风选和引发处理对甜椒种子萌发及幼苗生长的影响

2020-04-03季延海吴萍王晨钟启文武占会刘明池

中国瓜菜 2020年1期

季延海吴萍王晨钟启文武占会刘明池

摘要：以甜椒种子为试材，通过风选和硝酸钾引发的方式，研究对甜椒种子萌发和幼苗生长的影响。试验设置1%硝酸钾溶液20 ℃下分别引发5、6、7 d，以未引发种子为对照，研究不同引发时间对甜椒种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明，风选后甜椒种子千粒重较原种子显著增加3.25%，较不合格种子显著增加135.56%，不合格种子发芽势较CK处理显著降低43.42%，优选种子发芽率较CK处理显著提高5%。实验室发芽试验表明，发芽势各处理较CK处理显著提高58.49%、52.83%%、60.38%;发芽畸形数量各处理较CK处理显著降低73.91%、73.91%、69.57%;发芽指数各处理较CK处理显著提高了76.28%、69.87%、78.21%。穴盘育苗幼苗试验表明，在播种后47 d株高较CK处理显著提高13.21%，茎粗显著提高10.29%，叶片数显著提高9.09%，壮苗指数显著增加17.65%。综上可得，风选处理后，选用1%硝酸钾溶液，在20 ℃条件下，引发处理7 d能够显著提高发芽率和发芽势，促进幼苗生长，提高壮苗指数。

关键词：甜椒;风选;引发;萌发

中图分类号：S641.3 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2020）01-029-04

Abstract： In order to investigate the effects of winnowing and priming on the seed germination and seedling growth of pepper. Treatments including winnowing and three priming time （5， 6， 7 days） at 20 ℃ with 1% KNO3 were set in this research， and the untreated seed was used as control. The results showed that the thousand seed weight（TSW） of pepper seeds was significantly increased by 3.25% and 135.56% after winnowing treatment when compared with control and the unqualified seeds. The germination potential of unqualified seeds was significantly reduced by 43.42% compared with control， and the germination rate of selected seeds was significantly increased by 5% compared with control . Laboratory germination experiment showed that the germination energy of T5， T6 and T7 were enhanced by 58.49%， 52.83% and 60.38% respectively compared with control. The malformation number of germination seed of T5， T6 and T7 were decreased 73.91%， 73.91%， 69.57% compared with control. The germination index of T5， T6 and T7 were improved by 76.28%， 69.87% and 78.20%， respectively compared with control. The results of plug seedling showed that the plant height， stem diameter， number of leaf and seedling index of the treatment of 1.0% KNO3 primed 7 days under temperature at 20 ℃ were enhanced by 13.21%， 10.29%， 9.09%， 17.65% respectively compared with the control. In conclusion， the germination rate， germination potential， seedling growth and seedling index would be improved under the treatment of 1.0% KNO3 primed 7 days under temperature at 20 ℃ after winnowing.

Key words： Pepper; Winnowing; Priming; Germination

甜椒由原产中南美洲热带地区的墨西哥、秘鲁的辣椒在北美演化而来[1]，中国于100多年前开始引入，现在全国各地普遍栽培。甜椒在我国各地区均有较强的适应性，多地有种植，是我国栽培的主要蔬菜之一。甜椒由于种皮有较厚的角质层，种子发芽时间长、不整齐，在育苗中，会出现种子出苗时间长、出苗不整齐、成苗率不高等问题。

风选分级是利用良种、不合格种子以及杂质之间悬浮速度的差别，借助风力除杂的方法。良种与不合格种子在千粒重上有着明显差别，因此可以通过风选的方法提高种子的净度和质量。

引发是一种能改善种子萌发特性的处理技术，通过引发可有效打破休眠，增加活力，提高种子萌发速度和整齐度以及降低种子对萌发逆境的敏感性[2-5]。目前主要有水引发、渗调引发、固体基质引发、生物引发等种子引发处理技术[5]。种子引发技术已在茄子、番茄、西瓜、菠菜[6-9]等多種蔬菜上进行应用，并且都取得了较好的效果。已有研究结果表明，引发后的种子其萌发率、活力、抗逆性、出苗整齐性均得到有效改善[10-11]。张泽旭等[12]研究了蒸馏水、水杨酸、赤霉素3 种引发剂对甜菜种子的引发效果，结果表明在适宜时间和浓度下，3种引发剂均对甜菜种子萌发有一定促进作用。吴凌云等[6]在辣椒和茄子上研究了引发温度、引发时间、水分、渗透势等不同引发因子对辣椒和茄子种子萌发的影响，明确了固体基质引发和渗透调节引发的最适条件。种子引发在提高种子活力，促进萌发的基础上，还能够提高育苗的出苗率，促进幼苗生长，提高壮苗率。在南瓜上的研究表明，在8 ℃低温引发条件下，1.0% CaCl2处理8 h，种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数分别提高了20%、22%、18%、66%，且南瓜幼苗长势最好[13]。

