 h/d，相对湿度80%，每天补充失去水分，并观测种子萌发培养情况。

1.4 数据收集与处理

播种后，将种子萌发培养20天时，统计不同处理的发芽率。所获得数据均为各重复处理的平均数±标准差。百分比数据在统计分析前进行了反正弦平方根转换。应用Excel2003软件进行数据处理，应用Sigma Plot 12.5软件对数据进行作图，应用SSPS 19.0软件对数据进行方差分析和多重比较。其中，发芽率（%）=发芽种子数/供试种子数×100。

2 结果与分析

2.1 基质对种子萌发的影响

不同萌发基质对欧洲垂枝桦种子萌发的影响结果(图1)表明，在河沙、黑土和草炭土上，欧洲垂枝桦种子发芽率不同，依次为43.85%、36.49%和48.07%。草炭土、河沙间欧洲垂枝桦种子发芽率差异较小，而草炭土、黑土与河沙、黑土间欧洲垂枝桦种子发芽率差异较大。与黑土相比，草炭土、河沙的欧洲垂枝桦种子发芽率增加了11.58%、 7.36%。方差分析结果表明，不同萌发基质对欧洲垂枝桦种子发芽率的影响差异显著（P=0.018＜0.05）；多重比较表明，草炭土、河沙与黑土间欧洲垂枝桦种子发芽率存在显著差异，而草炭土与河沙间欧洲垂枝桦种子发芽率无显著差异。

图1 基质对欧洲垂枝桦种子萌发的影响

2.2 覆盖物对种子萌发的影响

不同覆盖物对欧洲垂枝桦种子萌发的影响情况(图2)表明，在无覆盖物、覆土、阔叶和针叶条件下，欧洲垂枝桦种子发芽率不同，依次为58.21%、42.38%、36.51%和45.87%。覆土、阔叶、针叶间欧洲垂枝桦种子发芽率差异较小，而无覆盖物与覆土、阔叶、针叶间欧洲垂枝桦种子发芽率差异较大。与无覆盖物相比，覆土、阔叶、针叶的欧洲垂枝桦种子发芽率减少了15.83%、21.70%、12.34%。方差分析结果表明，不同覆盖物对欧洲垂枝桦种子发芽率的影响差异显著（P=0.007＜0.05）；多重比较表明，无覆盖物与覆土、阔叶、针叶间欧洲垂枝桦种子发芽率存在显著差异，而覆土、阔叶、针叶间欧洲垂枝桦种子发芽率无显著差异。

2.3 播种深度对种子萌发的影响

播种深度对欧洲垂枝桦种子萌发影响情况(图3)表明，播种深度对欧洲垂枝桦种子发芽率的影响差异显著（P=0.001＜0.05）。欧洲垂枝桦种子发芽率随着播种深度的增加呈降低趋势，依次为58.71%、55.89%、48.88%、41.98%、32.54%。当播种深度为0.0 cm时，欧洲垂枝桦种子发芽率最高，58.71%，显著高于其他播种深度处理，萌芽效果最好。随着播种深度增加，欧洲垂枝桦种子发芽率显著降低。当播种深度为2.0 cm时，欧洲垂枝桦种子发芽率达到最低32.54%，萌发效果最差。多重比较表明，播种深度0.0 cm与播种深度1.0 cm、1.5 cm、2.0 cm间欧洲垂枝桦种子发芽率存在显著差异，而播种深度0.0、0.5 cm间发芽率无显著差异。

