曲阜孔府清代皂荚树种扩繁研究

张志远 曹胜磊 刘天衢 杜 璨

1.曲阜市文物局古树名木保护中心，山东 曲阜 273100；2.杨凌职业技术学院，陕西 杨凌 712100

0 引言

皂荚树是我国特有树种之一，属于豆科皂荚属植物，是具有多种功能的经济林树种［1］。曲阜孔府后花园生长着一株栽植于清代的皂荚树（据估计，其树龄超过300 年），被认定为二级古树，是山东省曲阜市内最老的皂荚树。此树生长于孔府后花园蜿蜒的小路旁，其粗大的根系裸露于地表，树干中空，整体苍劲有力。游人经过此处往往惊叹于其顽强的生命力与悠悠古韵。此树在20 世纪90 年代因恶劣的风雨天气发生了倒伏，经过及时救护和复壮虽然存活了下来，但状态堪忧。及时对其进行种子扩繁是对优良林木基因的传承，也是对古树名木这种“活着的文物”的保护利用。

皂荚种壳致密、坚硬，被有蜡质、革质，妨碍种子的吸水膨胀开裂和气体交换，会造成机械休眠，影响种胚萌发。对于这类种子，常用的处理方法有层积处理、清水浸种、砂纸破皮、温湿处理、酸碱法处理等［2-5］。在处理得当的情况下，种子出苗率高，幼苗整齐、健壮。但现有种子处理技术的应用难题是过程烦琐、周期长、劳动量大，处理程度也很难掌控。为提高皂荚幼苗培育效率，更好地获得健壮幼苗，笔者采用不同方法，探索机械破皮、清水浸种、吲哚丁酸钾刺激等处理方法对皂荚种子萌发及幼苗生长的影响，以期为皂荚树快速扩繁提供借鉴。

1 试验材料与方法

1.1 皂荚种子采集及加工

2021年10月底，前往曲阜孔府后花园收集皂荚超过25 kg，去除带虫、带病及不饱满的皂荚，摊开晒干后用木槌将荚果砸碎，筛去果皮。待种子阴干后，将其装袋干藏。

1.2 苗圃的准备与种子播种预试验

在曲阜市古树名木保护中心选择土壤肥沃、灌溉方便、温暖向阳的地块进行试验，松土、整地并筑成方正的平畦（约20 m2）。播种前将苗床灌透水，并用50%多菌灵可湿性粉剂600 倍液进行土壤杀菌。2022 年6月，选取200 粒皂荚树种子，用质量浓度为100 g/L 的碳酸氢钠溶液浸泡7 d，然后用清水冲洗干净再播种；经过约60 d的养护，破土出苗13棵，出苗率仅为6.5%。初次试验发现，在质量浓度为100 g/L的碳酸氢钠溶液中浸泡7 d 的皂荚种子吸水膨胀不明显，种皮仍然坚硬。但此次预试验结果也表明曲阜孔府后花园的古皂荚树种子具备萌发能力。

1.3 试验设置与种子处理

2023年3月25日，选取200粒饱满的皂荚种子；将电磨机安装80 μm 砂纸圈，对其中的100 粒皂荚种子进行机械破皮。为防止摩擦温度过高，电磨机采用最低转速，在皂荚种子种皮凸起且非种脐所在的部位磨出孔径1 mm左右的小孔。

试验设4 个处理。处理1：取50 粒未经破皮处理的种子，用清水室温浸泡48 h。处理2：取50 粒未经破皮的种子，在室温条件下前24 h用清水浸泡，后24 h用质量浓度为100 mg/L的吲哚丁酸钾溶液浸泡。处理3：取50 粒破皮的种子，在室温条件下用清水浸泡48 h。处理4：取50粒破皮的种子，在室温条件下前24 h时用清水浸泡，后24 h 用质量浓度为100 mg/L 的吲哚丁酸钾溶液浸泡。3月26日和3月29日分别重复试验处理种子2次。

1.4 播种及苗期管理

事先对苗圃按照2022年6月的方式进行整地。于2023 年3 月27 日，将3 月25 日处理的皂荚种子进行条播，每条播种沟长110 cm，沟距20 cm，株距10 cm。每条沟播种同一处理的10 粒种子，每个处理播种5 条播种沟，所有处理共播种20 条播种沟。播种沟进行随机区组排列并标记处理号。播后覆细土3 cm，覆盖塑料膜进行土壤保温和保湿。此外，分别在3 月28 日和3月31 日，将3 月26 日和3 月29 日处理的皂荚种子重复播种2次。

幼苗出土后，采用麦麸拌毒死蜱乳油进行撒施的方法防治地老虎、金针虫、蛴螬、蝼蛄等地下害虫。

1.5 数据采集及指标计算

种子浸泡48 h 后，将4 个试验处理的种子捞出，用吸水纸吸干种皮表面水分，用天平称50 粒种子总质量，计算种子吸水后的单粒质量及吸胀率。播种后每天进行观察和记录，90 d 后统计各处理的出苗率。每批每处理随机选取3 株幼苗，测量各处理株高、单株鲜质量、主根长、一级侧根数量（取9棵苗的平均值）。

