不同浸种处理对合欢种子萌发的影响

韩多红，雷晓英，陈子昌

（1.河西学院农业与生物技术学院，甘肃张掖734000；2.张掖市临泽县科学技术局，甘肃临泽734200；3.张掖市甘州区新墩苗圃，甘肃张掖734000）

不同浸种处理对合欢种子萌发的影响

韩多红1，雷晓英2，陈子昌3

（1.河西学院农业与生物技术学院，甘肃张掖734000；2.张掖市临泽县科学技术局，甘肃临泽734200；3.张掖市甘州区新墩苗圃，甘肃张掖734000）

摘要：通过用GA3、KNO3、PEG6000进行浸种处理，对合欢种子进行发芽研究.结果表明：合欢成熟种子的净度可达98.23%，含水量为14.47%，千粒重为51.31 g，硬实率为83.02%，最大吸水率为26.99%，种皮对种子的吸胀具有明显的机械障碍作用.用不同浓度的GA3、KNO3、PEG6000进行浸种处理，均能提高合欢种子的萌发率.用300 mg·L-1GA3浸种12 h，萌发率最好，为86.77%；用0.5% 的KNO3浸种12 h，萌发率为31.69%；用6%的PEG6000浸种12 h，萌发率为43.33%.

关键词：合欢；GA3；KNO3；PEG6000；种子萌发

1　引言

在植物界，种子硬实是一种普遍存在的现象，低者为1%，高者达100%，其中最常见于豆科植物种子［1］.硬实种子可长时间保持其生活力，因此对种质资源的保存具有特殊的意义.但是，硬实种子直播后出苗时间长，造成出苗率不高，出苗不整齐，甚至出现严重缺苗断垄的现象，严重影响了农业生产.因此，硬实种子的破除技术一直是农业科技工作者关注的问题.

目前破除种子硬实的方法很多，主要集中于种皮破损或改善种皮的渗透作用两个方面［2-4］. GA3、KNO3、PEG等可通过浸种处理来促进种子的萌发，其作用机理在于能够改善种皮渗透性，加强种子的吸胀作用.

合欢（Albizzia julibrissin Durazz.）是豆科合欢属落叶乔木，适应性强，树冠开阔，树姿优美，昼开夜合，盛夏绒花满树，是园林绿化中用于庭阴、行道和观赏的重要树种［5］.由于其适应性强、生长快、种子产量高、生态效果好、应用前景广等特点，在各地区逐步得到繁育推广使用.生产中主要依赖种子繁殖，但由于其种子种皮坚硬、表面有蜡质、吸水能力差、硬实率达80%～90%，另外还存在发芽时间长、发芽率低、发芽不整齐、出苗率极低等问题，对育苗生产造成了不利影响.研究表明，擦破种皮、浓硫酸浸种、酒精浸种、变温处理等均可促进合欢种子的萌发［6-8］，但对于GA3、PEG等处理对合欢种子萌发的研究未见报道.为此，本研究通过用不同浓度的GA3、KNO3、PEG对合欢种子进行浸种处理，探究打破种子硬实的最佳处理方式，旨在为田间大量快速育苗提供理论依据.

2　材料与方法

2.1材料

合欢种子于2013年11月采集于河西学院校园，室内自然条件下风干贮藏.

2.2方法

2.2.1种子净度、含水量、千粒重、硬实率、种子吸水率的测定

种子净度的测定：随机称取300 g种子，平均分成3组，每组100 g，分离杂质，称量净种子的质量，计算种子净度，取其平均值.

种子含水量测定：取300粒种子，分成3组，先称量，再放入（100±2）℃烘箱内烘12 h，取出后在干燥器内冷却至室温后称质量，计算平均值.前后两次称量的差值与未烘干前的比值即为含水量.即含水量= （W2-W3）/（W2-W1）×100%，W1为最后一次恒重时称量瓶的质量，W2为未进行烘干前称量瓶加种子的质量，W3为烘干后称量瓶加种子的质量.

种子千粒重的测定：随机选取种子3 000粒，平均分为3组，每组1 000粒，称量后计算其平均值.

种子硬实率的测定：随机取300粒种子，平均分成3组，每组100粒，分别浸泡于蒸馏水中，放入25℃的恒温光照培养箱，48 h后统计未吸涨的种子数，计算种子硬实率.硬实率=（未吸涨的种子数/供试种子数）×100%.

种子吸水率的测定：取合欢种子90粒，分成3组，置于（24±1）℃培养箱内吸胀，分别于1，2，4，8，12，24，36，48 h取出种子，用滤纸吸干种子表面水分，进行称量.吸水率=（浸种后质量-浸种前质量）/浸种前质量× 100%.

