CN109673201A - 一种文冠果种子休眠破除的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种文冠果种子休眠破除的系统方法，按照下列程序和方法步骤进行：步骤1，文冠果果实采集；步骤2，文冠果果实取种；步骤3，文冠果种子清选精选；步骤4，文冠果种子高温处理；步骤5，改善文冠果种皮透性处理；步骤6，文冠果种子低温层积；步骤7，文冠果发芽检验。本发明的有益效果在于，本发明的文冠果种子休眠破除方法，具有方法简便、成本低廉和文冠果种子一次性发芽率高的优点，并且田间播种种子出苗速度快，出苗率高，苗木质量好，育苗苗木出圃率高，适合大面积育苗和实验室种子和种苗研究所采用。
Description
技术领域
本发明涉及木本经济作物培育技术领域，尤其涉及一种文冠果种子休眠破除的方法。
背景技术
文冠果(Xanthoceras sorbifolium Bunge)属无患子科(Sapindaceae)文冠果属(Xanthoceras Bunge)的多年生落叶落叶灌木或小乔木，单种属，它原产于我国北方黄土高原地区，天然分布于北纬32°～46°，东经100°～127°，即北到辽宁西部和吉林西南部，南自安徽省萧县及河南南部，东至山东，西至甘肃宁夏。集中分布在内蒙、陕西、山西、河北、甘肃等地，辽宁、吉林、河南、山东等省均有少量分布。
文冠果耐干旱、贫瘠、抗风沙，在石质山地、黄土丘陵、石灰性冲积土壤、固定或半固定的沙区均能成长，是我国特有的一种优良木本食用油料树种，文冠果适应在草沙地、撂荒地、多石的山区、黄土丘陵和沟壑等处、甚至在崖畔上都能正常生长发育。
冠果种子是生产生物柴油的优质原料，被列为国家重点保护树种，对发展农场经济林产业，增加农民收入有很重要的意义。种子中油质营养丰富，种仁含油率高，木材坚硬，纹理美观可做家具。文冠果的收益快，寿命长，用途广。文冠果“全身是宝”，是“一年种百年收的铁杆庄稼”。文冠果药用价值、经济价值、生物柴油、保健食品的开发及景观价值、防风固沙、小流域治理和荒漠化治理方面的应用，对文冠果种苗的需求量急剧增加，近些年，该树种成为北方地区环境治理、生态修复和精准扶贫的首选物种。但文冠果种子具有的后熟性休眠和坚硬的种皮，且存在发芽口障碍，在实生苗培育和种子发芽实验中存在很大障碍。
种子休眠是一种优良的生物学特性，是种子植物抵御外界不良条件的一种生态适应性，它可以避免种子在风险环境中萌发，从而使幼苗度过不良环境得以生存，这种适应性是植物长期进化的一种自我保护方式，有利于种族延续。
但是，在发芽实践中，因种子存在深休眠，致使种子发芽速度慢、发芽周期长、发芽不整齐、发芽率过低，导致田间栽培时缺苗和断垄严重。例如：在播种季节如果种子处在休眠状态，未经预先处理就播种，会造成田间出苗参差不齐；在测定种子发芽力时，处于休眠状态的种子很难测得正确的结果。
现有技术中，常用低温层积、雪藏文冠果种子来破除种子后熟休眠，或开水烫种改善种皮透性，提高种子发芽率，但在实践时，种子发芽率仍很低，对种子休眠的破除率不高。此外，现有技术中还采用赤霉素(GA3)、硝酸钾(KNO3)、双氧水(H2O2)和机械处理种子的方法来破除文冠果种子的休眠，但破除率均较低，且结果重演性低。
因此，目前亟需解决的问题是提供一种文冠果种子休眠破除方法，使得种子休眠破除率高、活力和发芽率均较高，且结果重演性高。
发明内容
1.需要解决的技术问题
本发明需要解决的技术问题在于：为了克服文冠果种子发芽慢，萌发时间长，出苗不整齐，种子存在综合性休眠等问题，本发明进行锐意研究，结果发现，通过采集果实、机械取种、精选种子、高温处理种子、H2O2溶液或KNO3溶液浸泡种子、低温层积及发芽检测处理的操作，能够有效破除文冠果种子的休眠效果，有效提高发芽率和种子活力，对不同种源和休眠程度的种子具有重演性的破除效果，且方法简单，易于操作。
2.技术方案
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种文冠果种子休眠破除的方法，包括以下步骤：