图2 覆盖物对欧洲垂枝桦种子萌发的影响

图3 播种深度对欧洲垂枝桦种子萌发的影响

2.4 基质含水率对种子萌发的影响

基质含水率对欧洲垂枝桦种子萌发影响情况(图4)表明，基质含水率对欧洲垂枝桦种子发芽率的影响差异显著（P=0.001＜0.05）。欧洲垂枝桦种子发芽率随着基质含水率的增加呈先增加后减小的趋势，依次为54.94%、56.64%、58.38%、50.63%、46.58%。当基质含水率为20%时，欧洲垂枝桦种子发芽率为54.94%；当基质含水率为60%时，欧洲垂枝桦种子发芽率达到最高，58.38%，显著高于其他基质含水率处理，萌发效果最好；当基质含水率为100%时，欧洲垂枝桦种子发芽率达到最低46.58%，显著低于其他基质含水率处理，萌发效果最差。多重比较表明，基质含水率60%与20%、80%、100%间欧洲垂枝桦种子发芽率存在显著差异，而基质含水率40%、60%间发芽率无显著差异。

图4 基质含水率对欧洲垂枝桦种子萌发的影响

3 结果与讨论

林木种子萌发会受到土壤基质、覆盖物、播种深度、土壤基质含水率等诸多环境因子的影响。土壤基质为林木生长的基本条件，对林木种子的萌发、生长和发育等有重要影响，不同林木由于其对环境的适应性不同，适宜的土壤基质也各不相同。覆盖物一直是影响林木种子萌发的难点问题，覆盖物种类、厚度等均对林木种子萌发具有显著的影响。播种深度是影响林木种子萌发的重要因素之一，也是调节林木种子萌发速度与发芽率的关键，林木种子随播种深度的增加，萌发速度和发芽率降低。土壤基质含水率也是调节种子萌发的重要因素之一，其高低调节着种子萌发速度和发芽率。该研究发现，基质、覆盖物、播种深度和基质含水率对欧洲垂枝桦种子发芽率影响差异显著；欧洲垂枝桦种子在以草炭土为基质时，其发芽率最好，这与以往的研究结果相一致；无论添加何种覆盖物，都会导致欧洲垂桦种子发芽率下降，这与以往的研究结果相一致；欧洲垂枝桦种子发芽率会随着播种深度的增加呈降低趋势，这与以往的研究结果相一致；欧洲垂枝桦种子发芽率随着基质含水率的增加呈先增加后减小的趋势，这与以往的研究结果相一致。综合分析，欧洲垂枝桦种子以草炭土为基质、覆盖针叶、播种深度为0.5 cm、基质含水率为60%时为其最适萌发条件，其种子萌发效果最好。

［1］李瑞梅,郁永英,李长海.欧洲垂桦引种繁育技术试验［J］.防护林科技,2016(3):49-51.

［2］吴永君,刘延君,曲文娇,等.欧洲垂枝桦引种栽培试验初报［J］.辽宁林业科技,2005(1):25,42.

［3］张丽杰,周强,刘延军,等.欧洲垂枝桦的组织培养和植株再生［J］.西北林学院学报,2011,26(1):65-67.

［4］梁立东.环境因子对欧州垂枝桦种子萌发的影响［J］.林业科技,2017,42(2):10-13.

第1作者简介：梁立东（1982-），男，硕士，高级工程师，现主要从事树木组织培养及种苗培育和森林培育等方面的研究工作。

Effects of Substrate、Mulch、Sowing Depth and Water Content on Seed Germination of Betula pendula

LIANGLidong
（Heihe Academy of Forestry Sciences,HeilongjiangHeihe164300）

With Betula pendula seeds introduced of Russia as materials,the effect of soil matrix,mulch, sowing depth and water content of substrate on the seeds germination of Betula pendula was studied.The results showed there was a significant effect on seeds germination of Betula pendula in different soil matrix, different Mulch and different sowing depth and different moisture content of substrate;Comprehensive analysis showed that and the seeds germination effect of Betula pendula was the best with lime as matrix and the needle as mulch,when the seeding depth was 0.5 cm,the germination rate of seeds was 60%,the water content of the substrate was 60%in the process of seed germination.

Betula pendula;Seed germination;Matrix;Mulch;The seeding depth;The water content

S792.15,Q945.34

A

2017-02-20

（责任编辑：张亚楠）

*黑龙江省林业厅科技项目（201519）资助

1001-9499（2017）03-0004-04