1.6 数据处理与分析

试验数据在Excel 2003 软件上进行初处理后，用SPSS 18.0软件进行方差分析及LSD法进行检验。

2 试验结果与分析

2.1 不同种子处理方式对皂荚种子的影响

由表1 可知，T3、T4处理的皂荚种子经过机械破皮清水或吲哚丁酸钾溶液浸泡48 h 后吸胀明显，均达到100%的吸胀率，而T1、T2处理的皂荚种子均未发生吸水膨胀。干皂荚种子平均单粒质量为0.51 g，T1处理吸水后皂荚种子平均单粒质量为0.55 g，T2处理为0.53 g，T3处理为0.86 g，T4处理为0.85 g。由此可得出结论：T1、T2处理皂荚种子未经过机械破皮，种皮坚硬完整，妨碍种胚对水分的吸收；T3、T4处理破皮种子吸水后，体积和质量增加近1 倍，吸水后种皮软化明显。播种15 d后，T4处理的种子先开始出苗，且集中出苗时间最短。播种后约18 d，T3处理的皂荚种子开始出苗，但起始出苗时间与T4差异不显著。T1、T2处理的种子出苗速度最慢，约55 d。T4处理的种子出苗率最高（83.3%），比T3处理（50.7%）提高了64.3%，两者差异显著。T1、T2处理的种子出苗率较低，两者差异不显著，分别仅为13.3%和14.0%。总的来看，机械破皮可以大大提高皂荚种子的吸水效率，缩短皂荚种子的出苗时间，吲哚丁酸钾的刺激可以进一步缩短皂荚种子的出苗时间并提高皂荚种子的出苗率。

2.2 不同种子处理方式对皂荚苗长势的影响

播种90 d 后，各处理皂荚苗生长状况差异巨大。由表2可知，T4处理的皂荚苗平均株高最高（60.98 cm）；T3处理的皂荚苗平均株高其次，为57.95 cm；T1、T2处理的皂荚苗平均株高分别为13.37 、13.41 cm。T3、T4处理的皂荚苗平均株高与其他处理均存在显著差异，T1、T2处理的皂荚苗平均株高差异不显著。不同处理皂荚苗苗期的主根系长度变化规律与株高变化规律一致。T4处理的皂荚苗主根系最长（21.62 cm）；T3处理的皂荚苗排其次，为20.02 cm；T1、T2处理分别为6.63、6.67 cm。T3、T4处理的皂荚苗主根长与其他处理均存在显著差异，T1、T2处理的皂荚苗主根长差异不显著。T4处理的皂荚苗一级侧根数量最多（8.55 条），与其他处理均存在显著差异，而T1、T2、T3处理的皂荚苗一级侧根数量差异不显著。不同处理皂荚苗苗期的鲜质量变化规律与株高及主根长变化规律一致。T4处理的皂荚苗鲜质量最大（10.45 g）；T3处理的皂荚苗鲜质量排其次，为9.91 g；T1、T2处理的皂荚苗鲜质量分别为2.17 、2.22 g。T3、T4处理的皂荚苗鲜质量与其他处理均存在显著差异，T1、T2处理的皂荚苗鲜质量差异不显著。

表2 不同种子处理方法下皂荚苗的长势

3 结论与讨论

致密坚硬的外壳会阻碍皂荚种子吸收水分、获得氧气，是造成种子次级休眠、出苗慢、出苗率低、出苗参差不齐的主要因素之一［6-7］。2022 年6 月，笔者用质量浓度为100 g/L的碳酸氢钠溶液对皂荚进行浸种处理，出苗率极低，与较多用碱液处理皂荚种子的研究结果一致。另外，在此次研究中，用电磨机搭配砂纸圈给皂荚种子破皮，快速高效，开口部位靶向性强，属于改进了的砂纸法，可打通种子快速吸水换气的通道，打破皂荚种子次级休眠。相比于采用浓硫酸腐蚀种皮，此次研究中采用的机械破皮法更为安全环保且容易控制处理程度。另外，破皮位置选择非胚根端是因为笔者通过试验发现，虽然在胚根端开口有利于种胚萌发撑破种皮，但是因为胚根占胚的体积较小，在此处开口常造成幼苗根系不全。此研究结果可作为对前人研究成果的补充［8］。常温条件下清水浸种不容易烫伤种子，相比于高温水浴浸种更为安全［9］。从T3、T4处理的对比试验中可以看出，吲哚丁酸钾可刺激种子的器官发育和形态建成［10］，促进根系发育，增强萌发力［11-12］。经机械破皮、清水浸种、吲哚丁酸钾刺激三重处理，皂荚种子出苗率高达83.3%，同时可使皂荚种子20 d 左右出苗，而常规方法中仅沙藏层积处理就需要约90 d［13］。但是此次研究仅试验了吲哚丁酸钾这种单一植物生长调节剂的常规质量浓度，而与其他植物生长调节剂，如赤霉素、细胞分裂素、胺鲜酯等的组合使用对皂荚种苗的影响，以及针对不同品种及状态种子的植物生长调节剂的最佳质量浓度、最佳处理时间还需要深入研究。

古树名木是曲阜市闪亮的历史文化标志，是自然界和前人留下的珍贵遗产，是珍贵的基因资源、罕见的生态写照、难得的旅游特色和独特的文化符号。曲阜孔府后花园栽植于清代的皂荚树具有重要的社会价值、历史价值、科研价值及生态价值。在做好古树名木本体保护、复壮的基础上，另外对古树名木优质种质资源进行采集、利用，是对古树名木优良基因的保存和传承。将古树名木的扩繁幼苗作为传播优秀传统文化的鲜活载体，是新时代文物事业高质量发展的创新举措。此次研究中，采用机械破皮、清水浸种、吲哚丁酸钾刺激三重处理方法缩短了皂荚种子的出苗时间，具有省工、省时、省力的特点，可实现皂荚幼苗的快速繁育。较高的出苗率及获得健壮的幼苗使种质资源得到了高效利用，对珍稀树种的培育有借鉴意义。