不同处理对萱草种子萌芽的影响研究

付宝春，秦国杰，王 松，武 敏，薄 伟

(山西省农业科学院 园艺研究所，山西 太原 030031)

不同处理对萱草种子萌芽的影响研究

付宝春，秦国杰，王 松，武 敏，薄 伟*

(山西省农业科学院 园艺研究所，山西 太原 030031)

以萱草为试验材料，主要对萱草种子萌芽的环境条件、储藏条件进行了探索，以期找到适宜种子萌芽的最佳外界因子，为萱草种子的播种育苗工作及大面积园林应用提供理论依据和物质保障，结果表明：萱草种子灰黑色，长圆形，种子光滑无毛，稍有3棱，长5～6 mm，顶端渐尖，种子千粒重(33.660±1.655)g，种子含水量为11.4%，吸水量可达到80%以上；光暗间隔处理、萌芽温度选择25 ℃/20 ℃有利于萱草种子萌芽，且出苗整齐；采收后立即播种的种子萌芽率最高，可达84.4%；0.5、1.0、1.5 cm 3种播种深度对萱草种子萌芽率的影响差异不大，以1.0 cm播种深度的种子萌芽率最高，为33.3%。

萱草；种子；萌芽率；吸水量；发芽指数

萱草(Hemerocallisfulva)又名黄花菜，为萱草科萱草属多年生草本花卉。萱草根状茎粗短，花色繁多，花型硕大，盛花期繁花似锦，能形成长久的花海景观，不仅适合于花坛、花境栽植，也可作疏林地被植物。同时根可入药，有清热利尿，凉血止血的功效，可广泛应用于医药工业及园林绿化当中，是集观赏价值和药用价值于一身的优良草本花卉。目前，国内外对萱草的研究主要集中在逆境胁迫[1-3]、生理生化[4-5]、品种间亲缘关系分析[6-8]、化学成分与药理作用[9-11]等领域，对萱草修复污染土壤亦有所探讨[12]。我国拥有丰富的萱草种质资源，纵观萱草属植物的研究历史，关于外界环境因素对萱草种子萌芽影响的研究报道极少，对该属植物的开发利用及育种工作相对滞后，而种子萌芽生物学特性研究作为开展育种工作的基础，对萱草进行相关研究就显得更重要。

为利用我国丰富的萱草种质资源，本试验以萱草种子为材料对其进行了萌芽生物学特性研究，以期找到提高种子萌芽率的有效途径，为萱草的播种育苗及园林应用提供一定的科学理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验在山西省农科院园艺研究所植物生理实验室进行，从生长健壮、观赏性较高且无病虫害的植株上选取萱草果实，以果皮变黄顶端有裂口但还未干燥时采集的粒大饱满种子为供试材料。

1.2 试验方法

设置光照、温度、播种深度和储藏条件等不同处理，每个处理3次重复，每次重复30粒种子。温度、光照和不同储藏条件试验种子均匀地放于铺有湿润滤纸的培养皿中，滤纸浸湿到水不从纸上流下为宜；播种深度试验种子播于以泥炭土为基质的穴盘中，各试验所用种子均以蒸馏水浸泡1 d。参照《国际种子检验规程》[13]的鉴定标准，以胚根突出种皮的长度超过种子直径作为萌发标准，逐日观察记录种子萌芽数[14]，直至无萌发种子出现为止，期间给种子适当补水。试验结束后统计开始萌芽时间、萌芽天数，并计算发芽势(10 d时种子的萌芽率)、萌芽率和发芽指数。

1.2.1 千粒重与含水量的测定 千粒重测定：从采收的种子中随机选取1000粒，用由德国Pfeuffer公司研发的千粒重测定仪进行称重，重复5次，根据5个称量读数计算平均重量和标准偏差[15]。

含水量测定：将装有种子的铝盒称重后放入(105±2)℃的烘箱中，敞开盖子，从温度达到105 ℃时开始计时，连续烘干4 h。取出后盖上盖子，放入有干燥剂的干燥器中冷却15～20 min。取出称重，记下读数。根据测定结果，计算种子含水量(%)。

1.2.2 吸水量的测定 取50粒发育良好的种子，称重后放入装有蒸馏水的烧杯，置于25 ℃培养箱中，前2 h每隔0.5 h测定1次，然后每隔2、4、12 h测定1次吸水量，测定时用滤纸吸干种子表面水膜称湿重，直至重量不变，3次重复取平均值。

1.2.3 温度和光照条件设置 恒温下光照设置：将萱草种子置于25 ℃/20 ℃培养箱内分别进行不同光照条件(24 h黑暗、24 h光照、每日光照10～12 h)种子萌芽试验，光照强度9000 lx。