固体基质和渗透调节引发是目前最常用的两种引发方法[13]。种子引发的效果与引发的水分、温度、时间、渗透势直接相关。笔者主要以甜椒种子为试验材料，明确适宜的渗透调节引发条件，并配合种子风选措施，明确其对甜椒种子发芽及幼苗的影响，建立适宜甜椒的种子引发方法。

1 材料与方法

1.1 材料

选用‘青椒3号甜椒作为试验材料，种子由青海省农林科学院提供。

1.2 方法

1.2.1 种子风选试验于2018年9月5日用种子风选机（KM，Kiya Seisakusho， Ltd. Japan）对1 000 g种子进行风选，得到优选种子和不合格种子，以未经过风选的种子为对照，分别计算三者的千粒重、发芽势和发芽率。

1.2.2 种子引发于2018年9月7日使用风选后的良种进行引发试验，选用1%硝酸钾溶液20 ℃下引发5、6、7 d，分别计为T5、T6、T7，以原种子为CK。

1.2.3 实验室发芽试验于2018年9月20日将引发后的种子进行发芽比较，发芽方法：将种子播在滤纸上，种子发芽箱内保持30 ℃恒温，每个处理100粒，4次重复，共计400粒种子，在第5天计算发芽势，第7天计算发芽率。

1.2.4 穴盘育苗根据实验室发芽结果，将处理效果最佳的处理种子进行田间育苗试验验证。育苗采用72孔标准穴盘，每孔播种1粒，每个处理播种3盘，基质采用V草炭∶V蛭石∶V珍珠岩=2∶1∶1，于2018年10月11日播种，在北京市农林科学院蔬菜研究中心现代化连栋温室内进行，试验统一管理。在第10天计算发芽势，第15天计算发芽率。每个处理选择6株长势均匀一致的幼苗，分别于26、33、40、47 d定株测定幼苗生长指标和壮苗指数。

1.3 测定指标

发芽率/%=供试种子的发芽数/供试种子数×100;

发芽势/%=M天供试种子的发芽数/供试种子数×100;

发芽指数（GI）=ΣGt/Dt，Gt 指在t 日的发芽数，Dt 指发芽天数;

幼苗生长指标：测定株高、茎粗、叶片数、地上部干鲜质量、地下部干鲜质量;

壮苗指数=（茎粗/株高+根干质量/地上部干质量）×全株干质量。

数据分析使用Excel 2010和SPSS 22.0数据分析软件进行的分析处理。

2 结果与分析

2.1 风选对甜椒种子质量的影响

由表1可知，甜椒种子风选后，优选种子千粒重、发芽率显著高于对照，不合格种子显著低于对照，发芽势不合格种子显著低于对照，合格种子与对照差异不显著。其中，千粒重较CK显著增加3.25%，不合格千粒重较CK显著降低56.17%。风选后的不合格发芽势较CK处理显著降低43.42%，风选后的优选种子发芽率较CK处理提高5%。

2.2 引发处理对甜椒种子品质的影响

表2结果表明，引发处理显著提高了甜椒种子发芽势和发芽率以及发芽指数，减少了种子发芽畸形的数量。发芽势各处理较CK显著提高58.49%、52.83%%、60.38%。发芽率各处理间差异不显著，以T7处理最高，各处理较CK显著提高了22.86%、20.00%、27.14%。发芽畸形数量各处理较CK处理显著降低73.91%、73.91%、69.57%，T5、T6、T7处理间差异不显著。发芽指数各处理间差异不显著，以T7處理最高，且各处理较CK显著提高了76.28%、69.87%、78.21%。

2.3 引发处理对甜椒穴盘育苗的影响

2.3.1 引发处理对甜椒发芽情况的影响由表3可知，在温室穴盘育苗试验中，引发处理显著提高了甜椒发芽质量;T7处理甜椒穴盘育苗发芽率较CK处理显著提高13.74%，发芽势显著提高130.89%，发芽指数显著提高94.39%。

2.3.2 引发处理对甜椒幼苗生长的影响由表4结果可知，种子引发处理后显著促进了幼苗的生长，T7处理在播种后47 d株高较CK处理显著提高13.21%，茎粗显著提高10.29%，叶片数显著提高9.09%。

由表5可知，引发处理显著提高了甜椒幼苗的鲜质量、干质量和壮苗指数。T7处理在播种后47 d地上鲜质量、地下鲜质量、地上干质量、地下干质量较CK处理分别显著增加14.46%、20.06%、13.59%、21.43%。壮苗指数引发处理较CK处理显著增加17.65%。

