 Botanical Research 植物学研究, 2013, 2, 46-50 http://dx.doi.org/10.12677/br.2013.21008 Published Online January 2013 (http://www.hanspub.org/journal/br.html) Miscanthus Seed Longevity According to Sample Survival Rate in Room Ambient* Qingguo Xi#, Ling Z h ang Dongying Agricultural Institute, Dongying Email: #xiqingguo@yahoo.com Received: Aug. 16th, 2012; revised: Aug. 21st, 2 01 2 ; a c ce p t ed : S e p . 1 0th, 2012 Abstract: Successful germination and planting trials with method of “pot-culture-plug-separation-field- transplantation” have been conducted in Miscanthus with 95 seed samples from China. Miscanthus seed sam- ples survived 100% in room ambient after 18 months storage in the North (>37˚N), their survival rate de- creased to 17% - 94% samples after 31 months storage, to 0% - 17% samples after 44 - 45 months storage and all died out after 55 months since seed collection. Keywords: Miscanthus; Energy Plant; Seedling Culture; Seed Longevity; Sample Germination Rate 以样本存活率估算的芒属植物种子在常温条件下的寿命* 席庆国#，张 玲 东营市农业科学研究院，东营 Email: #xiqingguo@yahoo.com 收稿日期：2012 年8月16 日；修回日期：2012 年8月21 日；录用日期：2012 年9月10 日 摘 要：对采自南北各地的 95 个芒属植物种子材料成功地进行了盆播–分苗–移栽的育苗试验。芒 属植物种子在北方地区(北纬 37 度以北)常温保存，采种后第 18 个月内的样本存活率为 100%，31 个 月后的样本存活率为 17%~94%，44~45 个月后的样本存活率为 0%~17%，55 个月后所有样本全部失活。 关键词：芒属植物；能源植物；种子育苗；种子寿命；样本存活率 1. 引言 芒属 Miscanthus[1,2]植物主要包括芒类和荻类。我 国常见的芒类有芒 M. sinensis和巴芒 M. floridulus， 常见的荻类有南荻 M. lutarioriparius和荻 M. sac- chariflorus。巴芒为亚热带常绿植物，主要分布在我 国南部和中部地区。南荻主要分布在长江流域。芒和 荻遍布于我国中部和北部。本试验涉及南荻、荻和芒 三种芒属植物[3,4]。 芒属植物是 C4 光合途径的植物，产量潜力大， 适应性强，是一类重要的能源植物。自 1980 年代以 来，国外对芒属的杂交种奇岗研究较多[5,6]。国内对我 国特有的种类南荻研究较多。南荻纤维品质好，灰分 含量低，是优秀的木纤维原料植物，在我国主要用于 造纸。芒属植物的地下茎根系发达，在保持水土、净 化水源、园林绿化美化等各个方面，都有着广泛的用 途。 人工栽培芒属植物，首先需要获得合适的种苗和 掌握适当的栽培管理方法。芒属植物的繁殖方法包括 种子繁殖、根茎繁殖、茎杆繁殖和组织培养繁殖。由 于芒属植物的种子小、数量大、发芽率高，种子也相 对容易采集，所以种子繁殖是目前为止最为经济的一 *基金项目：中欧合作项目 OPTIMISC欧盟第 7框架计划 FP7-KBBE- 2011-5 协议编号 289159。 #通讯作者。 Copyright © 2013 Hanspub 46  以样本存活率估算的芒属植物种子在常温条件下的寿命 种繁殖方法[3,7]。 面的认识。作者通过对采自南北不同地域的芒属植物 种子共 95 个样本(其中芒类种子 5个样本、荻类种子 90 个样本)的育苗试验，取得了芒属植物种子在常温 环境中的存活期的有用资料。 芒属植物的花序为复总状花序，种子包含在颖片 和稃片里面。颖片基部有柔毛。种子细小(图1)，约 2 × 0.7 mm，手工不易操作。虽然已有专门的脱粒和播 种器械可以处理这样的细小种子[8]，但此种器械价格 昂贵，难以推广。对处理小的样本来说，也不方便。 