步骤1，采集文冠果的果实：在8月上旬到9月初，选择树势强健壮、结果稠密、无病虫害的母株为采种株，通过摘取法或敲击捡拾的方法，收集均匀、饱满、无病虫害的果实；
步骤2，对采集的果实进行取种：将收集的文冠果蒴果在通风干燥处阴干，采用机械剔除外果皮和杂质；
步骤3，精选文冠果种子：将净种子用10.5mm的筛网过筛，以剔除小、瘦、病种子，再采用水选以剔除空秕种子，精选饱满、整齐、健壮、生活力高的种子；
步骤4，对步骤3精选后的文冠果种子进行高温处理，使种子完成后熟并提高活力；
步骤5，将步骤4高温处理后的文冠果种子置于H2O2溶液或溶液中浸泡，其中，H2O2溶液浓度为0.5％-8％，KNO3溶液浓度为0.1％-0.4％；
步骤6，对H2O2溶液或KNO3溶液浸泡后的文冠果种子进行低温层积处理20-70天；
步骤7，对层积处理后的文冠果种子在砂中，采用标准发芽试验检测发芽率。
优选的是，步骤4中，种子高温处理是将步骤3精选的种子在35-40℃下处理96-72小时，使种子完成后熟并提高活力；
优选的是，步骤4中，种子高温处理是将步骤3精选的种子夏季在晾席上暴晒5-7天，使种子完成后熟并提高活力；
优选的是，步骤5中，H2O2溶液浓度为1％-5％，KNO3溶液浓度为 0.2％-0.3％；
优选的是，所述种子在H2O2溶液中的浸泡时间为2小时-5小时；所述种子在KNO3溶液中浸泡时间为20小时-30小时。
优选的是，所述步骤6包括以下子步骤：
步骤6.1，将河沙清洗、过筛及消毒后，与水混合制备得到层积沙；
步骤6.2，将种子与层积沙混合，进行低温层积处理。
优选的是，所述层积沙与种子的体积比为(3-10)：1。
优选的是，步骤6中，所述层积时间为30-60天。
优选的是，步骤7中，将步骤6处理的种子，采用发芽盘，砂中1cm-2cm 置床，四次重复，每重复100粒，在25℃、20℃、15℃-25℃变温条件下检测种子发芽率，第7天统计发芽势，第15天统计发芽率。
3.综上所述
综上所述，本发明的有益效果在于：
(1)文冠果果实经过敲击或摘取果实后晾晒机械取籽，方法简便，省事省工，易于操作；
(2)文冠果种子经过风选、筛选和水选，种子净度提高，种子健壮度提高；
(3)将新采收的文冠果种子进行高温处理，破除文冠果种子后熟性休眠，改善种子活力；
(4)经高温处理的种子用H2O2溶液处理或KNO3溶液处理，改善了种子发芽口和内种皮透气障碍，保障了种子吸胀和萌发；
(5)用H2O2溶液处理或KNO3溶液处理后的文冠果种子经过低温层积，破除了种子生理休眠，提高了种子活力；
(6)文冠果种子破除休眠后播种，提高了田间成苗率，提高了种子发芽出苗速度，在湿润沙地，种子第3天开始出苗，第6天达到最大出苗率，使田间出苗整齐一致；
(7)休眠破除的种子播种，增加了基本苗，促进了幼苗生长；
(8)本发明所用方法简单，试剂安全，成本低廉，对不同种源的文冠果种子休眠破除，有重演性效果；
(9)本发明所提供的文冠果种子标准发芽试验法，能准确检测文冠果种子休眠破除效果。
具体实施方式
实施例1
本实施例的一种文冠果种子休眠破除方法，按照以下方法步骤对文冠果种子进行休眠破除：
(1)采集文冠果的果实：于8月中上旬到9月初，在甘肃省河西走廊的红沙窝林场文冠果采种圃，选择树势强健壮、结果稠密、无病虫害的母株为采种株，通过摘取法，收集均匀、饱满、无病虫害的果实；
(2)取种处理：是将收集的文冠果蒴果在通风干燥处阴干，机械剔除外果皮和杂质；
(3)种子精选处理:是将净种子用5.3mm的筛子筛选，剔除小、瘦、病种子，再将种子放入水盆，加水搅拌10min，剔除空秕、虫蛀种子，精选饱满、整齐、健壮、生活力高的种子做播种材料；
(4)种子高温处理：将步骤3精选的种子在35℃下处理96小时，使种子完成后熟并提高活力；
(5)改善发芽口透气性处理：是将高温处理后的种子，用1％的H2O2溶液浸泡5小时；
