张梦晗,沈景林,丁雪梅,唐鸿宇,徐丽娟,刘莎莎,汤 鑫
(吉林大学畜牧兽医学院,长春 130062)
紫花苜蓿属多年生豆科牧草,具有很高的饲用价值和多重生态功能,被誉为“牧草之王”[1],在世界上被广泛种植。美国是世界上最大的苜蓿种植国和出口国,而亚洲是最大的苜蓿产品进口市场。在我国,年产苜蓿干草总量仅500万t,只占蛋白质饲粮年缺口量的25%,苜蓿产业化发展远远满足不了市场需求[2]。
种子检验是监测优质种子生产,避免劣质种子播种,确保农业丰收的种子管理工作的重要措施。种子发芽率是种子检验中的一个重要指标,也是种子分级和论价的重要依据[3]。发芽率的高低与种子经营和农业生产有着密切的关系,在确定播种量以及种子生理研究方面具有重要作用。苜蓿品种繁多,直接播种可能导致发芽率不高且出苗不整齐,严重影响到苜蓿草产量,对苜蓿产业化发展极其不利。因此,本试验采用植物培养箱培养和室温培养对不同年限的苜蓿品种种子进行了发芽率测定,初步评定了各品种的种子品质,为选择优质品种、提高播种质量及牧草产业化发展提供依据。
1.1 苜蓿品种的选择 实验材料选用8种采自不同年份的国内外培育的苜蓿品种(见表1)。
1.2 培养皿培养 用培养皿在温度为25~28℃并持续给以光照的植物培养箱中进行发芽试验。每个品种3次重复,每次重复50粒种子,每天至少将培养皿揭盖一次换气并及时向培养皿中补充水分,培养到第6天,统计出各品种发芽种子粒数,将新鲜不发芽的、硬实的和腐烂的种子均统计在不发芽之内,计算出每个重复的发芽率,并得出各品种种子的平均发芽率。
表1 8种苜蓿品种种子采种时间与来源
1.3 培养钵培养 每个品种3次重复,每次重复50粒种子。将种子均匀撒播在培养钵中,置于自然环境中,室温条件(室温8~22℃)培养。1周后,观察出苗情况,记录种子的发芽数,计算出每个重复的发芽率,并得出各品种种子的平均发芽率。
2.1 不同培养方法对苜蓿种子发芽率的影响 8种苜蓿种子在植物培养箱培养和室温条件下(室温8~22℃)培养的发芽率结果及分析见表2。
表2 两种培养方法对不同苜蓿品种种子的发芽率影响%
表2结果表明,植物培养箱培养的种子平均发芽率为74.08%,而室温培养的种子平均发芽率为60.08%。可以得出,种子的发芽效果受环境的影响,持续光照、温度25~28℃、并及时补充水分的植物培养箱培养的种子平均发芽率要高于室温培养的种子平均发芽率。但两种培养方法间种子的发芽率差异不显著(P>0.05)。
2.2 不同年份对苜蓿种子发芽率的影响 由表2可以得出,2008年采种的甘农1号种子(平均发芽率为87.00%)与1992年采种的甘农1号种子(平均发芽率为40.67%)相比,差异极显著(P<0.01)。说明贮藏时间越长的种子,发芽效果越不好,即随着采种时间的延长,种子的发芽率下降。
采种时间相同的品种间差异不显著(P>0.05);采种时间不同的品种,除2005年采种的与2008年采种的各两个品种间差异不显著(P>0.05)外,其他各品种间差异极显著(P<0.01)。
2.3 贮藏条件对苜蓿种子发芽率的影响 试验结果显示,采自1992年的苜蓿品种的发芽率低,这与聂素梅[4]等研究的贮藏23年的紫花苜蓿的发芽率仍在66.7%~69.7%的结果不一致,原因可能是由于本次试验采用的1992年的两种苜蓿种子在贮藏时的温度、湿度、通风状况等环境条件不是种子贮藏的最适宜条件。
3.1 贮藏时间对种子发芽率的影响 过长的储藏期会导致种子营养物质因呼吸作用等方式大量消耗,最终导致种子活力降低[5]。此外,随着储藏时间的延长,种子含水量也在逐步降低,而含水量的减少降低了种皮的渗透力和种胚的活力[6]。当种子的含水量低于安全水分下限后,水分可能就成为了种子萌发的限制因子,从而降低了种子的萌发率。苜蓿种子因普遍存在着硬实现象,延长了其贮存时间。有研究表明[4],贮藏23年的紫花苜蓿的发芽率仍在66.7%~69.7%。
3.2 贮藏条件对种子发芽率的影响 影响种子贮藏的主要环境因素为温度、湿度和通风状况。汪晓峰等[7]发现,种子含水量和贮藏温度是影响种子在贮藏期间生活力和活力保持的关键因素。王彦荣等[8]研究认为,随着紫花苜蓿种子在贮藏期间的含水量从6%增加至18%,种子的发芽率和贮藏力急剧下降。因此,实践中含水量高的种子,应先在通透性好的容器中干燥后再在密闭的容器中保存。
3.3 环境条件对种子发芽率的影响 适宜的环境条件是种子萌发的重要因素。有研究认为[9],光照因素不影响苜蓿种子的发芽率,但与苜蓿芽的百株重有关,苜蓿种子生长的最适温度为25~30℃,最适湿度为70%~80%。本试验研究表明:水分、温度、光照条件均适宜的植物培养箱培养的种子发芽率要高于室温条件下培养的种子发芽率。另外,种子萌发需要适宜的pH值。
4.1 随着种子贮藏年限的增加,苜蓿种子的发芽率逐渐降低。1992年产的甘农1号杂花苜蓿的发芽率显著低于2008年该品种的发芽率。
4.2 采自2005年的苜蓿品种与采自2008年的苜蓿品种的种子发芽率间不存在显著差异。这与苜蓿种子存在着硬实现象有关。
4.3 环境条件影响苜蓿种子的发芽率,培养箱培养(温度、水分、光照均适宜植物)的种子发芽率要优于室温条件下培养的种子发芽率。
4.4 种子贮藏的温度、湿度、通风状况对种子的发芽率有影响。
[1]王鑫,马永祥,李娟.紫花苜蓿营养成分及主要生物学特性[J].草业科学,2003,20(10):39-41.
[2]张玉发.试论苜蓿生产在我国农业三元种植结构中的地位和作用[J].草业科学,1999,16(2):10-12.
[3]石亚萍,蔡静平.种子发芽率快速测定方法的研究进展[J].中国种业,2008(2):13-14.
[4]聂素梅,保平.贮藏23年牧草种子对萌发特性及寿命的影响[J].内蒙古草业,2007,19(3):5-6.
[5]H Moussa,H A Margolis,P A Dube.Factors affecting the germination of doum palm(Hyphaene thebaica Mart) seeds from the semi-arid zone of Niger,WestAfrica[J].Forest Ecology and Management,1998,104(1):27-41.
[6]唐秀光,秦淑英,宋珍.不同储藏方法对3种药用植物种子发芽率的研究[J].河北林果研究,2001,16(2):133-135.
[7]汪晓峰,景新明,郑光华.含水量对种子贮藏寿命的影响[J].植物学报,2001,43(6):551-557.
[8]王彦荣,余玲,陈江辉.8个紫花苜蓿品种种子产量和休眠特性研究[J].草业科学,2004,9(3):189-194.
[9]祝美云,李瑜,王艳萍.培育苜蓿芽的生长条件研究[J].浙江农业科学,2009(4):740-742.