不同处理对甘草种子发芽率和出苗率的影响△
2017-12-26安钰李明李生兵张清云刘华
安钰,李明,李生兵,张清云,刘华
(1.宁夏农林科学院 荒漠化治理研究所,宁夏 银川 750002;2.盐池县科学技术局,宁夏 盐池 751500)
·中药农业·
不同处理对甘草种子发芽率和出苗率的影响△
安钰1*,李明1,李生兵2,张清云1,刘华1
(1.宁夏农林科学院 荒漠化治理研究所,宁夏 银川 750002;2.盐池县科学技术局,宁夏 盐池 751500)
目的探索甘草种子萌发和出苗最适宜的处理方式,为甘草育苗和大田播种提供技术依据。方法通过对甘草(GlycyrrhizauralensisFisch.)种子进行不同处理,比较其发芽率和出苗率变化情况。结果不同处理方法对甘草种子发芽率有显著性影响,其中机械研磨处理的甘草种子发芽率最高,其次为浓硫酸处理3 h的甘草种子;浓硫酸处理、机械研磨与高温浸种处理的出苗率显著高于对照的出苗率,其中随着浓硫酸处理时间的延长,甘草种子的出苗率呈明显增高而后又下降的趋势。结论和其他处理相比,机械研磨和硫酸浸种3 h的处理发芽率和出苗率有明显提高,适宜于大面积种植甘草时进行种子处理。
甘草种子;发芽率;出苗率
甘草GlycyrrhizauralensisFisch.为多年生豆科草本植物,作为重要的大宗药材,在我国具有悠久的药用历史。甘草属植物用途广,不但是重要的药用植物,而且是优良的防风固沙、保持水土的植物,经济价值较大。近年来,随着甘草在中药保健品、中成药以及化妆品和食品等行业的快速开发利用,野生甘草资源日趋枯竭[1-2]。因此,人工种植甘草已成为缓解野生甘草资源供应不足的重要途径,甘草的规范化栽培日益受到高度重视。但由于甘草种子细小,种皮紧实,外被蜡质层,吸水力差,在自然条件下萌发率很低(约5%~15%)[3],在种植前必须对种子进行处理,其中种子萌发和幼苗生长特性对于人工培育甘草植株的健壮程度以及产量和品质具有重要影响[4-6]。因此,研究甘草种子萌发和幼苗生长特性,对于今后实现甘草栽培的高产高效具有重要的指导意义。为了解决这一问题,我们对乌拉尔甘草种子用不同处理方法进行了摸索,以期为甘草种质研究、良种选育和人工规范化栽培提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为野生的乌拉尔甘草种子,经宁夏农林科学院荒漠化治理研究所李明研究员鉴定为乌拉尔甘草GlycyrrhizauralensisFisch.的种子。
1.2 试验方法
按表1方法处理甘草种子,取不同处理后的甘草种子300粒(平均分成3份),将其均匀摆放在铺有2层无菌滤纸的培养皿中,在25 ℃恒温培养箱内催芽,光照12 h,发芽期间注意保持培养皿的湿润,第7天统计甘草种子发芽率(以胚根长>1 mm为标准)。
表1 甘草种子处理方法
将试验地划分为27个小区,每个小区30 m2,分别取不同处理后的甘草种子按每亩18 kg(1亩=1/15公顷)的播种量直播于小区中,共9个处理,每处理重复3次,小区随机区组排列。分别于6月10日、17日采用单位行长调查法(0.5 m)对甘草出苗情况进行计数统计。甘草采收期(11月2日),将每个小区2 m2内的甘草全部挖起,统计甘草株数并称重;同时,每个小区取20株甘草,测量甘草的根长和径粗。
1.3 数据统计与分析
采用Excel和SAS 8.1统计分析软件进行数据统计和方差分析,结果以P<0.05表示显著性差异。
2 结果与分析
2.1 不同处理对甘草种子发芽率的影响
如图1所示,结果表明不同处理条件下的甘草种子发芽率有显著差异。所有经过处理的甘草种子发芽率均显著高于对照,其中机械研磨处理的甘草种子发芽率最高(88%),是对照的6.07倍。浓硫酸不同处理时间对甘草种子发芽率有明显影响,处理1 h、3 h、6 h间无显著性差异,但随着浓硫酸处理时间的延长,甘草种子发芽率呈明显增长而后又下降的趋势,其中以处理3 h的发芽率最高。为确保发芽率,处理时间应控制在3 h左右。
图1 不同处理方法对甘草种子发芽率的影响
2.2 不同种子处理对甘草出苗情况的影响
图2 不同处理方法对甘草出苗情况的影响
如图2所示,结果表明不同处理间有极显著差异,说明9种处理方法对甘草出苗率的影响是显著不同的。浓硫酸处理、机械研磨与高温浸种处理的出苗率显著高于对照的出苗率,其中浓硫酸处理1 h的甘草种子出苗率最高,且随着浓硫酸处理时间的延长,甘草种子的出苗率呈明显增高而后又降低的趋势。增温复浸与吸湿回干处理的甘草种子出苗率也有所提高,但它们之间的差异性不显著。
2.3 不同处理对甘草苗生长特征的影响
如图3所示,与对照相比,不同处理方法明显增加了甘草的成苗数,其中浓硫酸处理随着处理时间的延长,甘草成苗数呈明显上升然后下降趋势,处理3 h时的成苗数达到最大。各处理甘草根鲜重变化幅度不大,其中浓硫酸处理下根鲜重的变化趋势与甘草成苗数变化一致,增温复浸处理根鲜重低于对照,甘草种子吸湿回干处理成苗数与根鲜重明显上升。
图3 不同处理方法对甘草生长特性的影响
经不同方法处理的一年生甘草根长与对照相比均有不同程度增加,除了硫酸1 h和高温浸种处理,但各处理无显著性差异。其中增温复浸法和吸湿回干法处理甘草根长最长,浓硫酸处理随时间的延长而下降,在3 h时稍有回升。不同处理方法对一年生甘草径粗无显著的影响,除了机械研磨和吸湿回干处理,甘草径粗表现出不同程度的降低,其中浓硫酸处理随着时间的延长,甘草径粗呈先下降后上升的趋势。
3 结论与讨论