一定光照下温度设置：将萱草种子置于每日光照10～12 h培养箱内分别进行不同温度条件(20 ℃/15 ℃、25 ℃/20 ℃、30 ℃/20 ℃)种子萌芽试验。

1.2.4 播种深度试验 在穴盘内盛入泥炭土，用蒸馏水保持湿润，然后把萱草种子分别以0.5、1.0、2 cm的深度点播，将穴盘置于日光温室(25 ℃/20 ℃)内，正常光照培养。

1.2.5 不同储藏条件试验 将萱草种子分别进行3种不同处理，处理1：采集后随即用于种子萌芽试验；处理2：放在室温干燥环境条件下6个月后进行萌芽试验；处理3：在5 ℃的冰箱中干燥冷藏6个月后行萌芽试验。

1.3 数据计算和统计分析

试验数据采用Excel 2003软件进行计算，用SPSS 18.0软件进行差异显著性分析，各数据计算公式如下：

发芽指数(GI)=∑(Gt/Dt)

公式中，Dt为萌芽日数，Gt为与Dt相对应的每天萌芽种子数。

2 结果与分析

2.1 种子表观形态

萱草种子灰黑色，长圆形，种子光滑无毛，有3棱，长约5～6 mm，顶端渐尖，种子千粒重(33.660±1.655)g，种子含水量为11.4%。

2.2 种子吸水曲线

种子萌发由吸水开始，干燥时种子含水量极低，吸水后不仅提高了原生质的代谢水平，而且氧气通过膨胀软化的种皮，增强了胚的呼吸作用，也使胚根更易于突破种皮[16]。

由图1可知，萱草种子在第4小时时吸水速率开始明显加快，第20小时吸水量超过50%，在32 h后吸水速率开始降低，种子吸水量在第44小时逐渐趋于饱和，最终吸水量为81.42%。由此说明种皮具有较好的透水保水能力，同时种子浸水后引起的种皮膨胀、软化，可使更多的氧气透过种皮进入种子内部。

图1 萱草种子吸水量变化

2.3 光照条件对种子萌芽的影响

多数花卉种子萌芽只需水分充足，加之适宜的温度和一定的氧气即可，光照并非萌芽的必要条件[17]。对于萱草种子而言，光照、黑暗、光暗间隔3种恒温条件下种子萌芽指标见表1。

从表1可以看出，光照、黑暗和光暗间隔处理的种子萌芽率差异均不显著(P>0.05)，与全光照相比其余两组萌芽率分别降低了8.8、3.3个百分点。3种不同光照条件的种子发芽势亦差异不大(P>0.05)，其中以光暗间隔条件下种子发芽势最高，为26.7%，种子在第7天开始萌芽，第22天萌芽结束。在发芽指数方面，光暗间隔处理的发芽指数高于其余2种处理。由此可见，不同光照条件对种子萌芽率的影响较小，但光暗间隔处理可有效提高种子萌芽速率。

2.4 温度条件对种子萌芽的影响

温度是种子萌芽的重要影响因子，低温可使酶活性降低，而高温下蛋白质则会缓慢变性，只有在合适温度下，种子才会表现出最高的萌芽率。20 ℃/15 ℃、25 ℃/20 ℃、30 ℃/20 ℃ 3种处理在相同光照条件下种子萌芽指标见表2。

由表2可以看出，不同温度处理之间种子萌芽率差异显著(P<0.05)，30 ℃/20 ℃处理的种子萌芽率最低，相比其他2种处理的种子萌芽率分别降低了5.5、12.2个百分点。3种温度处理的种子均在第7天开始萌芽，在第22天萌芽结束。20 ℃/15 ℃和25 ℃/20 ℃处理的种子发芽势、发芽指数差异不大(P>0.05)，但均高于30 ℃/20 ℃处理，说明其种子萌芽时间相对集中。

表1 不同光照条件对萱草种子萌芽率的影响

注：同列小写字母表示在0.05水平上的差异显著性，字母相同则差异不显著，不同则差异显著。下同。

表2 不同温度处理对萱草种子萌芽率的影响

2.5 播种深度对种子出苗的影响

种子播种深度与其自身出苗量关系密切。适宜的播种深度，可提高种子出苗率，并促使幼苗健壮生长。

对不同播种深度处理的种子出苗率进行多重比较，结果表明(表3)：播种深度1 cm与其余2种处理之间种子出苗率存在一定差异(P<0.05)，以0.5 cm播种深度出苗率较低；1.0 cm播种深度的种子出苗率最高，相比其余2种播种深度分别提高了11.1、10.0个百分点。0.5 cm播种深度的种子第13天开始出苗，开始出苗时间最迟，但出苗持续时间稍短。1.0 cm和2.0 cm播种深度的种子均在第11天开始出苗，第24天结束，种子出苗峰值出现时间与0.5 cm播种深度相差不大。

