不同处理对菠菜种子萌发和生长的影响

刘 建 楼坚锋 姚丹青 顾芹芹 张春庆 李建勇

（1上海市种子管理总站，上海 201103；2山东农业大学农学院，泰安 271018；3上海市农业技术推广服务中心,上海 201103）

菠菜是一种营养丰富，栽培广泛的蔬菜；菠菜含有丰富的维生素，铁元素也较其他蔬菜含量多，它是餐桌上极常见的蔬菜之一[1]。同一时间采收的菠菜种子成熟度差异大，且休眠性较强，容易导致发芽势较弱、生长缓慢、田间出苗率低[2]，而且一般的菠菜种子种皮较厚，吸水性较差，种子的出苗与温度也密切相关，所以研究如何对菠菜种子进行准确的质量检测，确定最佳的试验方法，对于保证菠菜种子的质量、农民的生产用种安全有着十分重要的意义。影响种子发芽力的因素主要有水分、光照、温度，种子成熟度、种子含水量、种子休眠、硬实等[3-5]。发芽床和种子硬实、休眠是影响种子发芽力较为重要的因素[6-8]。本研究旨在通过研究不同的培养条件和种子处理对菠菜种子发芽情况及生长情况的影响。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点 室内试验于2018年1月在上海市农作物种子质量检测中心进行。

1.2 试验材料 取自上海三友种苗有限公司选育的金申小菠菜种子。

1.3 试验方法

1.3.1 播种前种子处理 取250g金申小菠菜种子，在7℃条件下进行预冷处理3d，用于打破种子休眠；然后分成3个组，每组800粒种子，第1组不做处理为对照（CK），第2组40℃温水浸泡3h，第3组将菠菜种子剥壳处理。

1.3.2 培养方法 根据《农作物种子检验规程》，本试验采用2种培养方法，一种采用纸床，另一种采用沙床。在2种培养方法中，分别设3个种子处理，即第1组不做处理为对照（CK），第2组40℃温水浸泡3h，第3组将菠菜种子剥壳处理，每个处理组100粒种子，4次重复。

进行培养时按照农作物种子发芽的技术规定，15℃恒温处理21d。培养期间，及时加水，保持水分适宜；对于纸床菠菜注意及时更换纸床，防止发霉。

1.3.3 样品测定方法 15℃处理7d后进行初次计数，统计发芽势；21d后进行末次计数统计发芽率，并对不做种子处理的各组选取20株统计根、下胚轴、叶的长度。

发芽势=（发芽高峰期发芽的种子数（7d）/供试种子数）×100%

发芽率=（发芽种子数/供试种子数）×100%

1.3.4 试验仪器 杭州钱江仪器设备有限公司生产的GTOP-300D光照培养箱，测量温度范围5～50℃，精度±1℃。

1.3.5 统计分析 样品测试数据结果用Microsoft Excel 2003和SPSS 22.0软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同培养方法和种子处理对菠菜种子发芽势和发芽率的影响 通过对不同培养条件下的不同种子处理进行具体的单因素多重比较分析发现（图1），沙床培养下浸种处理可以显著提高菠菜种子的发芽势；在纸床条件下破壳处理可以显著提高种子的发芽势，这说明种子处理可以显著提高菠菜种子的发芽势，但是试验也发现沙床条件下浸种处理种子的发芽率要高于纸床条件下破壳处理种子的发芽率，这有可能是种子水分吸收差异引起的。如图2所示，对于菠菜种子的发芽率统计结果表明，种子处理并不显著影响种子的最终发芽率，在沙床条件下破壳处理的种子的发芽率甚至显著低于对照组，这有可能是由于菠菜种子种皮较厚、较硬，在进行剥壳处理时损伤种子导致的；和图1一样，沙床培养种子的发芽率也高于纸床培养种子的发芽率。

图1 沙床和纸床条件下不同种子处理对菠菜种子发芽势的影响（P＜0.05，下同）

2.2 不同培养方法和种子处理对菠菜种子发芽势和发芽率的交互作用分析 据表1所示，不同的种子处理、培养方法都对菠菜种子的发芽势影响显著，沙床培养的菠菜种子的平均发芽势为44%，纸床培养的菠菜种子的平均发芽势是17%。由此可见，采用沙床培养可以显著提高菠菜种子的发芽势，而且这2种因素之间存在交互作用。

据表2所示，不同的种子处理、培养方法都对菠菜种子的发芽率影响显著，沙床培养的菠菜种子的平均发芽率是67%，纸床培养的菠菜种子的平均发芽率是37%。由此可见，采用沙床培养的菠菜种子的发芽率显著高于纸床培养的，而且这2种因素之间存在交互作用。

图2 沙床和纸床条件下不同种子处理对菠菜种子发芽率的影响

表1 不同种子处理和培养方法对菠菜种子发芽势影响的显著性分析

表2 不同种子处理和培养方法对菠菜种子发芽率影响的显著性分析

2.3 沙床和纸床对菠菜种子生长情况的影响 通过对沙床和纸床条件下根、下胚轴、叶长度的统计（图3），发现纸床和沙床条件下，菠菜种子的根长没有明显差别；沙床条件下菠菜种子的下胚轴长显著长于纸床条件下的长度；纸床条件下叶片长显著长于沙床条件下的长度。这种菠菜种子幼苗的差异很有可能是由于纸床和沙床培养条件下水分和光照不同引起的。

图3 不做处理的沙床和纸床条件下菠菜种子的根、下胚轴、叶长度统计图

3 结论与讨论

试验表明在对菠菜种子纸床和沙床培养的发芽势和发芽率的试验统计中，沙床培养的菠菜种子的发芽势和发芽率要明显高于纸床，这可能与沙床培养条件下种子吸水较充分有关，所以通过沙床对菠菜种子进行发芽试验能较为准确的判定菠菜种子发芽率和发芽势；通过菠菜种子的预先处理试验表明，在沙床培养的条件下浸种处理可以显著提高菠菜种子的发芽势，在纸床培养的条件下，破壳处理显著提高菠菜种子的发芽势，但是浸种处理和破壳处理不能提高菠菜种子的发芽率，综上所述，推荐用沙床和浸泡种子来处理菠菜种子，这样能较为快速准确地判断菠菜种子真实的质量情况。通过对菠菜种子的幼苗进行形态学分析，发现沙床条件下菠菜种子幼苗的下胚轴较长，叶片长度较短，这也暗示着不同水分和光照条件影响种子幼苗的生长，由于目前关于水分和光照影响植物生长的调控通路还在研究探索中，如果能定位到水分和光照影响种子萌发和幼苗生长的主效基因，这对于更好的研究种子活力有着更深刻的意义。