干热处理对碧玉2号黄瓜种子发芽和植株生长的影响*
2021-08-19刘正鲁
刘正鲁 孔 宇
(百色学院,广西 百色533000)
育苗是黄瓜生产的关键环节,幼苗质量直接影响植株的生长及黄瓜的产量和品质。若黄瓜育苗期间遇高温、高湿和弱光等不利环境,下胚轴易过度伸长形成高脚苗,定植后植株营养生长不良,常出现落花落果现象,早熟性和丰产性表现不佳。相关研究表明,用高脚苗定植的植株,其黄瓜的前期产量较壮苗降低50%以上。
种子带菌是黄瓜发生病害的主要原因之一。可借助种子传播的黄瓜病害有10多种,根据病原物的特性可将其分为3个类型,即真菌性病害、细菌性病害和病毒性病害[1]。1922年,有学者发现对种子进行干热消毒处理不仅可杀死种子表面附着的病菌,还可杀死潜伏在种子表皮里面的病菌、钝化种子所带的黄瓜花叶病毒(CMV),同时还能增强种皮的通透性,加快发芽速度,有利于培育壮苗[2~3]。为研究干热处理的不同温度和时长对黄瓜种子发芽及植株生长发育的影响,我们开展了相关试验研究,现将试验结果总结如下。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试黄瓜品种为碧玉2号,由上海富农种业有限公司提供。
1.2 试验方法
试验采用双因素正交设计。干热温度分别设50℃、75℃和100℃,干热时长分别设12 h、24 h和36 h,以不进行干热处理为对照,共计10个处理,每个处理重复3次。将草炭、蛭石、珍珠岩按2∶1∶1比例混合配制育苗基质。种子进行干热处理后,各处理同时播种。播种后盘面覆盖塑料薄膜,膜上盖报纸,催芽期间保持温度25~30℃。出苗期间每天记录发芽种子粒数,播后第4 d计算发芽势,第8 d计算发芽率。幼苗长有2叶1心时,选发芽率和发芽势最佳的秧苗定植于大棚中,以没经干热处理种子培育的秧苗作对照,种植面积均为30 m2,各栽150株,株距20 cm,行距80 cm。幼苗长到3叶1心时,各处理随机选取15株幼苗,测定其鲜质量、干质量、株高和茎粗等指标,生育期内调查黄瓜的发病情况,采收后统计产量。
发芽势(%)=(4 d内正常发芽的种子数/供试种子总数)×100
发芽率(%)=(8 d内正常发芽的种子数/供试种子总数)×100
2 结果与分析
2.1 不同干热处理对黄瓜种子的发芽势和发芽率的影响
不同干热处理对黄瓜种子的发芽势和发芽率的影响见表1。
表1 各处理黄瓜种子的发芽势和发芽率
由表1可知,干热处理的温度高低和时长显著影响黄瓜种子的发芽势和发芽率。干热温度为75℃时,黄瓜种子的发芽势显著高于50℃、100℃及对照处理,相同温度条件下,不同时长对种子的发芽势影响差异不显著;干热温度为100℃时,黄瓜种子的发芽率显著低于其他处理;干热温度分别为50℃、75℃,处理时长分别为12 h、24 h时,黄瓜种子的发芽率无显著差异。干热温度75℃、时长24 h,黄瓜种子的发芽势和发芽率均较高,分别为86%和96%,故以该处理培育的秧苗进行生长发育试验。
2.2 干热处理种子对黄瓜幼苗发育的影响
干热处理种子对黄瓜幼苗发育的影响见表2。
表2 各处理黄瓜幼苗的长势
由表2可知,75℃/24 h干热处理后的黄瓜幼苗的株高较对照差异不明显,其茎粗较对照增加23.3%,植株的鲜质量和干质量分别较对照增加17.3%和12.5%。说明黄瓜种子经75℃/24 h干热处理后,其幼苗生长健壮,用干热处理后的种子育苗有利于培育壮苗。
2.3 干热处理种子对黄瓜的畸形果和病毒病发生的影响
干热处理种子对黄瓜的畸形果和病毒病发生的影响见表3。
表3 各处理黄瓜的畸形果和病毒病发生情况
由表3可知,用75℃/24 h干热处理后的种子育苗,黄瓜的畸形果率为3.92%,明显低于对照的5.73%,且未出现病毒病植株。说明种子经干热处理后,黄瓜植株根系增强了吸收养分和水分的能力,光合作用旺盛,经同化作用积累的营养物质可及时、充分地为果实发育提供养料,提高了植株抗逆性。
2.4 干热处理种子对黄瓜产量的影响
干热处理种子对黄瓜产量的影响见表4。
由表4可知,用75℃/24 h干热处理后的种子育苗,黄瓜产量为4 348.8 kg/667 m2,较对照增产5.9%。
3 结论与讨论
相关研究表明,不同干热处理方式对不同蔬菜作物种子的发芽率和发芽势的影响不尽相同。芹菜种子可承受80℃的干热处理[4],而此温度条件下番茄种子的发芽率和发芽势受到了严重影响;葫芦种子的最适干热温度为72℃[5~6];干热温度80℃、时长24 h处理甜瓜种子,甜瓜幼苗较对照株高增加50.9%、茎粗增加19.1%,幼苗地上部鲜质量、干质量分别增加62.65%和31.87%[7];干热处理种子对西芹和芫荽的幼苗生长也有促进作用[4,8]。温度和时间是决定种子干热处理是否成功的关键因素,干热温度是主导因子,时间是次要因子[9]。
本研究结果表明,干热处理的温度和时长显著影响黄瓜种子的发芽势和发芽率,温度过高或过低、时间过长或过短均不利于种子的萌发。干热温度100℃,时长12 h、24 h、36 h均显著抑制黄瓜种子的萌发,说明100℃已超过黄瓜种子的安全干热温度;干热温度75℃、时长24 h,黄瓜种子的发芽势和发芽率均较高,分别为86%和96%;用干热温度75℃、时长24 h处理的种子育苗,黄瓜的茎粗、植株鲜质量和干质量均显著高于对照,黄瓜的畸形果率仅为3.92%,且未发生病毒病,为黄瓜获得丰产稳产提供了保障。干热处理还可有效钝化黄瓜种子携带的花叶病毒,能起到预防病害的作用,为有效防治黄瓜病毒病提供了一条有效途径[2]。综上所述,黄瓜种子的发芽率和发芽势受干热温度和时间的共同影响,进行种子干热处理时要考虑两个因素的相互作用。一般而言,黄瓜种子干热安全温度不高于75℃、安全时间不长于24 h。