一般的盆载育苗，可以直接将包含种子的颖壳乃至带 有柔毛的小穗一起播种。成熟的芒属植物的一个穗头 (总状花序)，一般包含 2000~4000 粒种子。 需要特别说明的是，本文所描述的种子存活率， 是指 95 个供试样本的存活比率，不是指单个样本的 种子发芽率。因为试验播种的每个样本的种子量足够 大(>1000)，只要其中还有可发芽的个体种子，则视为 这个样本仍然存活。如果全都不能发芽，则视为这个 样本已经失活。 根据已有的文献记载，成熟的荻类植物种子的发 芽率在 98%以上，在常温环境下的存活时间不少于两 年[7]。种子在冷藏低温环境、室内常温环境和野外自 然环境中存活的时间不同。这三种情况下的种子寿 命，在生产实践上有着不可相互取代的参考价值。对 于不同产地、不同样本的芒属植物种子的保存效果， 可以通过具体的育苗试验进行观察，获得一个比较全 2. 材料与方法 2.1. 供试材料 本试验所用种子材料，是为育苗而采集的成熟种 子。由于北部的芒属植物的种子成熟期较之中部的种 子成熟期为早，采集的时间也可以相对较早。不同样 本育苗的初试成功率均为 100%。但是，随着保存时 间的延长，维持活力的样本数也逐步下降，直至全部 失活。保存的时间长短，与存活的样本数之间，有着 明显的对应关系。本试验的目的之一，就在于找出种 子常温保存年份与这些种子样本育苗成功率之间的 对应关系。种子的常温有效保存年份就是种子在常温 保存条件下的寿命。 种子材料采自我国中、北部各地，范围大约在北 纬28~39 度之间。采集时间为 2005~2008 年。其中2005 年采集的种子样本4个，2006 年样本 8个，2007 年 样本 20 个，2008 年样本 63 个(表1)。 Figure 1. Inflorescences of M. sacchariflorus and M. sinensis (Xi) 图1. 芒属植物的穗头(复总状花序)和种子(席庆国原图) Table 1. Materials of 95 Miscanthus seed samples stored in room ambient temperature (sequenced according to collection year) 表1. 常温保存的 95 个芒属植物种子样本(按采集年份排序) 采集时间 Date of collection 种 Species 采集地 Site 样本编号 Sample No. 样本数 Samples 样本总数 Sum of samples 2005 荻M. sacchariflorus 山东Shandong，河北 Hebei 1~4 4 4 2006 南荻 M. lutarioriparius 湖南 Hunan 5~12 8 8 荻M. sacchariflorus 山东Shandong，江苏 Jiangsu， 江西 Jiangxi 13~30 18 南荻 M. lutarioripariius 江苏Jiangsu 31 1 2007 南荻 M. lutarioripariius × 荻M. sa c c h ar ifloru s浙江Zhejiang 32 1 20 荻M. sacchariflorus 山东Shandong 90~95 6 南荻 M. lutarioriparius 江苏 Jiangsu，江西Jiangxi，湖南Hunan 33~81, 8 6~87, 89 52 2008 芒M. sinensis 湖南Hunan 82~85, 88 5 63 Copyright © 2013 Hanspub 47  以样本存活率估算的芒属植物种子在常温条件下的寿命 (图4)。使用灭活的腐殖土。间苗或分苗后 2~3 周， 便可将幼苗移栽到田间。 采集种子时将植物的整个穗头(复总状花序)剪下 (图2)，盛装于普通的牛皮纸袋内，置于室内阴凉处常 年保存。环境温度变化范围大约为–1 ~26℃℃之间， 年平均温度 13.2℃。育苗试验时间为 2006~2011 年。 种子苗移栽到田间后，一个生长季内(2~3 个月) 便可建群。南荻的种子苗，当年生长高度可达 2米以 上(图5)。 2.2. 试验方法 2.2.2. 种子寿命测定 2.2.1. 种子育苗 在北方地区(北纬 37 度以北)，对常温下保存 1~6 年(5~68 个月)的种子进行育苗试验，从出苗效果，可 以测定芒属植物种子在常温保存条件下的存活期。所 用95 个种子样本中，对其中 63 个样本，进行了保存 期1年内和 3年内(5~31 个月内)的育苗试验。对其中 20 个样本，进行了保存期 1年内和 4年内(7~45 个月 内)的育苗试验。对其中 8个样本，进行了保存期 2 年内和 5年内(18~55 个月内)的育苗试验。对其中 4 个样本，进行了保存期 1年内和 6年内(6~68 个月内) 的育苗试验。 采用口径约24 cm的花盆作为播种容器。花盆内 预装灭活的育苗土，将种子均匀撒播在土表，然后用 细土覆盖种子，浇水。种子萌发和出苗之前，先用塑 料袋将花盆口套住，以保持土表湿度。待出苗后将塑 料袋撤去(图3)。育苗温度 20℃~30 ℃。 