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第10章 宁夏地区不同臭椿种源种子的生物学特性差异比较

臭椿又名椿树、白椿等,适应性强,分布广。因臭椿抗旱、较耐盐碱,且树干通直,枝叶茂密,在西北、华北地区地造林、绿化生产中被广泛应用。宁夏是臭椿的主要分布区,由于地理位置和气候的差异,不同地区臭椿种源也存在一定的地理变异。本文对宁夏地区的12个臭椿种源进行种子生物学变异的研究,旨在为臭椿优良种源的选择与育种提供理论参考。

(一)材料与方法

1.材料

试验材料为宁夏境内的12个种源的臭椿种子。

2.试验方法

(1)种子形态与室内发芽测定

每个种源各取50粒种子测定其长度、宽度,保留两位小数;按照《林木种子检验规程》(GB2772-99)进行种子品质检验,测定指标有千粒重、含水量、净度、发芽率、发芽势等。其中,在发芽试验前,种子先用5‰KMnO4溶液浸泡消毒30min,然后冲洗干净,用40℃左右的温水浸种24h。种子经消毒后摆放在发芽皿中,放置在光照种子发芽器内进行发芽试验。每种源3次重复,每重复100粒种子,发芽天数从置床之日起计算,发芽势计算至发芽高峰日为止。

(2)播种育苗

试验分为大田育苗和温室容器育苗两部分进行。大田育苗,苗床高30~35cm,长600cm,宽100cm,播种行距25cm,每粒种子间距6cm,条播,每行播100粒种子,采用完全随机区组设计。温室容器育苗,每容器内点播1~2粒种子,每重复10个容器为1组,每个种源3次重复(即3组),也完全采用随机区组设计,共计360个容器。

于2003年4月10日按照试验设计进行播种。播种后第一水浇透,观察并记录种子发芽情况和幼苗出土情况,按正常的管理内容进行施肥、锄草等工作。于5月5日进行最后一次调查,并统计各种源出苗情况。

(二)结果与分析

1.不同种源种子形态差异比较

对宁夏地区不同种源的臭椿种子进行外部形态测定表明,它们在大小、颜色等方面都存在一定的差异,西吉种源的种翅最长,为4.53cm,其次为惠农种源(4.21cm);种源11(大武口)种翅最短,为2.02cm。惠农种源的种翅最宽,为1.58cm;7号青铜峡种源的种翅最窄,为0.93cm。宁夏地区臭椿种子的种翅平均长度为3.74cm,平均宽度为1.12cm。

2.宁夏臭椿不同种源种子千粒重差异

各种源种子千粒重最大是灵武种源,为30.5g;其次为西吉、惠农种源,千粒重分别为28.73g与28.04g;最小的是青铜峡和永宁种源,分别为19.5g和20.74g。宁夏地区臭椿种子的平均千粒重为25.98g。通常情况下,种子千粒重越大,其内含的营养物质也越多,有利于种子发芽。故千粒重越大,种子质量越高。

3.含水率比较

臭椿不同种源种子的含水率差异较大,其中含水率最高的是西吉种源(7.05%),最低的是大武口种源(3.87%),两者相差3.18%。种子含水率影响种子的寿命与活力,但其与采种时间、采后处理等因素有关。本试验表明,在宁夏地区采集的臭椿种子的含水率在4%~7%之间,说明臭椿属于低安全含水率类型的种子,比较适合采用干藏法进行贮藏。

4.发芽能力比较

对不同种源臭椿种子进行发芽测定,供试种源的平均发芽率为50.04%,发芽率高于平均发芽率的种源有平罗(92.67%)、青铜峡(78.17%)、惠农(76.3%)、中卫(67%)、海原(66.7%、)、大武口(59%)、灵武(59%)7个种源;低于平均发芽率的种源有永宁(38.65%)、同心(33%)、隆德(16%)、彭阳(11%)、西吉(3%)5个种源,这进一步说明了种源间的各地理差异。

5.播种育苗的表现差异

12个臭椿种源种子的出苗率也不相同。平罗、惠农种源的出苗率高,分别为60%和57%,且出苗早;而西吉与隆德种源的种子出苗率低,分别为10%和20%,且出苗晚。这与实验室发芽试验的测定结果一致。据臭椿种源出苗率试验结果可以看出平罗种源最佳,这说明臭椿在该种源地最适合生长,表现出了乡土树种的优势,它比所有种源出苗率的平均值(38%)高出22%,比最差的隆德、西吉种源高40%。

在场圃条件下,臭椿种源的出苗率还是以平罗、大武口种源的较高,分别达到35%与29%,比最差的西吉、隆德种源分别高25%与19%,且出苗早。但也能看出场圃出苗率较容器育苗出苗率低,大田育苗平均出苗率为17%。这与大田的发芽环境条件多变、难控制等因素有关。

(三)结论

分布在不同地理区域的同一树种,由于所处生境的地理条件、土壤条件、气象条件、水文条件、生物条件等的不同,使得树木在生长发育进程中受到的影响也不同。经过长期的自然选择过程,最终导致树种的地理变异现象,种源间在种子、苗期、幼树等不同生长阶段表现出明显的差异,且这种差异性状稳定遗传下去。在林业科研与生产中,根据种源地理变异规律和遗传差异的表现,利用种源选择试验,进行良种筛选,对充分挖掘、利用具有优良遗传特性的种源具有重要意义。对宁夏地区的12个臭椿种源种子生物学特性差异比较表明,不同地理种源的臭椿种子的形态、千粒重、发芽能力等具有一定差异。综合分析认为,平罗、大武口、灵武、惠农种源的种子质量较好,为臭椿的良种选育提供参考。

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