3 讨论与结论

甜椒繁种过程中由于果实成熟度不同，会导致采收种子的成熟度以及活力的不同，李正德[14]研究指出，只有采收深红的果实才有较高的发芽率，果实经过后熟可提高发芽率，但只有2/3变红的果实就是后熟也难以达到理想的发芽率，而全红的果实经过7～10 d的后熟可明显提高发芽率。成熟度不同的种子在质量上具有明显差异，因此可以通过风选的方法提高种子的净度和质量，刘捷湘[15]研究表明，风选法能通过对种子分级得到高活力种子，这与本文研究结果一致。本研究中风选后良种在千粒重上显著高于不合格种子，风选后甜椒种子千粒重较原种子增加3.25%，较不合格种子增加135.56%;风选后的不合格种子发芽势较CK处理降低43.42%，风选后的良种发芽率较CK处理提高5%。因此，风选可以显著提高甜椒种子的活力和质量。本研究中风选后的不合格种子约占3%，但其发芽率仍有42%，可见其中仍有部分种子具有较好的活力，张勤等[16]的研究也表明风选的级别越多，高级别的种子发芽率越高，同时也意味着种子损失量越大。因此，对于如何根据种子的比重进行合理的风选分级，在提高种子级别、保证种子活力的同时减少种子的损失仍需进一步的研究与规范。

在种子引发过程中，引发剂选择、引发时间、引发温度、引发剂浓度等因素均会影响引发效果，而且各因素之间既相互作用也相互影响，单就某个因素而言，其对不同植物种、品种及同种但不同批次间的影响差异也比较大[17]。笔者在本实验室以前工作基础上，选用单一引发剂1%硝酸钾溶液，在20 ℃条件下，比较了不同引发时间对甜椒种子发芽的影响，结果表明，引发处理显著提高了甜椒种子发芽势和发芽率以及发芽指数，减少了发芽畸形的种子数量，可见不同的引发时间对甜椒发芽效果不同，这与杨文杰等[18]利用硝酸钾引发黄秋葵种子的研究结果一致。而张菊平等[19-20]的研究表明，辣椒种子的萌发有促进作用的KNO3 最佳引发条件为浓度0.2%～0.3%，引发时间为12～24 h，与本研究相比，其KNO3 用量浓度高、处理时间短，与本研究处理不一致，但结果均促进了种子的萌发。对于KNO3引发甜辣椒种子时的用量、处理时间及不同级别种子对引发效果的影响仍需进一步进行研究。

引发处理对育苗中的出苗率、出苗整齐度以及壮苗率上也有着显著的影响。本文研究结果表明，KNO3引发7 d处理在株高、茎粗以及壮苗指数上均较对照提高，其中壮苗指数增加17.65%。张伟丽[21]在番茄上研究表明引发可以一定程度的提高番茄幼苗质量，引发处理的株高比对照高15.7%，根长高 21.2%，壮苗指数高 8.1%。可见KNO3引发处理后能够提高甜椒幼苗质量，但在不同作物上引发效果不同。

本研究结果表明，甜椒种子风选处理后，选用1%硝酸钾溶液，在20 ℃条件下，引发处理7 d能够显著提高发芽率和发芽势，促进幼苗生长，提高壮苗指数。

参考文献

[1] 中国农业科学院蔬菜花卉研究所.中国蔬菜栽培学[M].北京：中国农业出版社，2010.

[2] BRAY M C，DAVISON A P，ASHRAF M，et al.Biochemical changes during osmopriming of leek seeds[J].Annals of Botany，1989（63）：185-193.

[3] 胡晋.种子引发及其效应[J].种子，1998（2）：33-35.

[4] MC DONALD M B.Seed priming [M]//Black E M，Bewley J D.In Seed Technology and its Biological Basis. Sheffield：Sheffield Academic Press Ltd，2000：287-325.

[5] 吳萍，宋顺华，丁海凤，等.引发技术在种子产业上的应用[J].中国农学通报，2010（S1）：232-237.

[6] 吴凌云，李明，姚东伟.不同引发因子对辣椒和茄子种子萌发的影响[J].上海农业学报，2017，33（2）：77-80.

[7] 吴萍，宋顺华，李丽，等.引发处理对番茄种子保存和寿命的影响[J].中国蔬菜，2015（4）：36-40.

[8] 吴萍，宋顺华，宫国义，等.引发处理对西瓜种子保存和寿命的影响[J].北方园艺，2015（2）：29-33.

[9] 刘天丽，付炳堃，李晓，等.引发对干旱胁迫下菠菜种子萌发的影响[J].种子，2019，38（1）：86-89.

[10] 董志朋，刘顼，唐玉姣，等.我国种子引发技术在作物抗旱性上的研究进展[J].种子，2016，35（10）：53-58.

[11] JISHA K C，VIJAYAKUMARI K， PUTHUR T J.Seed priming for abiotic stress tolerance：An overview [J].Acta Physiologiae Plantarum，2013，35（5）：1381-1396.

[12] 张泽旭，骆岩，王维成，等.3种引发剂对甜菜种子萌发的影响[J].中国农学通报，2018（34）：20-24.

[13] 靳晓青，甄爱，胡晓辉.不同引发方式对老化南瓜种子萌发及幼苗生理特性的影响[J].北方园艺，2017（16）：7-12.

[14] 李正德.茄果类蔬菜杂交制种技术[M].农业出版社，1988.

[15] 刘捷湘.水稻不育系种子比重分级对其种子活力和群体特性的影响[D].长沙：湖南农业大学，2014.

[16] 张勤，张偲媛，何序晨，等.不同物理分级方法对甜玉米种子生活力和活力的影响[J].种子，2018，37（4）：35-40.