播种后 3~4周，即出苗后，幼苗在花盆内生长 2~3 周后，便可进行间苗或分苗移栽。分苗的容器为穴盘 Figure 2. Inflorescence of Miscanthus sacchariflorus 图2. 芒属植物(荻)的穗头(复总状花序) Figure 4. Miscanthus seedlings transplanted in trays 图4. 芒属植物的种子苗分苗移栽于穴盘内 Figure 5. Miscanthus culture in field Figure 3. Miscanthus seed germination in pots 图5. 芒属植物(南荻)的田间栽培 图3. 芒属植物种子在育苗盆内萌发出土 Copyright © 2013 Hanspub 48  以样本存活率估算的芒属植物种子在常温条件下的寿命 Table 2. Germination results of 95 Miscanthus seed samples stored in room ambient for different times 表2. 种子材料经历不同保存时间后的育苗试验结果 种 Species 采集年份 Collection year 样本数 Samples 保存时间(月) Stored time (months) 发芽样本比率% Germination rate % 保存时间(月) Stored time (months) 发芽样本比率% Germination rate % 2005 4 6 100 68 0 2007 18 8 100 45 17 荻M. sacchariflorus 2008 6 5 100 31 17 2006 8 18 100 55 0 2007 1 8 100 45 0 南荻 M. lutarioriparius 2008 52 5 100 31 94 荻M. sacchariflorus × 南荻 M. lutarioripariius 2007 1 7 100 44 0 芒M. sinensis 2008 5 5 100 31 80 3. 结果与讨论 3.1. 种子材料和盆栽育苗方法 芒属植物的种子很小，长度仅1~2 mm，带有颖 壳和小穗基部的柔毛[1,3]，从穗轴上脱落的小穗互相纠 结在一起，不易分离。种子的脱离和清洁需要专门的 器械，费时费力。一般的播种，可以使用未经脱粒清 洁的种子，但播种的密度较大，出苗后需要间苗或分 苗。为避免分苗的麻烦，也可以直接使用育苗盘或穴 盘播种，但育苗盘和穴盘较浅，保湿的效果不如花盆 好。多次育苗试验的结果表明，采用盆播–间苗/穴盘 分苗–大田移栽的育苗方法，可以取得很好的育苗效 果，育苗成功率 100%。 3.2. 种子寿命 种子寿命与环境温度有关。对不同来源的种子材 料，在北方地区(北纬 37度以北)进行保存和育苗试验。 在常温下经历了不同的保存时间后进行育苗的结果 表明，成熟的芒属植物种子，1~2 年内，即采种后的 1~2个生长季之内，种子样本萌发的比例为 100%。如 果按发芽的材料数计算存活率，则采种后第三个生长 季的种子样本的存活率为 17%~94%。第三个生长季 之后，几乎全部失活(样本存活率为 0%~17%)(表2)。 文献记载，芒属植物种子在采种后第一个生长季的发 芽率很高，达 98%以上(种子发芽率)，存活时间不低 于两年[7]。另有研究表明[9]，台湾的巴芒种子，在常 温下储存 6个月后，发芽力即明显下降，12个月后全 部失活。因为台湾的环境温湿度比较高，而温湿度对 芒属植物种子的寿命有重要影响。在北方地区，芒属 植物种子的寿命，明显较长。表 2说明，荻种子在采 种30 个月后，有发芽能力的样本比率才明显下降(样 本存活率)，44 个月后，几乎全部失活。 对芒属植物进行一定程度的密植栽培，可以提高 其产量。由于根茎苗繁殖的成本较高，在传统的种植 密度(株距 50~100 cm × 行距 100~200 cm)以上，继续 提高根茎苗的种植密度，是不经济的。但是荻类有大 量的种子，常温保存条件下 18个月，即两个生长季 内，能够正常发芽，可以保证获得大量的种子苗，为 密植提供了基本的条件。种子易于采集和保存，发芽 率高，寿命长，是芒属植物经济利用的一个有利因素。 4. 结论 芒属植物有大量的种子，为种子育苗和密植提供 了基础。种子育苗的成本低，效率高。在北方地区(北 纬37 度以北)常温保存的条件下，不同的种子材料， 在采种后第1~2 个生长季(种子保存 18个月后)的种子 样本存活率为 100%，在采种后第 3个生长季(种子保 存31 个月后)，有发芽力的样本数明显下降，在采种 后第 4个生长季(种子保存 44 个月后)，几乎全部失活。 在种子的存活期内，采用盆播–间苗/穴盘分苗–大田 移栽的育苗方法，成功率达100%。 参考文献 (References) [1] 中国科学院中国植物志编辑委员会(主编). 中国植物志第10 卷(2)[M]. 北京: 科学出版社, 1997: 339 p. 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