不同引发因子对辣椒和茄子种子萌发的影响
2017-05-19吴凌云姚东伟
吴凌云,李 明 ,姚东伟
(上海市农业科学院设施园艺研究所,上海市设施园艺技术重点实验室,上海 201403)
不同引发因子对辣椒和茄子种子萌发的影响
吴凌云,李 明 ,姚东伟
(上海市农业科学院设施园艺研究所,上海市设施园艺技术重点实验室,上海 201403)
研究了引发温度、引发时间、水份、渗透势等不同引发因子对辣椒和茄子种子萌发的影响。结果表明:固体基质引发和渗透调节引发的最适条件分别为15℃、80%含水量、5 d和15℃、-1.5 MPa KNO3、24 h,均显著提高了辣椒和茄子种子的发芽势、发芽指数和活力指数;固体基质引发效果好于KNO3渗透调节引发。
固体基质引发;渗透调节引发;辣椒;茄子;萌发
辣椒(Capsicum annuum L.)和茄子(Solanum melongena L.)是我国重要的茄果类蔬菜作物,是茄科一年生草本蔬菜作物,生产上多以育苗移栽为主。由于辣椒和茄子种皮均有较厚的角质层,种子发芽比较困难,发芽时间长,发芽不整齐,在实际生产中,经常会出现种子出苗时间长、出苗不整齐、成苗率不高等问题,尤其是在逆境条件下,发芽问题更为突出。
种子引发是指控制种子缓慢吸水,使其停留在吸胀的第二阶段,让种子进行预发芽的生理生化代谢和修复,促进细胞膜、细胞器、DNA的修复和酶的活化,使之处于发芽的代谢状态,但防止胚根的伸出[1]。种子引发是种子处理技术中的一种高新技术,经引发的种子活力增强、抗逆性强、耐低温、抗高温、出苗快而齐、成苗率高、热休眠效应减少、产量增加。固体基质引发和渗透调节引发是目前最常用的两种引发方法。种子引发的效果与引发的水份、温度、时间、渗透势直接相关。本试验主要研究不同引发因子(引发时间、引发温度、水份、渗透势)对辣椒和茄子种子萌发特性的影响,筛选固体基质和渗透调节引发辣椒和茄子种子最优的引发条件,为辣椒和茄子种子引发技术的推广应用提供理论支持。
1 材料与方法
1.1 材料
辣椒:‘王子二号’,购自杭州三江种业有限公司;茄子:‘墨西哥’,购自上海瑞奇种业有限公司。
1.2 方法
1.2.1 引发因子水份、时间、温度对辣椒和茄子种子萌发的影响
分别按照含水量为65%、80%、95%的比例,将种子、3倍种子量的蛭石和水混合均匀后置于15℃黑暗条件下引发辣椒和茄子种子7 d。辣椒处理以P表示,茄子处理以E表示,各处理分别以P(E)1、P(E)2、P(E)3表示。
按照含水量为80%,将种子、3倍种子量的蛭石与水混合均匀后置于15℃黑暗条件下引发辣椒和茄子种子5 d、9 d,各处理分别以P(E)4、P(E)5表示。
按照含水量为80%,将种子、3倍种子量的蛭石与水混合均匀后置于10℃黑暗条件下引发辣椒和茄子种子5 d、7 d,各处理分别以P(E)6、P(E)7表示。引发结束后,用不同规格的细筛将种子筛出,回干至引发前种子的含水量。以未引发的辣椒和茄子种子作为对照。
1.2.2 引发因子渗透势和引发时间对辣椒和茄子种子萌发的影响
在15℃黑暗条件下,分别以渗透势为-0.5 MPa、-1.5 MPa、-2.5 MPa的KNO3溶液引发辣椒和茄子种子[种子干重(g)∶溶液体积(mL)=1∶5]24 h,各处理分别以P(E)8、P(E)9、P(E)10表示。
在15℃黑暗条件下,以-1.5MPa的KNO3溶液引发辣椒和茄子种子[种子干重(g)∶溶液体积(mL)=1∶5]16 h、48 h、96 h,各处理分别以P(E)11、P(E)12、P(E)13表示。引发结束后种子用流水冲洗,回干至引发前种子的含水量。以未引发的辣椒和茄子种子作为对照。
1.2.3 种子萌发试验
试验在上海市设施园艺技术重点实验室培养室内进行,对以上经过引发处理的种子进行萌发试验。回干的辣椒和茄子种子分别在昼温30℃/夜温25℃、光照12 h/d、光强4 000 lx下进行发芽试验。每处理3个重复,每个重复50粒种子。茄子第3天统计发芽势,辣椒第4天统计发芽势,第14天统计发芽率。以未引发处理的种子作为对照。培养期间视情况适当补充水分,分别调查记录发芽势和发芽率,计算发芽指数、活力指数。
1.2.4 数据分析
使用SPSS软件对试验数据进行方差分析,并对平均数进行Duncan’s多重比较。
2 结果与分析
2.1 引发时间、温度和水份对辣椒和茄子种子萌发的影响
蛭石引发各处理均提高了茄子品种‘墨西哥’种子的发芽势、发芽指数和活力指数,其中E2和E4处理显著提高了‘墨西哥’种子的发芽势、发芽指数和活力指数(表1)。E2处理发芽势、发芽指数、活力指数均显著高于E1、E3和对照,发芽率高于E1、E3和对照,但差异未达显著水平。因此,‘墨西哥’种子蛭石引发含水量以80%为宜。E2、E4处理发芽指数、活力指数均显著高于E5。由此可知,引发时间以5—7 d的效果最好。E6、E7处理的发芽指数、活力指数显著低于E2、E4,因此,引发温度以15℃为宜。
表1 引发时间、温度和水份对辣椒和茄子种子萌发的影响Table 1 Effects of prim ing time,tem perature and moisture content on the seed germ ination of pepper and eggplant
蛭石引发各处理提高了辣椒品种‘王子二号’种子的发芽势、发芽指数和活力指数,其中P2、P4、P5处理种子发芽指数和活力指数显著高于其他处理。P2处理发芽指数、活力指数均显著高于P1、P3和对照,发芽势高于P1、P3,但差异未达显著水平。因此,‘王子二号’种子蛭石引发含水量以80%为宜。P2、P4、P5处理发芽势、发芽指数和活力指数显著高于对照,各处理之间无显著差异,因此,引发时间以5—9 d为宜。P6、P7处理的发芽指数和活力指数显著低于P2、P4,因此,引发温度以15℃为宜。