2.2.2合欢种子浸种处理

赤霉素（GA3）浸种处理：设GA3溶液质量浓度为0，50，100，200，300，400，500 mg·L-1，浸种处理12 h.硝酸钾（KNO3）浸种处理：设KNO3溶液质量分数为0，0.25%，0.5%，1%，1.5%，2%，2.5%，浸种处理12 h.聚乙二醇（PEG6000）浸种处理：设PEG6000溶液质量分数为0，2%，4%，6%，8%，10%，12%，浸种处理12 h.

2.2.3合欢种子萌发试验

选取大小一致、颗粒饱满的种子，经过上述不同的浸种处理后，用2%的NaClO溶液消毒5 min，蒸馏水冲洗5次.采用发芽床滤纸法，将处理后的种子置于垫有两层滤纸的培养皿中，每皿放50粒种子，重复3次，置恒温培养箱中，（24±1）℃培养，光照强度为2 000 Lx.每天观察统计萌发数，第5天计算发芽势，第10天计算发芽率、发芽指数和活力指数.发芽势（Gv）=（5 d内种子的发芽数/供试种子数）×100%；发芽率（Gr）= （10 d内发芽种子数/供试种子数）×100%；发芽指数（Gi）=∑Gt/Dt（Gt为种子在t时间的发芽数，Dt为相应天数）；活力指数（Vi）=Gi×S（S为幼苗的平均鲜重）.

2.3数据处理

采用DPS 7.05统计分析软件进行数据分析，用单因素方差分析（One-way ANOVA）和最小显著差异法（LSD法）进行显著性检验.

3　结果与分析

3.1合欢种子净度、含水量、千粒重、硬实率

合欢种子椭圆形、扁平，熟时深褐色，质硬.种子净度为98.23±4.21%、含水量为14.47±1.14%、千粒重为51.31±2.73%、硬实率为83.02±3.29%.

3.2合欢种子的吸水率

由图1可看出，合欢种子的最大吸水率为26.99%，在2 h之内种子不吸水，在2～12 h之内种子吸水比较平缓，吸水速率比较缓慢，12 h后种子的吸水速率加快，在36 h后吸水速率基本不发生变化，趋于稳定，并且达到最大值.

3.3赤霉素（GA3）浸种处理对合欢种子萌发的影响

由表1可看出，不同质量浓度的赤霉素（GA3）浸种处理均能促进合欢种子的萌发，种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数与对照相比均有大幅度的提高，存在显著性差异（p＜0.05），但存在先升高后降低的现象.在0～300 mg·L-1的浸种处理范围内，种子的萌发随浸种质量浓度的升高而增加，两者间存在正相关性，并在质量浓度为300 mg·L-1时，达到最大值，发芽率和发芽势分别为86.77%和73.33%；当质量浓度超过300 mg·L-1并逐渐增大时，种子的萌发反而受到抑制，呈现下降趋势.

图1　合欢种子吸水率曲线

表1　赤霉素（GA3）浸种处理对合欢种子萌发的影响（x-±SE,n = 3）

3.4硝酸钾（KNO3）浸种处理对合欢种子萌发的影响

由表2可看出，用KNO3浸种，对合欢种子萌发具有一定的促进作用.在0.25%～2.5%质量分数的KNO3分别浸种处理下，与对照（CK）相比，各萌发指标均存在显著性差异（p＜0.05）.在0.5%质量分数KNO3浸种处理下，发芽率和发芽势最高为31.69%和25.04%，分别比对照提高了25.02%和19.37%. 1.0%～2.5%质量分数的KNO3分别浸种处理对种子萌发的影响差异不大，各处理间发芽率等萌发指标无显著性差异（p＞0.05）.

3.5PEG6000浸种处理对合欢种子萌发的影响

由表3可看出，用不同质量分数的PEG6000溶液浸种处理，与对照（CK）相比，合欢种子的萌发率均有不同程度的提高，但较高质量分数的PEG6000溶液浸种处理又会导致种子萌发率降低.其中，在6%质量分数的PEG6000溶液浸种时，种子的萌发最好，发芽率和发芽势分别为43.33%和34.61%，分别比对照提高了36.66%和28.94%.在质量分数为4%与6%的PEG6000溶液处理时，两个处理组的各萌发指标无显著性差异（p＞0.05）.

表2　硝酸钾（KNO3）浸种处理对合欢种子萌发的影响（x±SE,n = 3）

表3　PEG6000浸种处理对合欢种子萌发的影响（x±SE,n = 3）

4　结果与讨论

（1）合欢的种子成熟后种皮较厚，硬实现象明显，透气性和透水性较差.种皮对种子的吸胀具有明显的机械障碍作用，是制约种子萌发的主要影响因素.可通过机械处理、硫酸腐蚀和浸泡等，改善其透水性，增大其吸胀率，促进种子的萌发.

