无籽西瓜精准控水免破壳育苗技术研究
2020-04-28张元国杨晓东张秀丽徐立功魏家鹏刘树森
张元国,杨晓东,张秀丽,徐立功,魏家鹏,刘树森
(1.潍坊市农业科学院,山东潍坊261071;
2.临朐县土肥站,山东临朐262600;3.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[1]、“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,无籽西瓜种子多采用破壳技术,除掉、割破或磕开种皮可以提高种子的萌发率,但是这种操作很容易造成对种胚的损害,而且费时、费工[2-3]。为了解决无籽西瓜种子免破壳技术问题,育苗团队已对相关影响因素进行了探讨,初步确定水分过多是影响三倍体种子萌发的最重要原因。在此研究基础上,该试验重点从水分精准控制来研究无籽西瓜免破壳育苗技术,以期为无籽西瓜的机械化集约化育苗和免破壳生产技术提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
奥覇无籽王杂交西瓜种,黑龙江全福种苗有限公司提供。
1.2 试验方法
进口混合基质3∶1∶1[4]正常播种水量,设计14个处理:1 d 不浇水、2 d 不浇水、3 d 不浇水、浇透水、5/6 浇透水、4/6 浇透水、3/6 浇透水、2/6 浇透水、1/6 浇透水、不同浇水量组合5 个处理[5]。西瓜种子干播免破壳,不浸种干播,种嘴朝上。24 粒/处理,3 次重复。
1.3 项目测定
出苗率(GR)=第9 天发芽出土种子数/供试种子数×100%
发芽势(GE)=5 d 内发芽出土种子数/供试种子数×100%
戴帽率=第9 天子叶戴帽出土种子数/第9 天发芽出土种子数×100%
1.4 数据处理
统计分析用DPS 统计软件。
2 结果与分析
从不浇水天数来看,随着不浇水天数增加,发芽势和出苗率逐步降低。从实用角度来说,1 d 不浇水发芽势和出苗率最高,分别达到45.83%和81.94%。2 d不浇水发芽势和出苗率分别达到44.44%和75.00%。1 d 不浇水出苗率与其他2 个处理差异显著(表1)。
6 个固定浇水量比例来说,从水量从多到少,发芽势和出土率呈现先增加后降低趋势,戴帽率逐渐增加。浇透水处理发芽势和出土率最低,只有5.56%和12.50%。浇透水水量减半处理发芽势和出土率最高,达到68.05%和81.94%。2/6 水量也达到了比较理想的发芽势和出土率,分别是66.67%和77.78%。其中浇透水水量减半处理出土率与其他5 个处理差异显著。
表1 水量精准控制试验
5 个不同浇水量组合中浇透水水量减半处理11即第2 天1/6、第3 天和第4 天2/6 的组合发芽势和出土率最高,达到70.83%和83.33%,为所有处理中最高,并且根多又长,与其他组合处理差异达极显著。处理12 水量从小到大处理也达到了比较理想的发芽势和出土率,分别是29.19%和70.83%。
水量大时发芽势和出土率都较低,主根长侧根少,下胚轴长且脆。这说明无籽西瓜种子萌发应严格控制大水量。
水量小时戴帽率高,其中1/6 浇水量处理戴帽率与其他处理差异显著。
所有出苗率高的处理发芽势也高。这也说明提高无籽西瓜种子的发芽势非常关键。
3 结论与讨论
该试验可以得出无籽西瓜种子萌发的一个重要条件是水分的精准控制,这也说明了萌芽率与水分多少密切相关。因此我们观察了很多萌发试验,初步统计发现种胚外有膜,但是出土苗戴膜率很低,戴全膜更是少见,由此可以判断种胚外膜一般在出土时把膜留在了种壳内。从控制水量发芽试验也可以发现,种壳内种皮极易吸水,持水力和保水力特别强,随着内种皮持续持水,种胚和种胚外膜一块脱离内种皮,种胚外膜紧紧包裹种胚,种胚外膜极易吸水,这样就形成了2 层水膜:内种皮水膜和种胚外膜水膜。2 个水膜阻隔了种胚与外界的正常气体交换,影响了种胚正常发育,这是无籽西瓜种子萌发困难的最主要原因(浇透水处理出苗率最低,只有12.50%)。下一步应当深入研究种胚成分组分、种胚发育条件和水分精准控制技术原理。这是无籽西瓜免破壳机械育苗最简单、最经济的办法。
根据无籽西瓜种子发芽75%(GB 16715.1-2010三倍体西瓜杂交种纯度≥95%;净度≥99%;发芽率≥75%,必须预先破壳处理)的国标,该试验5 个处理的出土率(出土率高于发芽率)都能达到75%。浇透水水量减半处理11(第1 天3/6,第2 天1/6、第3~6 天2/6)的组合发芽势和出土率最高,达到70.83%和83.33%,居所有处理最高,与1 d 不浇水处理和水量减半处理差异不显著,与其他处理差异显著。从实用角度来说,1 d 不浇水处理和水量减半处理最为经济适用(1 d 不浇水处理比水量减半处理实际上浇水天数少1 d,若按照浇水天数计算发芽势和出苗率,1 d 不浇水处理比水量减半处理可能还要提高)。
固定浇水量比例来说,从水量最大到最少,戴帽率逐渐增加,这说明戴帽率也与水量控制密切相关,水量大,戴帽率低,水量小,戴帽率高。