(6)低温层积处理：层积处理包括以下步骤：①将河沙清洗后过 0.05-0.8mm筛，再在140-145℃条件下消毒2小时，把水与消毒沙按照1:17 (V/W)混均匀后静置1小时；②将①与步骤(5)处理的种子按3:1(v/v) 均匀混合，装入麻袋，在2-5℃黑暗蔬菜冷库中保湿层积处理30天；③将②层积的种子用3-5mm的筛子筛出。
(7)标准发芽试验检测发芽率：将(6)层积后的种子，采用发芽盘，砂中1cm置床，四次重复，每重复100粒，在25℃恒温光照条件下检测种子发芽率，第7天统计发芽势，第15天统计发芽率。
实施例2
本实施例中一种文冠果种子休眠破除方法，样品来自内蒙的种子批，步骤与实例1相同。
但是，实施步骤4种子高温处理：将步骤3精选的种子在40℃下处理 72小时，使种子完成后熟并提高活力；
实施步骤5改善发芽口透气性处理：是将高温处理后的种子，用5％的H2O2溶液浸泡2小时；
实施步骤6种子低温层积处理：层积处理包括以下步骤：①将河沙清洗后过0.05-0.8mm筛，再在140-145℃条件下消毒2小时，把水与消毒沙按照1:15(V/W)混均匀后静置1小时；②将①与步骤(5)处理的种子按10:1(v/v)均匀混合，装入木箱，在2-5℃黑暗蔬菜冷库中保湿层积处理 30天；③将②层积的种子用3-5mm的筛子筛出。
实施步骤7种子标准发芽试验检测发芽率：将(6)层积后的种子，采用发芽盘，砂中2cm置床，四次重复，每重复100粒，在20℃恒温光照条件下检测种子发芽率，第7天统计发芽势，第15天统计发芽率。
实施例3
本实施例中一种文冠果种子休眠破除方法，种子批来自甘肃省张掖市祁连山水源涵养林研究院文冠果基地，步骤与实例1相同。
但是，实施步骤5改善发芽口透气性处理：是将高温处理后的种子，用0.2％的KNO3溶液浸泡30小时；
实施步骤6种子低温层积处理：层积处理包括以下步骤：①将河沙清洗后过0.05-0.8mm筛，再在140-145℃条件下消毒2小时，把水与消毒沙按照1:13(V/W)混均匀后静置1小时；②将①与步骤(5)处理的种子按5:1(v/v)均匀混合，装入木箱，在2-5℃黑暗蔬菜冷库中保湿层积处理 40天；③将②层积的种子用3-5mm的筛子筛出。
实施步骤7种子标准发芽试验检测发芽率：将(6)层积后的种子，采用发芽盒，砂中1cm置床，8次重复，每重复50粒，在25℃-15℃光暗交替条件下检测种子发芽率，第7天统计发芽势，第15天统计发芽率。
实施例4
本实施例中一种文冠果种子休眠破除方法，种子批来自陕西杨凌种子市场，步骤与实例2相同。
但是，实施步骤5改善发芽口透气性处理：是将高温处理后的种子，用0.3％的KNO3溶液浸泡20小时；
实施步骤6种子低温层积处理：层积处理包括以下步骤：①将河沙清洗后过0.05-0.8mm筛，再在140-145℃条件下消毒2小时，把水与消毒沙按照1:15(V/W)混均匀后静置1小时；②将①与步骤(5)处理的种子按6:1(v/v)均匀混合，装入木箱，在2-5℃黑暗蔬菜冷库中保湿层积处理 60天；③将②层积的种子用3-5mm的筛子筛出。
实施步骤7种子标准发芽试验检测发芽率：将(6)层积后的种子，采用发芽盘，砂中2cm置床，四次重复，每重复100粒，在25℃恒温光照条件下检测种子发芽率，第7天统计发芽势，第15天统计发芽率。
对比例1
本对比例与实施例1中方法相似，区别在于对精选后种子的处理方式不同，具体操作为：
将步骤3精选后的种子用0.05％的GA3溶液浸泡种子20小时后砂中置床，采用标准发芽试验，在25℃恒温光照条件下检测种子发芽率，第7 天统计发芽势，第15天统计发芽率。
对比例2
本对比例与实施例1中方法相似，区别在于步骤对精选后种子的处理方式不同，具体操作为：
将步骤3精选后的种子用15％的H2O2溶液浸泡种子1小时后砂中置床，采用标准发芽试验，在25℃恒温光照条件下检测种子发芽率，第7 天统计发芽势，第15天统计发芽率。
对比例3
本对比例与实施例1中方法相似，区别在于步骤对精选后种子的处理方式不同，具体操作为：
将步骤3精选后的种子用0.2％的KNO3浸泡种子20小时后砂中置床，采用标准发芽试验，在25℃恒温光照条件下检测种子发芽率，第7天统计发芽势，第15天统计发芽率。
