本发明涉及植物种子处理领域，具体而言，涉及一种促进橡树种子萌发的组合物和方法。
背景技术：
橡树(quercussp.)是北美和地中海森林生态系统中的重要树种。然而，橡树林由于其更新时遇到的各种问题而使种群一直在萎缩，这使它在美国东部的中央硬木地区失去其主导地位。橡树再生问题是当今最重要的森林资源经营管理问题之一，橡树的成功再生取决于在树冠受到干扰之前是否有足够的竞争性橡树幼苗在森林地面上再生。与其竞争者耐荫的红枫相比，橡树幼苗在第一年通常具有低存活率。由于橡树幼苗具有耐火性，而其竞争对手不具备，因此已采用规定的计划性火烧森林来促进橡树种群更新。但是，在不允许或者不具备火烧的情况下，存在足够数量的竞争性橡树幼苗对橡树种群的更新是至关重要的。
因此，如何能够选择性促进橡树种子的萌发是本领域亟需攻克的难题。
技术实现要素：
为了达到上述目的，本发明旨在提供一种有效促进橡树种子萌发的组合物和方法。
具体地，本发明提供了一种促进橡树种子萌发的方法，包括步骤：给橡树种子或种植有橡树种子的环境施加肥料组合物，从而促进橡树种子萌发；且所述肥料组合物含有mn盐和/或mn(oh)2。
优选地，所述环境包括土壤、培养基等可以种植有橡树种子的环境。
优选地，所述mn(oh)2为纳米级mn(oh)2和/或非纳米级mn(oh)2。
优选地，所述mn盐为mncl2.nh2o，n为0-4的整数。
优选地，所述mn盐为mncl2.4h2o。
优选地，所述橡树为红橡树和/或白橡树。
优选地，所述肥料组合物含有纳米级mn(oh)2。
优选地，所述橡树为白橡树且所述肥料组合物含有mncl2.nh2o，其中，n为0-4的整数。
优选地，所述橡树为白橡树且所述肥料组合物含有纳米级mn(oh)2。
优选地，所述橡树为白橡树且所述肥料组合物含有非纳米级mn(oh)2。
优选地，所述橡树为红橡树且所述肥料组合物含有mncl2.nh2o，其中，n为0-4的整数。
优选地，所述橡树为红橡树且所述肥料组合物含有纳米级mn(oh)2。
优选地，所述橡树为红橡树且所述肥料组合物含有非纳米级mn(oh)2。
优选地，mn元素的施加浓度为0.001-1.6mg/l。
优选地，mn元素的施加浓度为0.008-0.8mg/l；更优选为0.01-0.4mg/l。
优选地，所述肥料组合物还含有改良霍格兰氏溶液(hoagland溶液)。
本发明还提供了一种用于促进橡树种子萌发以及抑制红枫种子萌发的肥料组合物，所述肥料组合物含有mn盐和/或mn(oh)2。
优选地，所述组合物还含有改良霍格兰氏溶液。
优选地，所述肥料组合物含有mn盐。
优选地，所述肥料组合物含有mn(oh)2。
优选地，所述肥料组合物含有mn盐和mn(oh)2
优选地，所述mn(oh)2为纳米级mn(oh)2或非纳米级mn(oh)2。
优选地，所述mn盐为mncl2.nh2o，n为0-4的整数。
优选地，所述mn盐为mncl2.4h2o。
本发明还提供了上述肥料组合物的用途，用于促进橡树种子萌发以及抑制红枫种子萌发。
本发明的主要优点在于：
发明人经过大量研究发现了可以选择性促进橡树种子萌发的锰添加肥料，该肥料可以促进橡树种子萌发，同时还能抑制其竞争植物红枫的种子萌发，从而为有效改善橡树种群更新问题提供了一种方法。
将锰添加肥料施加到红橡树(quercusrubra)，白橡树(quercusrinus)和红枫(acerrubrum)种子培养基中，以测试橡树和枫树的萌发和对不同形式的锰(mn)的反应。结果表明，mncl2和非纳米级mn(oh)2对红橡发芽成功率为100％，mncl2和纳米级mn(oh)2对枫树种子萌发率分别降低了15％和31％。可见，锰元素添加肥料可改善橡树种子萌发。然而，与橡树相比，锰元素添加肥料抑制红枫种子萌发或者对红枫种子萌发没有改善作用。
具体实施方式
肥料一般包括大量元素如氮(n)、磷(p)、钾(k)和微量元素如锰(mn)。锰元素在植物的光合作用体系ii的水裂解中是关键的微量元素，并且，锰元素能激活植物体中的多种酶，并且锰元素对促进植物的根、茎生长以及对植物的鲜干重增加及促进毛细根的生长均有积极作用。
锰元素是以mn2+形式被植物从土壤中吸收的。在多数植物的叶片中，锰元素的含量为0.02mgg-1(叶片干重)即可满足植物的正常生长需要。但是这个浓度因植物的种类、土壤含锰量及土壤ph值而有所不同，例如，白橡可能因为地表径流显碱性，锰元素进行化学反应而使土壤中锰含量减少，进而出现缺锰的症状。
不同植物对锰元素量的要求也是不同的。一般情况下，植物吸收过量的锰可能损害植物光合系统，使植物的生长量减少，显示出对植物的生长的毒害。而一些欧洲橡树树种如英国栎和无梗花栎却通常能生长在锰元素含量很高的土壤中。
红橡和白像是北美地区广泛分布的两种橡树。本试验以红橡、白橡及红枫为例，添加不同的锰元素化合物的营养液对红橡、白橡及红枫的种子进行处理。
以下结合具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
材料与方法
植物和材料
材料
改良霍格兰氏(hoagland)溶液由实验室配制。
改良霍格兰氏溶液配方：
四水硝酸钙945mg/l
硝酸钾506mg/l
硝酸铵80mg/l
磷酸二氢钾136mg/l
硫酸镁493mg/l
铁盐溶液2.5ml
微量元素液5ml
ph＝6.0
铁盐溶液：
七水硫酸亚铁2.78g
乙二胺四乙酸二钠(edta.na)3.73g
蒸馏水500ml
ph＝5.5
微量元素液：
碘化钾0.83mg/l
硼酸6.2mg/l
硫酸锰22.3mg/l
硫酸锌8.6mg/l
钼酸钠0.25mg/l
硫酸铜0.025mg/l
氯化钴0.025mg/l
红橡树种子购自sheffield'sseedco.,inc.
