无籽西瓜“四免”育苗技术
2019-01-16张元国杨晓东魏家鹏刘树森王林武
张元国 杨晓东 魏家鹏 刘树森 王林武
(1潍坊市农业科学院,山东潍坊 261071;2寿光市三木种苗有限公司,山东寿光 262700)
三倍体无籽西瓜种子发芽普遍存在“三低一高”问题,即萌发率低、出苗率低、成苗率低(丁泳和骆冬梅,2000)、“戴帽”率高。普通二倍体西瓜种子发芽率在95%以上,而三倍体无籽西瓜种子发芽率一般在30%左右,经过萌发处理后发芽率可达75%,出苗率60%左右。经调研,无籽西瓜种子“戴帽”率一般可达85%,摘帽费工费时,影响子叶和幼苗生长。为了解决无籽西瓜种子“三低一高”问题,笔者育苗团队对相关影响因素进行了探讨,并从破壳、浸种、种子引发、干播等方面探讨简便可行的无籽西瓜免催芽、免浸种、免摘帽、免破壳的“四免”育苗技术,以期为无籽西瓜的集约化育苗和规模化生产提供参考。
1 “三低一高”原因与“四免”技术的提出
三倍体无籽西瓜种子萌发障碍由多种因素引起。一是种胚发育不完全,胚质量仅占种子质量的38.5%,种胚体积占种壳内腔的60%~70%,同时还有相当比例的畸形胚;二是种皮较厚,特别是喙部(李稳香和田全国,2005);三是种子脂肪含量较高,约为42.75%,油脂含量高的种子吸胀能力弱,在萌发过程中需要消耗更多的氧气(徐玉波和荣文英,2002)。据报道,三倍体无籽西瓜种子萌发“三低”的原因主要是种胚较小,导致种腔里留下了一个较大的空腔结构,在种子吸胀过程中,种皮极易吸水,而种胚吸胀能力弱,导致氧气吸入困难,二氧化碳不能及时排出,水气失调,种腔内不断积累二氧化碳而不能发芽(戴思慧,2014)。其次是种子的内种皮结构致密,平均厚度约为二倍体种子的10倍,常规播种容易导致大多数品种种子萌发时出现“戴帽”现象。由此可见,解决三倍体无籽西瓜种子发芽“三低一高”问题必须解决种皮吸水太快(种嘴吸水最快)和种子空腔问题,确保种子内外气体交换正常和吸水速率平衡。本研究试图从水分控制、破壳方式、播种方向、引发处理等方面探讨免催芽、免浸种、免摘帽、免破壳的“四免”育苗技术。
2 “四免”育苗技术
2.1 免催芽技术 无籽西瓜育苗一般采用浸种后破壳催芽的方法,但浸种后种子湿润,破壳难度大、速度慢。为了便于破壳,简化育苗程序,2018年7月21~28日进行浸种后晾干破壳直播与浸种后破壳催芽对比试验,即免催芽技术试验,以三倍体西瓜品种奥覇无籽王为试材,采用72孔穴盘播种。分别浸种0.5、1.0、2.0、3.0、4.0 h(小时)后自然晾干3 h(小时),然后破壳(破壳种阜)直播,以浸种后破壳催芽24 h(小时)再播种为对照,播种方向为种嘴向上90°。试验结果表明(表1):浸种后自然晾干直播比浸种催芽处理的出苗率和脱帽率明显提高,其中浸种2 h(小时)后自然晾干3 h(小时)破壳直播的种子出苗率和脱帽率最高,分别为87.5%和91.0%,比浸种催芽处理分别提高了15.3和9.2个百分点。
后经重复试验证明,浸种后自然晾干3 h(小时)再破壳播种,操作简单,破壳容易,工效高,既可以提高种子出苗率,又可以减少子叶“戴帽”出土。可见,三倍体西瓜育苗浸种后可以免催芽。
表1 浸种后催芽和免催芽直播对三倍体西瓜种子出苗率和脱帽率的影响
