不同处理方法对苕子种子发芽的影响
2016-07-10张萍丁显萍张雯刘海珍韩海英
张萍 丁显萍 张雯 刘海珍 韩海英
摘要[目的]确定有效破除苕子种子硬实的方法,达到促进萌发的目的。。[方法]采用剪刀破皮、砂纸打磨、55 ℃水浸种12 h处理,以未处理作为对照(CK),研究不同处理方法对苕子种子发芽势和发芽率的影响。[结果]剪刀破皮处理的种子发芽势和发芽率最高,分别为69%和84%;采用砂纸打磨的种子发芽势为54%,发芽率为71%;55 ℃水浸种12 h处理种子的发芽势和发芽率与对照差异不显著。[结论]采用剪刀破皮法破除苕子种子硬实的效果最好。
关键词 苕子;硬实;破除;发芽
中图分类号 S551+.2 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2016)05-036-02
Abstract[Objective]The aim was to determine the effective method of breaking Vicia villosa hard seeds, so as to promote seed germination.[Method]By using scissors broke seed skin, sand paper burnish, 55 ℃water soaked 12 hours, with untreatas control (CK), effects of different methods on seed germination potential and germination rate of V. villosa were studied.[Result]The germination rate and germination potential of seeds processed by scissors broke skin were highest as 69% and 84%, respectively; that processed by sand paper burnish were 54% and 71% respectively; 55 ℃ water soaked 12 hours had no significant difference with that of CK.[Conclusion]Using scissors broke skin has the best effect.
Key words Vicia villosa ; Hard seeds; Break; Germination
苕子(Vicia villosa Roth)又名野豌豆,属于豆科一年生或越年生草本植物,原产于欧洲北部[1]。苕子广泛分布于东西两半球的温带,但主要栽培地区在北半球温带,在前苏联、法国、匈牙利等国家和地区种植较多。我国最早于20世纪40年代从美国引进苕子,而后于60年代从苏联引进了一部分,现主要在我国安徽、河南、四川、陕西、甘肃等省种植。苕子是世界上栽培最早、在温(热)带国家种植最广的牧草和绿肥作物[2]。饲用苕子产量高,草质柔软细嫩,叶多茎少,蛋白质、矿物质含量高,纤维素含量低,适口性好,畜禽喜食;肥田苕子的根系能给土壤遗留大量有机质,达到改土肥田的作用;绿化保土苕子根群发达,枝叶茂盛,叶深绿,花蓝紫而艳丽[3]。此外,苕子还是良好的蜜源作物[4]。苕子的繁殖方式主要为种子繁殖[5-6]。苕子种子硬实度比较高,特别是新收获的种子表现更为突出,硬实种子的种皮透水性较差,进而影响种子发芽率。为此,笔者设置了3种方法处理苕子种子以便水分进入,达到促进萌发的目的。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试材料系安徽荃银高科种业股份有限公司于2015年8 月份购进的苕子。
1.2 试验设计与方法
