不同处理对可可种子萌发以及幼苗生长的影响

李付鹏等

摘 要 可可是世界三大饮料作物之一，可可种子为顽拗性种子，含水量低于某一相对高的临界含水量时，其种子就会丧失活力。为探讨可可种子的贮藏方法，研究分析了果实处理方法、温度、时间对可可种子发芽及幼苗生长的影响。结果表明：可可种子经过4℃处理后便丧失了发芽力，室温25℃条件下果壳不破开，放置30 d后可可种子仍有近50%的发芽率；清洗可可种子果肉后短时间放置，可以提升种子的发芽势，并且能促进幼苗前期生长。

关键词 可可 ；发芽 ；贮藏 ；生长特性

分类号 S571.3 ；S339.3+2

Abstract Cocoa is one of the three biggest worldwide beverage crops. Cocoa seeds are recalcitrant， which have to maintain high water content to keep their vitality. In order to investigate storage method of cocoa seeds， we analyze various treatments on seeds germination and seedling growth， including the fruit treatment， temperature and time. Our results indicated that cacao seeds lost germination ability after 4℃ treatment， almost 50% treatment seeds could germinate when placed 30 days with unbroken pod husk in room temperature 25℃. In the short phase， cleaning cacao seed pulp could enhance the germination potential and promote early seedling growth.

Keywords Theobroma cacao ； germination ； storage ； growth

可可（Theobroma cacao）属于梧桐科可可属常绿小乔木，原产南美热带雨林下，现已广泛分布于世界热带地区的60多个国家[1]。目前，全球可可种植面积超过1 000万hm2，总产量超过400万t，为世界三大饮料之一。可可豆富含脂肪、蛋白、多酚等成分，营养丰富，味醇香，具有滋补与兴奋的作用，是制作巧克力、糕点、糖果等食品的重要原料，其经济利用价值较高，在世界农业发展中占有重要地位。可可是我国新兴的热带特色经济作物，适宜在海南岛东南部推广种植；可可栽培管理简单，是典型的“懒人作物”，有巨大的发展潜力[2-3]。

目前，种子育苗仍是可可种苗繁育主要手段，此外可可种质的收集、保存等也主要通过种子的形式。在生产上，直接采摘成熟的可可果实，破开果实洗去种子上的果肉，浅播于沙床上进行催芽。尽管已经有关于种子农艺性状与种子发芽关系的研究[4]，然而至今尚未见不同保存方法对可可种子影响的报道。下列关键问题仍待进一步研究：（1） 可可种子能否低温保存？（2） 可可果实破开之后，种子能够保存多长时间？（3） 可可果实破开之后，果肉是会影响种子发芽？本文以温度、方法、时间等因素为处理变量，探讨其对可可种子萌发的影响，为合理选择可可种子保存方法提供参考资料，也为可可种子育苗提供可续依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验用可可果实分别于2014年12月24日至2015年1月19日期间采自中国热带农业科学院香料饮料研究所的可可树，果实均为黄色，果实大小一致。

1.2 方法

1.2.1 种子处理

可可种子（果实）处理分温度、方法、时间3个因素。温度因素分为-80、4℃、室温25℃ 3个等级；方法因素分为果实不破开、果实破开不清洗果肉、果实破开清洗果肉3种；时间因素为分别处理30、15、5 d，组合共计27个处理。各处理的种子（果实）均用报纸包裹，其中4℃与室温25℃条件下破开果实处理的种子，每2 d换1次报纸。此外设置两个对照，对照1为提前30 d采果晒干种子，对照2为当天采摘果实后直接播种。

1.2.2 播种及发芽观察

播种当天，将各种处理的种子分别清洗干净，每个处理选择大小相当的种子60粒，用0.1%多菌灵浸泡5 min，于2015年1月24日人工点播于沙床之上，播前灌足底水，播后覆盖一层薄沙，表面每天喷撒一次。播种后定期调查种子发芽时间，起始发芽天数从开始处理当天计算，直至观察到有种子萌发；当第一粒种子破土后，每3 d观测观测1次出土种子数。