2.2 免浸种技术 集约化育苗要求种子适宜机械播种,机械播种最好采用干籽直播,因此,根据种尖一侧一般有空隙,扎眼有利于空气交换的原理,于2018年7月28日至8月6日进行干播扎眼(采用6 cm锥子扎眼)破壳试验(图1),采用72孔穴,盘每处理36粒种子,3次重复,播种方向为种嘴向上90°,播种后用喷壶喷水(约700 mL)并覆盖报纸。试验结果表明(表2),种尖处一面扎眼,出芽率和脱帽率均超过75%,但是扎不好容易伤到子叶。种子中间扎透眼出苗率66.7%,脱帽率75.0%,明显高于不破壳处理。
从实用角度考虑,生产上可以采用种子中间扎透和种尖处及种尖一侧扎透眼的方法,注意观察中间扎眼和种尖破壳对子叶的伤害程度,一般干播对子叶伤害不大,特别是种尖一侧一般有空隙(子叶和种壳之间),若熟练工则可以采用此方法。干播扎眼破壳处理可以为无籽西瓜种子机械破壳提供参考。
图1 三倍体西瓜种子扎眼位置示意图
表2 干播扎眼破壳对三倍体西瓜出苗率和脱帽率的影响
笔者还进行了多次单一位置破壳和不同位置组合破壳方法的试验筛选,选出了破壳工效高、出苗率高和“戴帽”率低的简易方法:剪种尖、剪种嘴、剪种阜、剪种尖一侧、种尖处扎眼,最为安全可靠、工效最高的方法是剪短边种阜(胚根出口一般在种嘴种壳短边2/3处)。
干播种子的出苗率和脱帽率与浇水量有很大的关系。2018年7月28日至8月6日进行干播破壳与水量试验,采用72孔穴盘,设正常浇水(每穴盘 700 mL)、浇透水(每穴盘 1 700 mL)、水量减半(每穴盘350 mL)3个处理;破壳方法为剪种尖、剪种嘴、剪种阜、剪种尖一侧、种尖处扎眼以及免破壳。播种方向为种嘴向上90°。喷水后用报纸覆盖穴盘。试验结果表明(表3):在正常浇水的情况下,剪种尖一侧出苗率91.7%,脱帽率83.3%,剪种嘴出苗率75.0%,脱帽率88.9%,剪种尖、剪种尖一侧和种尖处扎眼有利于出苗,出苗率可达85.0%以上。整体来看,浇透水和浇水量减半的出苗率明显低于正常浇水。
急性化脓性中耳炎是由于感染细菌所引起,因此在治疗方面以抗感染为主,既可选择口服或静脉输注等方式以全身给药,亦可采用外用滴耳法局部给药。本研究即采用盐酸洛美沙星滴耳液进行局部治疗,并与氧氟沙星滴耳液进行效果比较。氧氟沙星属于喹诺酮类抗生素,其可抑制局部细菌繁殖,快速清除致病菌。
表3 干播破壳与不同浇水量对三倍体西瓜出苗率和脱帽率的影响
破壳速度为:剪种阜>剪种嘴>剪种尖>剪种尖一侧。剪种嘴一般不伤胚根,适宜的剪口大小为0.18 cm,超过0.22 cm一般会伤到胚根尖,小于0.10 cm则操作比较困难。
免浸种干播利于破壳操作,只要控制好水量,出苗率和脱帽率可以达到生产要求,因此,无籽西瓜可以采取免浸种干播技术。
2.3 免摘帽技术 笔者于2018年6月26日至7月4日进行不同播种方向(干播)试验,采用72孔穴盘,覆基质厚度1 cm,用喷壶浇水,每个穴盘浇水量约700 mL,喷水后覆盖报纸。试验结果表明:种嘴向上90°出苗率和脱帽率较高,达91.6%和86.1%,种嘴向下90°脱帽率只有10.0%,平放脱帽率也只有22.2%。播种量少、破壳技术高的可以采取种胚裸播平放,裸播子叶完整,下胚轴较短,脱帽率100.0%。
2018年7月21 ~28日进行种嘴向上90°干播不同覆土方式和浇水量试验,采用72孔穴盘,覆土厚度1 cm,种子种阜短边破壳,喷水后覆盖报纸。试验结果表明(表4):细土透气性差不能用作覆土,细沙作覆土出苗率和脱帽率偏低,覆2 cm基质对脱帽率影响不大;种嘴向上90°水量减半有利于出苗,但不利于脱帽,浇透水有利于脱帽,但不利于出苗。