（2）GA3是一种植物生长调节剂，它能诱导水解酶的产生，使种子中的贮藏物质从大分子分解为小分子，易于为胚所利用，从而促进种子的萌发和幼苗的生长［9］.在本研究中，不同质量浓度的GA3浸种处理，可显著提高合欢种子的萌发率，但存在“先升高，后降低”的现象.在50～300 mg·L-1的质量浓度范围内，种子的萌发率随质量浓度的升高而增大，但当质量浓度超过300 mg·L-1时，萌发率随质量浓度的升高而降低.其中，GA3为300 mg·L-1的浸种处理对种子的萌发促进作用最明显.

（3）研究表明，硝酸盐能刺激种子萌发和打破种子休眠.其中KNO3作为发芽促进物质广泛应用于种子检验中［10］.本研究用不同质量分数的KNO3浸种，对合欢种子萌发均具有一定的促进作用.其中0.5%质量分数KNO3溶液的浸种处理，对种子萌发的促进效果最好.

（4）聚乙二醇（PEG）作为一种渗透调节剂，能促进种子萌发，缩短发芽时间，使发芽出苗齐一，并在种子萌发阶段能起到抗寒作用［11］.在本研究中，不同质量分数PEG6000溶液浸种处理，均可提高合欢种子的萌发.在PEG6000溶液质量分数为2%～6%时，随着处理液质量分数的增加，种子的萌发率随之升高，呈正相关；在PEG6000溶液质量分数大于6%时，种子的萌发率逐渐下降.表明低质量分数的PEG6000溶液处理可以增强种子的渗透作用，但过高质量分数的PEG6000溶液浸种处理，超过了植物种子对渗透胁迫的承受限度，会导致萌发率的降低.

综上所述，在促进合欢种子萌发效果上，GA3浸种处理最好，PEG6000次之，KNO3最差.建议在生产实践中，采用300 mg·L-1的GA3浸种12 h，以获得理想的播种效果.

参考文献：

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［3］曹帮华，耿蕴书，牟洪香.刺槐种子硬实破除方法探讨［J］.种子，2002，21（4）：22-24.

［4］徐道英.硫酸处理硬实种子效果研究［J］.贵州师范大学学报，1994，11（1）：39-43.

［5］陈有民.园林树木学［M］.北京：中国林业出版社，1990：459-460.

［6］罗瑛，吴开永，刘国道.不同处理对银合欢种子发芽率的影响［J］.安徽农业科学，2009，37（13）：6227-6228，6231.

［7］刘金平，刘柳成.熟度、干湿度与处理对合欢种子发芽力的影响［J］.草业与畜牧，2010，175（6）：13-15.

［8］赵兰枝，齐振威，王明玲.合欢种子不同温度的发芽试验［J］.山东林业科技，2004，34（4）：10-11.

［9］李敬蕊，高洪波，吴晓蕾，等.几种外源物质对桔梗种子发芽的影响［J］.上海交通大学学报（农业科学版），2008，26（5）：496-498.

［10］国际种子检验协会（ISTA）. ISTA国际种子检验规程［M］.颜启传，毕辛华，译.北京：技术标准出版社，1980：145-162.

［11］何家庆，王兴，姚晴晴.聚乙二醇对望江南种子萌发的影响［J］.中草药，2009，40（9）：1466-1469.

Effects of Different GA3and KNO3and PEG6000 Soaking Treatment on Seed Germination of Albizzia julibrissin Durazz Seeds

HAN Duohong1, LEI Xiaoying2, CHEN Zichang3
（1. College of Agriculture and Biotechnology, Hexi University, Zhangye 734000, China；2. Science and Technology Bureau of Linze County in Zhangye City, Linze 734200, China；3. Xin Dun Nursery of Ganzhou District , in Zhangye City, Zhangye 734000, China）

Abstract：By measuring the germination characteristics of Albizzia julibrissin seeds with different GA3、KNO3、PEG6000 soaking treatment, the results show that the pure rate is 98.23%, that the content of moisture is 14.47%, that the weight of one thousand seeds is 51.31 g , that the hard seed rate is 83.02%and that the rate of water absorption is 26.99%. The tests have following obvious mechanical obstacle functions to the germination. Seed germination can be promoted under different GA3、KNO3、PEG6000 soaking treatment. The best soaking treatment of promote the seed germination is with 300 mg·L-1GA3for 12 h, the germinationrate is 86.77%, the germinationrate is 31.69%of 0.5%KNO3for 12 h and the germinationrate is 43.33%of 6%PEG6000 for 12 h.

Key words：Albizzia julibrissin Durazz.；GA3；KNO3；PEG6000；seed germination

中图分类号：S330.3

文献标识码：A

文章编号：1008-2794（2016）02-0105-05

收稿日期：2015-04-14

基金项目：甘肃省自然科学基金项目“河西走廊常见栽培中药材耐盐碱特性的研究”（145RJZG191）；甘肃省河西走廊特色资源利用重点实验室面上项目“河西走廊常见栽培中药材耐盐碱特性及缓解途径的研究”（XZ1405）

通信作者：韩多红，副教授，研究方向：植物资源开发及药用植物，E-mail：handuohong@163.com.