种子发芽率（GR）=G20/Gn×100%，G20为播种后20 d正常发芽的种子数，Gn为供试种子总数，种子发芽势（GA）=G14/Gn×100%，G14位14 d发芽种子数，Gn为供试种子总数，发芽指数（GI）=∑（Gt/Dt），Gt为置床后第t天的发芽数，Dt为相应的发芽天数[5]。

1.2.3 幼苗生长特性

播种30 d后，开始观测各处理幼苗长势情况。每个处理随机选取5株，每隔5 d观测苗粗（mm）、苗高（cm）、叶长（cm）、叶宽（cm）的生长量，其中苗粗为子叶节上端的幼苗粗度，苗高为幼苗顶端到地表高度，叶长为第1对真叶的长度，叶宽为第一对真叶的最宽处。

1.2.4 数据处理

采集数据用Microsoft Office Excel进行分析。

2 结果与分析

2.1 温度和处理方法对可可种子发芽的影响

可可种子在-80、4℃的温度条件下的发芽率均为0，表明可可种子经过低温处理后不能发芽。室温25℃恒温条件下，不破开果壳利于可可种子保存，平均发芽率高达为77.8%；破开果壳不清洗果肉最不利于可可种子的保存，平均发芽率仅为29.6%。破开果壳后，清洗果肉有助于可可种子萌发，25号处理发芽率高达98.1%，而不清洗果肉会导致发芽率下降（22号处理）。不同处理方法对对可可种子发芽势影响较大，对照2的发芽势为33.5%，破开果壳清洗果肉的可可种子发芽势高达90.7%，而破开果壳不清洗果肉的可可种子发芽势与对照相当为31.3%。见表1。

2.2 时间对可可种子发芽的影响

可可种子发芽率与保存时间密切相关，放置5 d 后平均发芽率为93.1%，放置15 d后平均发芽率降为31.1%，放置30 d后平均发芽率仅为15.8%。各处理方法的可可种子发芽率也明显受保存时间的影响，果壳不破开放置30 d后发芽率仍有47.5%，而破开果壳之后15 d后发芽率仅为2.3%。各处理种子的发芽率均随着保存时间的拉长而降低，果实不破开放置5、15、30 d的发芽率分别为96.9%、88.9%、47.5%。破开果壳后清洗果肉，放置5 d种子发芽率仍高达98.1%，放置15 d后种子发芽率就为0；虽然破开果壳后不清洗果肉，放置5 d种子发芽率略有下降为84.4%，而放置15 d后种子发芽率仍有4.5%。

放置时间的长短，对果实不破开可可种子的发芽势影响不大，放置5、15、30 d的发芽势分别为32.5%、36.1%、31.3%，与对照2的33.5%无明显差异。可可种子的发芽指数随着放置时间拉长而降低，果实不破开可可种子的发芽指数由11.9逐渐下降到6.6。

2.3 不同处理对可可幼苗生长的影响

不同处理的可可种子播种出苗后，经过50 d的生长，试验结果表明，幼苗茎粗、株高、叶长、叶宽与处理方法和放置时间密切相关（图1）。

剖开果壳不清洗果肉的可可种子（N13、N22），所测量各指标的生长速度均慢于对照，并且随着种子放置时间的延长，株高、叶长、叶宽的生长速度变得极为缓慢（N13），长成较差的弱苗。剖开果壳清洗果肉的可可种子，短时间放置有助于加速幼苗初期生长，播种30 d后N25处理的茎粗、株高、叶长、叶宽均高于对照；随着幼苗生长，与对照间的差距逐步缩小。果壳不破开的可可种子，放置时间的延长并未对幼苗的各项生长指标产生显著影响（N1、N10、N19）。