对比例4
本对比例与实施例1中方法相似，区别在于步骤对精选后种子的处理方式不同，具体操作为：
将步骤3精选后的种子用95％的H2SO4种子1小时后砂中置床，采用标准发芽试验，在25℃恒温光照条件下检测种子发芽率，第7天统计发芽势，第15天统计发芽率。
对比例5
本对比例与实施例1中方法相似，区别在于步骤对精选后种子的处理方式不同，具体操作为：
将步骤3精选后的种子用90℃的开水烫种，自然冷却浸种20小时后砂中置床，采用标准发芽试验，在25℃恒温光照条件下检测种子发芽率，第7天统计发芽势，第15天统计发芽率。
对比例6
本对比例与实施例1中方法相似，区别在于步骤对精选后种子的处理方式不同，具体操作为：
将步骤3精选后的种子水中浸泡10小时，机械剔除外种皮留内种皮，在砂中置床，采用标准发芽试验，在25℃恒温光照条件下检测种子发芽率，第7天统计发芽势，第15天统计发芽率。
对比例7
本对比例与实施例1中方法相似，区别在于步骤对精选后种子的处理方式不同，具体操作为：
将步骤3精选后的种子低温层积(2-5℃)50天，在砂中置床，采用标准发芽试验，在25℃恒温光照条件下检测种子发芽率，第7天统计发芽势，第15天统计发芽率。
对比例8
本对比例与实施例1中方法相似，区别在于步骤对精选后种子的处理方式不同，具体操作为：
将步骤3精选后的种子在35℃恒温干燥条件下处理7天，水中浸泡 10小时，机械剔除外种皮留内种皮，在砂中置床，采用标准发芽试验，在 25℃恒温光照条件下检测种子发芽率，第7天统计发芽势，第15天统计发芽率。
对比例9
本对比例与实施例1中方法相似，区别在于步骤对精选后种子的处理方式不同，具体操作为：
将步骤3精选后的种子在35℃恒温干燥条件下处理7天，之后低温层积(2-5℃)50天，机械剔除外种皮留内种皮，在砂中置床，采用标准发芽试验，在25℃恒温光照条件下检测种子发芽率，第7天统计发芽势，第 15天统计发芽率。
对比例10
本对比例与实施例1中方法相似，区别在于步骤对精选后种子的处理方式不同，具体操作为：
将步骤3精选后的种子直接砂中置床，采用标准发芽试验，在25℃恒温光照条件下检测种子发芽率，第7天统计发芽势，第15天统计发芽率。
检测实施例1～4及对比例1～10中所述方法处理得到的种子的发芽情况，以不做任何处理的种子对比例10作为空白对照，第7天统计发芽势，第15天统计发芽率。其中，种子发芽以幼苗形态建成为标准，结果如表1 所示：
表1不同处理情况下文冠果种子的萌发情况
| 处理 | 出苗起始天数 | 发芽率 | 发芽指数 |
| 实施例1 | 4 | 91±1.15ABb | 17.37±0.39Bb |
| 实施例2 | 4 | 89±1.15Bb | 17.13±0.13BCbc |
| 实施例3 | 4 | 90±2ABb | 16.85±0.08BCDc |
| 实施例4 | 4 | 91±1.15ABb | 16.70±0.19CDcd |
| 对比例1 | 6 | 15±3.06Ee | 1.87±0.32Gg |
| 对比例2 | 8 | 7±1.15Gfg | 0.70±0.13Iij |
| 对比例3 | 7 | 12±2EFe | 1.34±0.26GHh |
| 对比例4 | 10 | 5±1.15Gg | 0.42±0.09Ij |
| 对比例5 | 8 | 7±1.15Gfg | 0.69±0.10Iij |
| 对比例6 | 4 | 65±3.06Dd | 11.99±0.58Ff |
| 对比例7 | 4 | 85±1.15Cc | 16.41±0.26Dd |
| 对比例8 | 4 | 84±2Cc | 14.64±0.28Ee |
| 对比例9 | 4 | 94±2Aa | 19.64±0.13Aa |
| 对比例10 | 8 | 9±1.15FGf | 0.88±0.12HIi |
其中，同列数据后标有不同大写或不同小写字母者表示差异显著，反之为差异不显著，不同大写字母表示在0.01水平差异显著，不同小写字母表示在0.05水平差异显著。