综上所述,考虑效果、成本及效率,建议在含水量为80%、15℃黑暗条件下,引发‘墨西哥’和‘王子二号’种子5 d为宜。
2.2 渗透势、引发时间对辣椒和茄子种子萌发的影响
渗透调节引发各处理均提高了茄子品种‘墨西哥’种子的发芽势和发芽指数,其中,E9处理种子的活力指数显著高于对照(表2)。E9处理种子发芽指数高于E8、E10和对照,活力指数显著高于E10和对照,可见,引发‘墨西哥’种子KNO3溶液渗透势以-1.5 MPa为宜。E9处理种子的发芽指数和活力指数高于E11、E12、E13,因此,引发时间以24 h为宜。
渗透调节引发各处理均提高了辣椒品种‘王子二号’种子的发芽势和发芽指数,其中,P9处理种子的发芽势、发芽指数和活力指数显著高于P8、P10、P11、P12、P13和对照。因此,引发‘王子二号’种子KNO3溶液渗透势以-1.5 MPa,引发时间以24 h为宜。
综上所述,考虑效果、成本及效率,建议在15℃黑暗条件下,以渗透势为-1.5 MPa KNO3溶液引发‘墨西哥’和‘王子二号’种子24 h。
表2 渗透势和引发时间对辣椒和茄子种子萌发的影响Table2 Effects of osmotic potential and prim ing time on the seed germ ination of pepper and eggp lant
2.3 固体基质与渗透调节引发对辣椒和茄子种子引发效果的比较
与液体渗透调节引发(E9、P9)处理相比,固体基质引发处理(E4、P4)的种子发芽势高1.6%—2.7%,发芽指数高3.4—6.4,活力指数高0.2—0.4(表1、表2)。固体基质引发和KNO3渗透调节引发均可提高辣椒和茄子种子的发芽势、发芽指数和活力指数,本试验中蛭石引发效果好于KNO3渗透调节引发。
3 讨论
在欧美发达国家,种子引发已经成为蔬菜、花卉种子常用的播前种子处理方法。固体基质引发是将固体或半固体材料、一定量的水与种子混合进行的。固体基质利用固体材料的化学和物理特性控制种子对水的吸收。通常使用的固体物质是蛭石、粘土、合成硅酸钙等。渗透调节引发是把种子浸泡于充气的、低水势的溶液中,本质是使种子暴露于外部低水势溶液从而限制种子吸水的速率和程度。PEG、KNO3、KCl、K3PO4、KH2PO4、MgSO4、CaCl2、NaCl等都可作为低水势溶液[2]。国内外在固体基质引发和KNO3渗透调节引发提高种子出苗和抗逆性方面已有大量研究。KNO3渗透调节引发提高了早春低温温室西瓜种子出苗特性[3];提高了茄子种子的活力并增强了幼苗的耐盐性[4]。固体基质蛭石引发提高了低温条件下西瓜、不结球白菜种子、盐胁迫下辣椒的种子活力[5-7]。与渗透调节引发相比,固体基质引发有以下优点:成本低,不需要大量的渗透溶液和昂贵的充气控制系统[8];引发处理后种子不需要冲洗,直接干燥,操作简便;可与生物菌剂或化学药剂结合使用防治土传病原菌,提高种子性能[9-10];环境友好。
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(责任编辑:闫其涛)
Effects of different prim ing factors on seed germ ination of pepper and eggp lant
WU Ling-yun,LIMing ,YAO Dong-wei
(Horticultural Research Institute,Shanghai Academy of Agricultural Sciences;Shanghai Key Laboratory of Protected Horticultural Technology,Shanghai201403,China)
The effects of different priming factors,such as temperature,time,moisture and osmotic pressure,on the seed germination of pepper and eggplantwere studied.The results showed that the optimum conditions for the solidmatrix priming and osmoprimingwere15℃,80%moisture content,5 d and 15℃,-1.5MPa KNO3,24 h,respectively;The germination potential,germination index and vitality index of pepper and eggplant seeds increased significantly;And the effect of solid matrix priming was better than that of osmo-priming.
Solid matrix priming;Osmopriming;Pepper;Eggplant;Germination
S641.04
:A
1000-3924(2017)02-077-04
10.15955j.issn1000-3924.2017.02.14
2015-12-25
上海市闵行区科技项目(2015MH189)
吴凌云(1978—),女,硕士,副研究员,主要从事种子处理技术研究。E-mail:wulingyun78@163.com
,E-mail:yy13@saas.sh.cn