表4 种嘴向上90°干播不同覆土方式和浇水量对三倍体西瓜出苗率和脱帽率的影响
2.4 免破壳技术 种子引发处理能显著提高无籽西瓜种子发芽整齐度和幼苗素质,还对细菌性果斑病菌有显著抑制作用(冯建军 等,2007),最重要的是无籽西瓜种子经引发处理后还可以免人工破壳。
2018年7月22 日至8月13日,进行基质(草炭∶蛭石∶珍珠岩=3V∶1V∶1V)引发试验,采用72孔穴盘,种子不破壳,种嘴向上90°干播,加水量、播种深度均设3个处理:水量少(播前不喷水)、水量中等(每盘100 mL)、水量大(每盘500 mL),播种深度分别为1、2、3 cm,喷水后自然干燥7 d(天)。试验结果表明,播种深度为2、3 cm的处理种子不发芽,播种深度1 cm、中等水量引发处理的种子出苗率为66.7%,脱帽率可以达到75.0%。基质引发方法简单,适宜集约化育苗机械播种,可以解决无籽西瓜种子免破壳问题,但出苗率有待提高。
2018年8月20 日至9月9日溶液引发处理后再进行基质引发试验,即种子先用溶液一次引发12 h(小时),再用含水量为29%的基质(草炭∶珍珠岩∶蛭石=3V∶1V∶1V)引发,每处理20粒种子,3次重复,以不做任何引发处理为对照。播种方向为种嘴向上90°。试验结果表明(表5),采用1/4 MS培养基溶液或0.2%硝酸钾溶液一次引发后再进行基质引发可大大提高免破壳种子的出苗率。
表5 溶液一次引发处理后再基质引发对三倍体西瓜出苗率和脱帽率的影响
3 “四免”育苗技术应用建议
3.1 品种选择 本试验均采用无籽西瓜品种奥覇无籽王,种子较大,700粒种子的质量为50 g,一般来说需要破壳处理。有些品种也可不破壳,如印度尼西亚的三倍体品种6618和台湾新1号。
3.2 免催芽技术 浸种后自然晾干3 h(小时)后破壳播种,不用催芽,操作简单,破壳容易,既可以提高种子出苗率,又可以减少子叶“戴帽”出土。3.3 免浸种技术 破壳干播,只要控制好水量,出苗率和脱帽率可以达到生产要求。在操作技术上,人工破壳剪种尖一侧效果较好,种子机械破壳可参考扎眼破壳处理。
3.4 免摘帽技术 播种种嘴向上90°,覆基质2 cm厚,正常浇水,脱帽率可达80%以上。
3.5 免破壳技术 种子经引发处理后可以免人工破壳,采用1/4 MS培养基溶液或0.2%硝酸钾溶液一次引发,或溶液引发后再进行基质引发可大大提高免破壳种子的出苗率。
3.6 “四免”技术综合应用 无籽西瓜种子种嘴向上90°干播,采用育苗基质(草炭∶蛭石∶珍珠岩=3V∶1V∶1V)引发,或者采用1/4 MS培养基溶液或0.2%硝酸钾溶液一次引发后再进行基质引发,可以实现无籽西瓜免催芽、免浸种、免摘帽、免破壳的技术效果。
3.7 温度 催芽和出土前的温度通常控制在32~35 ℃,比普通西瓜高3~5 ℃,可比27 ℃提前出土2~3 d(天)。
3.8 控水 无籽西瓜品种奥覇无籽王种子的吸水量可达112.5%。通过观察,该品种种皮吸水太快,种胚吸水慢,种嘴吸水最快。种皮和种胚吸水不同步以及种腔的存在限制了种子正常发育的气体交换。保持相对湿度80%以上,不提前揭膜,子叶出土前一天多喷水,尽量使空气湿度达到高水平,促使种皮膨胀软化,利于种子出土和脱帽。免破壳播种时水分控制非常重要,一般控水规律是:第1天基质播种正常水量,第2天见干补水,顶土前一天多浇水〔高温时4 d(天)出土〕,以后保持正常浇水。
3.9 光照 黑膜覆盖比白色薄膜和报纸覆盖可提前一天出土,报纸覆盖的下胚轴较短。