甘草种皮角质硬实,因吸水难而影响种子发芽。而具有较高发芽能力是甘草生产中实现苗齐、苗匀、苗壮,最终获得高产、高效的基础。同时,在进行甘草种子生物学评价及筛选优良种质时,除了考察种子发芽率外,还应观察出苗率,即种子发芽后是否茁壮生长或出现枯黄、死亡的情况[7]。本研究表明,用硫酸处理甘草种子,硫酸的处理时间与种子萌发率、出苗率及幼苗生长情况有如下关系:处理时间越长,种子萌发速度越快,但种胚受损越严重,处理时间短时,虽然萌发率会降低,但幼苗生长更健壮,这与王咏星研究结果是一致的[3]。所以用浓硫酸处理种子时间一定要合适,且不能用力搅拌,以免使种胚受到损伤,降低出苗率或导致幼苗发育不良。试验结果表明,用硫酸浸种3 h的处理发芽率最高,和其他处理相比(除机械研磨外)有明显提高。同时,机械研磨处理甘草种子也可打破种子硬实状态,大幅度提高种子发芽率与出苗率,用机械研磨种子的方法简便易行,成本较浓硫酸处理法低,可在生产中推广应用,主要是要掌握种皮破裂适度即可。由于甘草种皮比较硬,用热水处理甘草种子时,起到软化种皮的作用,但温度太高又使种胚受到损伤,当用热水浸泡时,发芽率与对照相比有所提高,但是效果没有浓硫酸处理好。机械研磨处理的种子发芽率最高,但是出苗率没有浓硫酸处理的高,原因可能是用机械研磨处理可以更好的破除硬实种子,增加种皮透水性,但在一定程度上也损伤了种子的胚,造成根系活力低等不良后果。甘草种子吸湿回干处理成苗数与根鲜重明显上升,这可能与甘草的生活习性有关,是旱生植物种子萌发的一种特性,是干旱荒漠地区植物适应旱生条件的一种机制[8]。
[1] 丘明新,刘家琼.我国干旱地区甘草草地资源的利用与保护[J].自然资源学报,1993,8(4):314-321.
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[3] 王咏星,陈海洋,谢丽琼,等.提高甘草种子的发芽率和出苗率试验[J].种子,2004,23(10):27-29.
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InfluenceofDifferentTreatmentsonGerminationandSeedlingRateofGlycyrrhizauralensisSeed
AN Yu1*,LI Ming1,LI Shengbing2,ZHANG Qingyun1,LIU Hua1
(1.InstituteofDesertificationControl,NingxiaAcademyofAgricultureandForestrySciences,Yinchuan750002,China;2.YanchiScience&TechnologyBureau,Yanchi751500,China)
Objective:To explore the optimum method for germination and seedling rate of licorice seed,and provide technical basis for licorice seedling-raising and planting in field.MethodsThe change of the germination and seedling rate of licorice seeds by treated with different processing method was compared.ResultsIt showed that the different methods had significant effects on licorice seed germination rate,the germination rate of licorice seeds with mechanical grinding was the highest,followed by treated 3 h with sulfuric acid.The seedling rate of sulfuric acid,mechanical grinding and high temperature-soaking were significantly higher than that of the control.With the increasing of soaking time by sulfuric acid,the seedling rate of licorice seeds decreased after an initial increase.ConclusionCompared with other methods,the germination and seedling rate of licorice seeds with mechanical grinding and sulfuric acid for 3 h have significant increase,are suitable for planting licorice in large area.
Licorice seeds;germination rate;seedling rate
10.13313/j.issn.1673-4890.2017.9.015
宁夏自然科学基金项目(NZ16115);宁夏农林科学院科技创新先导资金项目(NKYJ-16-04);宁夏科技攻关“野生甘草资源急剧退化机理研究与人工修复技术示范应用”和“盐池县沙生药材资源综合利用研究”
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安钰,副研究员,研究方向:中药材种植技术研究;Tel:(0951)6886842,E-mail:anyu-02@163.com
2017-02-07)