表3 不同播种深度对种子出苗的影响

2.6 不同储藏条件对种子萌芽的影响

种子的萌芽性能和寿命不仅决定于遗传特性、形态结构，种子的贮藏条件也至关重要。不同储藏条件种子的萌芽情况见表4。

由表4可以看出，不同储藏条件虽能有效缩短种子萌芽时间，但对其萌芽率的影响较小(P>0.05)。各储藏条件以处理1的种子萌芽率最高，达到84.4%，且种子萌芽开始时间与结束时间最早，发芽势和发芽指数均为最高。相比处理1和处理3，处理2的种子萌芽率最低，为71.1%，种子第7天开始萌芽，第22天萌芽结束，但发芽势、发芽指数略高于处理3。从萌芽速率来看，处理1的种子萌芽速度较快，萌芽时间相对集中。由此可见，萱草种子即采即播的萌芽效果最好，种子萌芽期最短。

3 结论与讨论

光照和温度是影响种子萌芽的重要外界条件，反映了植物在长年进化过程中对环境因子的适应性。一般来说，光照强弱对种子萌发的影响不大，植物种子在任何光照条件下都可正常萌发，但有部分植物的种子萌发需要一定的光照，如烟草、夜香树种子。另有一些植物种子光照抑制了萌发，即需暗种子[18]。同时，种子萌发过程中的酶催化反应与温度密切相关，一般来说，温带植物种子的最适萌发温度为15～25 ℃。本试验结果表明，萱草在全光照处理下种子萌芽率略高，但光暗间隔条件下种子发芽势最高。说明种子萌发受光照的影响不大，光暗间隔处理可使种子萌芽相对集中，出苗整齐。3种温度处理的种子萌芽率均存在较大差异，以25 ℃/20 ℃处理的种子萌芽率较高，且种子萌芽速度最快，但温度达到30 ℃左右，种子萌发的各项指标均显著下降。萱草这种萌发对温度表现出的适应性，确保了种子可在适宜的外界环境下萌芽，以增加幼苗的存活机率。

表4 不同储藏条件对萱草种子萌芽率的影响

研究学者普遍认为，种子存在休眠，需要经过一定时间的低温，才能在温度回升时萌发。田美华等[19]研究显示，华中碎米荠种子经过1个月的低温(4 ℃)层积处理后，休眠解除。该试验发现，采集后随即用于萌芽试验的萱草种子相比其他2种储藏方式获得了较高萌芽率、发芽势和发芽指数，萌芽周期也较短。说明采用即采即播，种子萌芽整齐，萌芽速度较快，种子活力较强[20]。但种子在低温和室温储藏后，其萌发率均显著下降。表明萱草种子萌芽并不需要低温完成生理后熟，这与樊卫国等[21]在山核桃种子的结论一致。低温储藏不仅难以有效提高萱草的种子萌发率，反而增加了种子的储藏时间，过多地消耗了自身的营养物质，而室温处理的种子萌芽率最低，说明将种子适当低温储藏也可能对其萌芽具有一定正面影响。

播种深度与种子出苗多少息息相关，是种子出苗率与出苗速度的重要影响因素之一[22]。一般而言，在大面积播种育苗时，播种深度越浅，操作越方便快捷，但播种深度太浅，根与土壤不能充分接触，影响吸水，导致根系生长不良，幼苗生长受到抑制。本研究表明，3种播种深度的种子出苗率、出苗时间均无较大差异，且幼苗长势良好，以播种深度1 cm出苗率稍高，但与培养皿中的种子萌芽率仍有较大差距。因次，在萱草育苗过程中可将种子在培养箱中萌芽后移入穴盘进行温室育苗以提高萱草成苗率。而直播于土表或仅覆一层薄土对萱草种子出苗率和幼苗生长是否存在负面影响还有待进一步研究。

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EffectofDifferentTreatmentsonSeedGerminationofHemerocallisfulva

FU Bao-chun, QIN Guo-jie, WANG Song, WU Min, BO Wei*

(Institute of Horticultural Science, Shanxi Academy of Agricultural Sciences, Taiyuan 030031, China)

The environmental conditions and storage conditions for the seed germination ofHemerocallisfulvaare studied. The seed ofH.fulvais ash black, ovale, and smooth without hairs; its length is 5～6 mm; its 1000-seed-weight is (33.660±1.655) g; its water content is 11.4%; its water absorption can reach 80%. The alternant light/dark treatment at 25 ℃/20 ℃ is advantageous to the seed germination and orderly seedling emergence ofH.fulva. When the harvested seeds are sown immediately, their germination rate is the highest, reaching 84.4%. There are no obvious differences in seed germination rate among 3 treatments of sowing depth (0.5, 1.0, and 1.5 cm), and the seeds sown in 1.0-cm-deep soil have the highest germination rate (33.3%).

Hemerocallisfulva; Seed; Germination rate; Water absorption; Germination index

2017-07-24

山西省省级财政支农专项资金项目(2017ZZCX-11)。

付宝春(1973─)，男，辽宁鞍山人，副研究员，在读博士，主要从事花卉引种驯化研究。*通讯作者：薄伟。

S682.1+9

A

1001-8581(2017)11-0077-04

(责任编辑：曾小军)