3 讨论

植物种子依据贮藏特性，可以分成正常性种子和顽拗性种子，顽拗性种子的含水量低于某一相对高的临界含水量时，则种子的生活力全部丧失[6]。正常性种子可用超低温的方法进行长期保存[7]，顽拗性种子也在低温保存方面开展了相关研究[8]。可可种子属于顽拗性，含水量低于27%，发芽力急剧下降，Pence将未成熟的可可种子缓慢降温后低温保存，但低温处理后的种子发芽力会显著降低[9]；Adu-Gyamfi利用包埋玻璃化法处理可可种子，在低温保存方面取得了一定进展[10]。本研究表明，成熟的可可种子经过4℃及以下处理便失去发芽力，为可可种子低温保存提供了一定经验，对于可可种子如何进行低温保存仍有待于进一步研究。

室温25℃时，不剖开果壳贮藏30 d，仍能保持较高的发芽率；剖开果壳后，水分流失较快，且易滋生霉菌生长，贮藏15 d后种子基本丧失了发芽能力。因此，在一定时间内，整果贮藏是最佳的保存方法，利于保持可可种子发芽活力。本研究表明，在5 d内果肉会降低可可种子的萌发率，保有果肉相比于洗去果肉的可可种子萌发率下降13.7%；然而，保有果肉可以适当延长可可种子的活力，剖开果壳15 d后保有果肉的可可种子萌发率仍有4.5%。因此，果肉对可可种子萌发有一定影响，在较短时间内会导致种子萌发率降低，但可以适当延长种子的保存时间。

种子的萌发及幼苗生长特性关系到育苗质量，因此，在可可种苗生产过程中，应综合考量萌发之前的种子处理对种苗生长的影响，采取相应措施促进种子的萌发，形成适应生产的健壮苗。前人研究表明，可可果实性状与发芽率和幼苗前期生长关系密切[4]；本试验结果表明，清洗可可种子果肉后短时间放置，可以提升种子的发芽势，并且能促进幼苗前期生长。因此，生产上在选择大果粒重的基础上，在育苗前洗净种子上的果肉，有助于加快幼苗前期生长，对种苗繁育具有一定借鉴意义。

参考文献

[1] Bruni R， Bianchini E， Bettarello L， et al. Lipid composition of wild Ecuadorian Theobroma subincanum Mart. seeds and comparison with two varieties of Theobroma cacao L[J]. J Agric Food Chem， 2000， 48： 691-694.

[2] 朱自慧. 世界可可业概况与发展海南可可业的建议[J]. 热带农业科学，2003，23（3）：28-33.

[3] 赵溪竹，朱自慧，王 华，等. 世界可可生产贸易现状[J]. 热带农业科学，2012，32（9）：76-81.

[4] 王 萍，冯关利，刘立云，等. 可可果实农艺性状与种子发芽的关系[J]. 中国农学通报，2008，24（1）：454-458.

[5] 周建明，林一波，朱正斌，等. 粳稻种子干燥前存放时间对发芽、活力及出苗的影响[J]. 种子，2013，32（4）：86-92.

[6] 唐安军，龙春林，刀志灵. 种子顽拗性的形成机理及其保存技术[J]. 西北植物学报，2004，24（11）：2 170-2 176.

[7] 王 荷，刘 燕. 25种野生花卉种子超低温保存研究[J]. 种子，2011，（30）4：80-82.

[8] 唐安军，龙春林. 低温保存技术在顽拗性种子种质保存中的利用[J]. 广西植物，2007，27（5）：759-764.

[9] Pence V C. Cryopreservation of immature embryos of Theobroma cacao[J]. Plant Cell Reports， 1991， 10（3）： 144-147.

[10] Adu-Gyamfi R， Wetten A. Cryopreservation of cocoa （Theobroma cacao L.） somatic embryos by vitrification[J]. Cryo Letters， 2012， 33（6）： 494-505.