白橡树种子购自sheffield'sseedco.,inc.
红枫种子购自sheffield'sseedco.,inc.
mn(oh)2固体粉末购自thermofisherscientific，用于制备mn(oh)2悬浊液(smn)。
纳米mn(oh)2溶液制备方法如下：
用去离子水分别配制一定浓度的羟甲基纤维素钠(nacmc)溶液、单水硫酸锰溶液(mnso4·h2o)溶液和氢氧化钠(naoh)溶液。在实验室常温下，将25ml的mnso4·h2o溶液滴定到50ml的nacmc溶液中，持续搅动混合液2个小时，然后，将25ml的naoh溶液在不断搅动的状态下滴定到上述的mnso4·h2o和nacmc混合液中，溶液中的oh离子和m2+的比例为2:1。
具体可参见《waterairsoilpollut》2016，227:42。doi10.1007/s11270-015-2738-2。
实验条件
洗涤种子并在实验室中在20±2℃的温度下在过滤水(无锰)中浸泡24小时。丢弃漂浮并显示具有破损及病虫害迹象的种子。将所选种子保存在3-5℃的潮湿聚乙烯袋中直至使用。
将种子分为五个处理组，每个处理组随机选择10个种子，每种处理在温室中重复3次。
将种子播种在12.5升的盆中，其中含有泥炭藓、珍珠岩和沙子的生长培养基混合物，它们的比例为2：1：2。每天监测土壤培养基并在必要时用水盆浇水以保持其湿润。温室只使用自然阳光，白天温度保持在25℃，晚上温度保持在22℃。
种子分别经如下五种营养液处理：
(1)添加了0.16mg/lmn元素的改良霍格兰氏溶液，mn元素来自mncl2.4h2o(tmn组)，
(2)添加了0.01mg/lmn元素的改良霍格兰氏溶液，mn元素来自纳米mn(oh)2溶液(nmn组)，
(3)添加了0.01mg/lmn元素的改良霍格兰氏溶液，mn元素来自mn(oh)2悬浊液(smn组)，该悬浊液通过将mn(oh)2固体粉末溶于过滤纯净水中制得。
(4)改良霍格兰氏溶液(h组)：含n210mg/l、p31mg/l、k235mg/l、mn0.5mg/l；和
(5)过滤水(无锰)(无mn)，作为对照处理(c组)。
对于对照处理，每周两次向每个栽植盆施加25ml过滤水(无锰)。对于所有其他处理，每周两次向每个栽植盆施加25ml的营养液。每天一次向所有盆栽浇施适量过滤水。
形态参数
播种后5天种子开始发芽。根据物种和处理每天记录发芽种子的数量，直到发芽率显著降低。
数据分析
单因素方差分析用于分析施肥处理对发芽的影响。通过duncan方法使用小于或等于0.05的p值评估处理之间的差异。所有分析均在spss(ibm版本20.0)中进行。
结果:
种子萌发
在每种处理中，红橡树种子的发芽率最高，五组处理的平均发芽率为91％，而白橡树种子的发芽率平均为70％，红枫种子的发芽率为64％(见表1)。大部分红橡树种子在播种后的第2周发芽，而白橡树种子主要在第3周和第4周发芽。红枫种子在播种7周后才开始发芽。
表1不同处理的对红橡，白橡和红枫种子萌发率的影响。
注：以上结果数值为平均值±标准差。不同字母表述不同的显著性差异(0<p<0.05)。未标注字母表示没有显著性差异。其中，a与b、c或bc之间具有显著性差异；a或b和ab之间没有显著性差异；b和c之间具有显著性差异；b或c和bc之间没有显著性差异。
在处理过程中，红橡树种子的萌发没有显著差异。然而，白橡树种子和红枫种子在处理间的萌发率方面存在显著差异。白橡树种子和红枫树种子用h处理的萌发率最高，分别为84.3％和79.0％。相反，两种树种种子在nmn处理中显示出最低的发芽率。
与对照相比，所有营养液处理都提高了红橡树种子的发芽率。虽然nmn处理提高了红橡树种子的发芽率，但tmn和smn处理均产生了100％的发芽率。
虽然h处理同样提高了白橡树种子的发芽率，但tmn处理是唯一一种提高白橡树种子发芽率的锰处理方法，而nmn和smn处理均抑制了白橡树种子的发芽率。
采用h处理可以提高红枫种子的萌发成功率，而与c处理相比，锰添加肥料处理对红枫种子的萌发有抑制作用或没有有益的影响。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。