种子休眠原因、调控及破除休眠措施探究
2017-01-12路蕊娥田永利
陈 敏,杨 平,路蕊娥,肖 娇,张 武,田永利
(1.富平县种子技术推广中心,陕西 渭南 711700;2.富平县农技中心,陕西 渭南 711700)
种子休眠原因、调控及破除休眠措施探究
陈 敏1,杨 平2,路蕊娥1,肖 娇1,张 武2,田永利2
(1.富平县种子技术推广中心,陕西 渭南 711700;2.富平县农技中心,陕西 渭南 711700)
种子的休眠是植物经过长期演化而获得的一种适应环境变化的生物特性,研究其休眠原因,对指导农业生产具有重要意义。
种子休眠;原因;调控措施
1 种子休眠的概念及危害
1.1 概念
种子休眠是指有生活力的种子在适宜的萌发条件下不能萌发的现象。绝大部分种子成熟后,在适宜的条件下便可以萌发,但有些种子即使条件适宜也不能萌发,必须经过一个时期后才能萌发。在植物个体发育过程中,这种生长暂时停滞的现象称为休眠,属于生理性休眠或熟休眠。对于因萌发条件不具备而使种子不能萌发的现象,广义上也称为休眠,这属于外因性休眠或者强迫休眠。
1.2 意义和危害
种子休眠是一种优良的生物学特性,是种子植物抵御外界不良条件的一种生态适应性,这种适应性是植物长期进化的一种自我保护方式,有利于种族延续。种子休眠时会对种子生产者、种子用户和种子检验员造成一些困难。如在播种季节如果种子处在休眠状态,未经预先处理就播种,会造成田间出苗参差不齐;在测定种子发芽力时,处于休眠状态的种子很难测得正确的结果。此外,由于休眠期的不同,多种田间杂草种子在土里可以存留多年而继续发芽,造成难以根除的困难。
2 种子休眠的类型
种子休眠的类型是多种多样的,研究角度不同,休眠的类型也不同。按种子休眠时间,可分为内生型(初生休眠)、强迫型(静止休眠)与诱导型(次生休眠);根据休眠内因的发生部位,又分为内源休眠和外源休眠两类;除此以外,种子休眠还分为生理性休眠、形态性休眠、形态生理性休眠、物理性休眠和复合休眠。
3 种子休眠的原因
3.1 胚因素
包括胚发育未完成、生理上未成熟、缺少必需的激素或存在抑制萌发的物质引起的休眠。
3.2 种皮因素
包括种皮(种壳或果皮等)的机械阻碍、不透水性、不透气性以及种壳中存在抑制萌发的物质等原因,如豆科植物、禾谷类、棉花等。还有种子中存在的抑制物质ABA(脱落酸)、酚类物质、香豆酸、阿魏酸和儿茶酸等。
3.3 光和不良条件的因素
大多数的农作物种子在发芽时对光线的要求并不严格,不管是在光下或者是暗处都能发芽,但是也有一些植物刚收获的种子需要光(或暗)的发芽条件,否则就会滞留在休眠状态。不良条件的影响可使种子产生二次休眠,即次生休眠,也叫诱发休眠,在这种情况下,即使将种子再次放至正常条件下,该种子仍不能萌芽。如加温的温度比较高或者时间过长,就可使一些豆类、大麦和高粱种子进入二次休眠;贮藏温度过高,也可导致大麦、小麦种子产生这种现象。
4 种子休眠调控
4.1 品种的选用
在成熟期多雨或者贮藏期容易发芽的环境条件下,延长种子休眠期或者加深种子休眠都是减少农业损失的重要措施。可根据情况选育有一定休眠期的品种,如禾谷类、豆类、油菜等作物种子都可采用此办法。
4.2 药剂的调控
调控休眠的一项可行的措施就是田间喷药。如在小麦花期后18 d用0.1%~0.2%浓度的青鲜素(MH)对种子进行喷洒,可抑制种子萌发,也可以用催熟剂1%促麦黄(乙基磺原酸钠)在完熟前10 d(大麦在完熟前7 d)喷雾,从而达到促进成熟、提早收获、降低穗发芽的目的。
5 破除种子休眠的方法
5.1 温度处理
采用预先冷冻法处理的时候,将准备好的种子放置在湿润的发芽床上,再在5~10℃温度下进行预冷处理。如小麦、油菜种子放在5~10℃的冰箱处理3 d,然后再移至20℃的发芽箱中进行发芽。
采用加热干燥的方法处理时,将作物种子摊薄成一层并放置在通风较好的条件下进行干燥,通过干燥,降低种子水分含量,增加种皮通透性,从而打破种子休眠。如大麦、小麦种子在做发芽试验前,先在30~35℃的干燥箱内预处理3~5 d,再按规定温度进行发芽试验。
5.2 化学方法处理
用化学方法破除种子休眠时,可根据作物种类,采用合适浓度的硝酸、硝酸钾溶液对种子进行预先处理。如水稻种子可以用浓度为0.1 mol/L的硝酸溶液浸泡16~24 h后再发芽;禾谷类、茄科等种子可用浓度为
0.2 %的硝酸钾溶液浸湿纸床,在试验过程中水分不充足时可以加适量水湿润。也可根据种子休眠的深浅,用不同浓度的赤霉酸溶液进行预处理,浅休眠种子采用0.02%(m/V)浓度的溶液,当休眠比较深时则需要用0.1%(m/V)浓度的溶液,芸苔属可以采用0.01%或者0.02%(m/V)浓度的溶液。对于种皮透气性差的休眠种子,可以采用不同浓度的双氧水进行处理,如大麦、小麦和水稻种子,可以采用浓度为29%的浓双氧水进行处理,小麦种子浸种5 min,大麦种子浸种10~20 min,水稻种子浸种2 h。用浓双氧水进行处理后,必须立刻用吸水纸吸去附着在种子表面的双氧水,再进行置床发芽。用淡双氧水处理的时候,小麦种子采用1%(V/V)浓度,大麦种子采用1.5%(V/V)浓度,水稻种子则用3%(V/V)的浓度,均浸种24 h。
5.3 机械处理
可采用人工方法,把种皮刺穿、削破、锉伤或用砂皮纸摩擦,改变种皮的透水、透气性,以达到促进萌发的目的。棉花和豆类的种子也可用开水烫种的方法,发芽试验前用开水烫种2 min,然后再发芽。
5.4 除去抑制物质
当作物种子单位的果皮(或者种皮)内有发芽抑制物质的时候,可以通过在温水中浸泡,或者在流动的水中进行预先洗涤的方法除去抑制物,洗涤时间按照《农作种子发芽技术规定》,然后再将种子进行干燥,干燥的温度最高不能超过25℃。
6 结论与建议
根据种子休眠的特性,研究种子的休眠原因、调控种子休眠及破除种子的休眠方法,通过破除休眠,可以加快种子播种频率,增加农业生产收益;可以使种子生产经营者及时了解种子发芽率,掌握商机;可以使种子管理机构及时、正确、快速地判定种子发芽潜力,杜绝劣质种子进入市场。因此,研究种子休眠原因及破除休眠方法显得尤为重要。
1005-2690(2017)02-0086-02
S330.3+3
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2016-12-20)