试验设4个处理[7],分别为处理①用剪刀将种皮轻轻刮开,以看见种仁为佳;处理②砂纸打磨,以打磨到种皮表面有破损但不损伤种子整体结构为好;处理③55 ℃水浸种12 h捞出晾干;以未处理的苕子种子作为对照(CK)。于2015年8月中旬在室内进行发芽试验,将恒温发芽箱设定为苕子的最适宜温度20 ℃[8],发芽5~14 d。发芽方法为纸间(BP),即在供试种子下面放入3张试验用纸,上面再铺1张发芽滤纸,每个纸卷中放100粒种子,均匀摆开,每个处理设4次重复,共400粒。随后将铺有种子的发芽纸均匀喷水并卷起来,将一头拴上皮筋,放入专用种子塑料发芽袋后,吹气鼓起来扎紧,放入设定好的20 ℃恒温发芽箱。每天给予8 h光照,及时补充水分保持芽床湿润,早晚拿出透气。
1.3 测定项目与方法
按国家《农作物种子检验规程》(GB/T3543.4)进行发芽指标测定,主要包括发芽势、发芽率。发芽率是指在发芽试验终期,即发芽第14天全部正常发芽种子数占供试种子数的百分率,种子发芽率越高表明有生活力的种子越多。发芽势是指在发芽试验初期,即发芽第5天正常发芽种子数占供试种子的百分率,种子发芽势越高,表明种子活力越强[9]。以种子胚根达种子长度的2倍作为种子发芽标准,种子发芽结束以2 d没有新发芽的种子为标准,第5、7、11、14天分别统计1次发芽种子数,计算各处理种子发芽率和发芽势,计算公式如下:
发芽率=全部正常发芽的种子数∕供试种子数×100%
发芽势=种子发芽达高峰时的发芽种子数∕供试种子数×100%
2 结果与分析
2.1 发芽数
由表1可知,处理①总发芽数最多,达336粒,其发芽前期(第5~7天)的发芽数高于其他处理,总发芽数最少的为CK处理,仅235粒。
2.2 发芽势及发芽率
根据观察可知,处理①的种子在置床的第3天全部吸胀,而其他处理的种子吸胀相对较慢[10-11]。由图1可知,处理①的种子发芽势和发芽率明显高出其他处理种子,发芽势为69%,较其他处理提高28%~41%,发芽率为84%,相较其他处理提高18%~42%;发芽势卡方测验P值为0.004,发芽率卡方测验P值为0.001,均小于0.01,较CK差异显著,进一步说明剪刀破皮法能够较为有效地改善苕子种子的发芽势和发芽率。处理②种子发芽势为54%,较CK提高10%,发芽率为71%,较CK提高20%,进行卡方检验发现发芽势和发芽率P值分别为0.312和0.027,可以看出砂纸打磨对种子发芽势提升不太明显,而对发芽率的提高较为明显。处理③较CK处理发芽势和发芽率分别提高6%、5%,卡方测验中发芽势和发芽率P值分别为0.544和0.581,均远远大于0.05,表明热水浸泡的发芽势和发芽率与CK差异不显著,该处理不能有效提高苕子种子的发芽势和发芽率,破除硬实效果不明显。综上表明,苕子种子的发芽率和发芽势提升效果以采用剪刀破皮方法最好[12]。
3 结论与讨论
透性机理认为种子硬实程度与种皮的不透性或硬种皮有关,不同植物的种皮因细胞层次、排列方式以及不透性物质(包括角质、胶质、蜡质、栓质和半纤维素等)的沉积不同[13-15]。此次试验发现苕子种子的种皮严重阻碍了苕子种子萌发时对水分的吸收,因此应选用较好的方法在不损伤种子整体功能的前提下加速水分通过苕子硬种皮。前人研究表明[16],破除种子硬实常用的方法有剪刀破皮、砂纸打磨和55 ℃水浸种等,其中剪刀破皮可损伤硬实种皮,增强透性,促进种子快速萌发;砂纸打磨可以消除珠孔等部位的堵塞物,增大种皮的透气性;用55 ℃水浸种可以迅速软化某些硬种皮,促进吸胀。该试验表明采用剪刀破除苕子种子硬实效果最好,该处理对于种子发芽势和发芽率的提升非常显著。
原因可能在于硬种皮的机械损伤打开了水分运输和扩散的通道,使种子在萌发期间能够充分吸收水分,从而快速萌发。这一点从剪刀破皮法第3天种子即全部吸胀以及前期发芽数明显多于其他处理可以看出[17]。剪刀破皮的苕子种子在后期的发芽数较少说明:剪刀破皮法处理的苕子种子发芽较为整齐快速,后期只有零星的种子发芽;处理方法能够发掘苕子种子发芽潜力,而决定发芽潜力的是苕子种子的基因。不同处理对于苕子种子发芽势及发芽率的潜力发掘程度是不一样的:砂纸磨皮方法也能相对有效地提升苕子种子的发芽率,但是在出芽整齐度方面并无太大提升,且这种处理远不如剪刀破皮高速有效;热水浸泡种子的发芽势和发芽率相比对照并无明显提升,此方法下苕子种皮不易于吸水,这可能是造成苕子种子直接发芽不理想的最大原因,其机理以及相关解决方法可以做进一步探究。采用剪刀破除苕子种子硬实的方法相较于其他方法简单易行,在检验实践中便于推广,具有重要的实用价值。
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