由表1可知，文冠果种子批中，休眠种子和非休眠种子同时存在，后熟种子和非后熟种子同时存在，种皮障碍是限制种子萌发的主要原因，其次是后熟。剔除内果皮的种子，发芽率极显著提高，低温层积处理极显著提高了种子发芽率和发芽速度。通过高温后熟的种子再经过低温层积，一次性发芽率高达90％。虽经过本发明对比例9所述休眠破除方法处理的文冠果种子，其发芽率高达94％，与其他处理相比，极显著高，但在生产中不具备可操作性。实施例1-4与对比例1～10中所述方法处理的种子的发芽率相比差异显著，一次发芽率在90％以上，说明本发明所述的休眠破除方法使得文冠果种子的休眠释放完全。
由表1还可以看出，本发明不同种源的实施例之间的发芽率差异均不显著，说明本发明所述方法对不同种源的种子具有重演性破除效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种文冠果种子休眠破除的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，采集文冠果的果实：在8月上旬到9月初，选择树势强健壮、结果稠密、无病虫害的母株为采种株，通过摘取法或敲击捡拾的方法，收集均匀、饱满、无病虫害的果实；
步骤2，对采集的果实进行取种：将收集的文冠果蒴果在通风干燥处阴干，采用机械剔除外果皮和杂质；
步骤3，精选文冠果果实的种子：将净种子用10.5mm的筛网过筛以剔除小、瘦、病种子，再采用水选以剔除空秕种子，精选饱满、整齐、健壮、生活力高的种子；
步骤4，对步骤3精选后的文冠果种子进行高温处理，使种子完成后熟并提高活力；
步骤5，将步骤4高温处理后的文冠果种子置于H2O2溶液或溶液中浸泡，其中，H2O2溶液浓度为0.5％-8％，KNO3溶液浓度为0.1％-0.4％；
步骤6，对H2O2溶液或KNO3溶液浸泡后的文冠果种子进行低温层积处理20-70天；
步骤7，对层积处理后的文冠果种子在砂中，采用标准发芽试验检测发芽率。
2.根据权利要求1所述的一种文冠果种子休眠破除的方法，其特征在于：步骤4中，种子高温处理是将步骤3精选的种子在35-40℃下处理96-72小时，使种子完成后熟并提高活力。
3.根据权利要求1所述的一种文冠果种子休眠破除的方法，其特征在于：步骤4中，种子高温处理是将步骤3精选的种子夏季在晾席上暴晒5-7天，使种子完成后熟并提高活力。
4.根据权利要求1所述的一种文冠果种子休眠破除的方法，其特征在于：步骤5中，H2O2溶液浓度为1％-5％，KNO3溶液浓度为0.2％-0.3％。
5.根据权利要求1所述的一种文冠果种子休眠破除的方法，其特征在于：所述种子在H2O2溶液中的浸泡时间为2小时-5小时；所述种子在KNO3溶液中浸泡时间为20小时-30小时。
6.根据权利要求1所述的一种文冠果种子休眠破除的方法，其特征在于：所述步骤6包括以下子步骤：
步骤6.1，将河沙清洗、过筛及消毒后，与水混合制备得到层积沙；
步骤6.2，将种子与层积沙混合，进行低温层积处理。
7.根据权利要求6所述的一种文冠果种子休眠破除的方法，其特征在于：所述层积沙与种子的体积比为(3-10)：1。
8.根据权利要求1所述的一种文冠果种子休眠破除的方法，其特征在于：步骤6中，所述层积时间为30-60天。
9.根据权利要求1所述的一种文冠果种子休眠破除的方法，其特征在于：步骤7中，将步骤6处理的种子，采用发芽盘，砂中1cm-2cm置床，四次重复，每重复100粒，在25℃、20℃、15℃-25℃变温条件下检测种子发芽率，第7天统计发芽势，第15天统计发芽率。
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2019
- 2019-02-18 CN CN201910122810.7A patent/CN109673201A/zh active Pending
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