丛 超 蒋欣梅 于锡宏
(东北农业大学园艺学院,黑龙江 哈尔滨 150030)
苦瓜(Momordica charantia L.)为葫芦科苦瓜属一年生蔓性草本植物,喜温、耐热、不耐寒,营养丰富,在我国已经有500年的栽培历史,是我国南方的主要蔬菜种类之一。近几年,苦瓜在北方露地和保护地栽培面积逐年扩大。在生产中常因苦瓜种子种皮较厚且坚硬,吸水困难,透水和透气能力较差等原因造成其发芽率低、发芽缓慢、出芽不整齐等现象,造成种子的大量浪费,给生产带来了一定的损失。乙烯利作为一种植物生长调节剂,对种子的萌发具有促进作用(赵凌侠和张婉萍,1995;黄循精和林日健,1997),乙烯利处理幼苗后还可以促进雌花分化,增加植株结果数,提高产量(李曙轩和傅炳通,1979;邓先朝和李晓益,2000)。而利用乙烯利处理苦瓜种子后对植株的后效作用,特别是对其性型分化和产量的影响等方面鲜有报道。为此,本试验通过不同浓度的外源乙烯利处理苦瓜种子,研究其对苦瓜生长发育的影响,旨在筛选出对种子萌发和产量均有促进作用的适宜浓度,为生产实践提供理论依据。
试验于 2007~2008年在东北农业大学设施中心和黑龙江省教育厅寒地蔬菜生物学重点实验室进行。选用苦瓜品种早苦瓜作为试材,种子由广州伟兴种业提供,乙烯利由广州宝泰克化学试剂公司提供。
1.2.1 种子处理 精选饱满、籽粒大小均匀、无损伤、色泽一致的苦瓜种子。由于本试验所用种子不经过干热处理,种子发芽率极低,为了保证种子的正常发芽,在浸种前先进行干热预处理,即60℃条件下烘种1.5 h后,温度降至室温后嗑种,备用。
韩哲等(2009)对干热处理后不同浸种时间对苦瓜种子发芽的影响研究表明,苦瓜浸种适宜的时间为16 h。为此本试验中将磕好的苦瓜种子分别浸泡在浓度为50、100、150、200、250mg·L-1(标记为 T50、T100、T150、T200、T250)的乙烯利溶液中处理 16 h,以清水为对照(CK),每处理3次重复,每重复50粒种子。记录各处理开始浸种的时间,以便浸种完成后同时开始催芽。浸种水温为室温,浸种结束后将种子分放于培养皿内于恒温培养箱中进行催芽,催芽温度为 35 ℃,催芽过程中每天清洗 2次。在种子萌发过程中,测定发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数。
1.2.2 温室播种、育苗、定植 6月17日在温室内将催好芽的种子播于12 cm×12 cm的营养钵中,苗期正常管理。7月11日定植于温室内,随机区组排列,每小区10株,株距35 cm,行距60cm,小区面积2.1 m2,3次重复。田间常规管理。
在苦瓜定植后每隔7 d测定1次茎粗和叶面积,连续测6次(即分别于7月16日、7月23日、7月30日、8月6日、8月13日、8月20日测定)。同时,在苦瓜生长过程中调查第1雌花节位,20节位内主蔓的雌花数和雄花数。产量的测定从8月25日果实采收开始至9月31日结束。
1.2.3 指标测定方法 发芽势和发芽率的测定:每天定时记录当日发芽数,并适时适量补水。种子发芽以种子露白0.3 cm为标准,发芽势和发芽率统计的天数分别为5、10d。发芽势为5 d内种子的发芽数总和占供试种子总数的百分数;发芽率为10d内种子的发芽数总和占供试种子总数的百分数。
发芽指数的测定:发芽指数(GI)=∑(Gt/Dt),其中,Gt为在不同日数的发芽数,Dt为发芽日数。
种子活力指数的测定:活力指数(VI)=GI×S,其中,S为发芽结束时种子胚根的鲜质量(g),GI为发芽指数。
叶面积的测定:利用CI-202型便携式叶面积仪进行测定。
乙烯利处理对苦瓜种子的萌发有一定的促进作用,发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数均随着乙烯利浓度的增加而增加,浓度达到150mg·L-1(T150)时,各指标值达到最高值,与其他处理差异显著。随后各指标值随着乙烯利浓度的增加而下降,达到250mg·L-1(T250)时,各项指标值与对照差异不显著(表1)。
表1 不同浓度乙烯利处理对苦瓜种子萌发的影响
不同浓度的乙烯利处理苦瓜种子对定植后前期苦瓜植株的茎粗影响不显著,随着植株的生长,茎粗从7月30日起,叶面积从7月23日起,一定浓度的乙烯利处理对茎粗和叶面积的增加具有明显的促进作用。无论是茎粗还是叶面积均随浓度的升高呈上升趋势,在乙烯利浓度为 150mg·L-1(T150)时达到最高值,之后随着浓度的增加呈下降趋势(表2,3)。
表2 不同浓度乙烯利处理对苦瓜茎粗的影响
表3 不同浓度乙烯利处理对苦瓜叶面积的影响
一定浓度的乙烯利处理苦瓜种子对植株的性型分化有影响,可以降低第1雌花节位,减少雄花数,增加雌花数。第1雌花节位和雄花数随着乙烯利浓度的增加呈先降低后增加趋势;雌花数随着乙烯利浓度的增加呈先增加后降低的趋势。其中处理 T150的第 1雌花节位最低,雄花数最少,雌花数最多。除T150与T200的第1雌花节位差异不显著外,T150与其他处理的各项指标均达到显著水平(表4)。
一定浓度的乙烯利处理苦瓜种子对苦瓜的产量有促进作用,产量随着浓度的升高呈上升趋势,在乙烯利浓度为150mg·L-1(T150)时达到最高值,而后随着浓度的增加呈下降趋势。其中处理 T150的小区产量显著高于其他处理,T50略高于对照,二者之间差异不显著。
表4 不同浓度乙烯利处理对苦瓜性型分化的影响
图1 不同浓度乙烯利处理对苦瓜小区产量的影响
水分是种子萌发的先决条件,种子吸水后才会从静止状态转向活跃状态(浙江农业大学,2002)。苦瓜的种皮较厚,吸水较困难,当温度偏低时,发芽就更加困难。本试验通过不同浓度乙烯利处理苦瓜种子,表明外源乙烯利可促进种子的萌发,其中150mg·L-1的乙烯利处理苦瓜种子,无论是发芽势、发芽率、发芽指数还是活力指数,其促进效果均最为显著。
邓先朝和李晓益(2000)利用乙烯利喷施苦瓜幼苗时发现,一定浓度的乙烯利处理可以增加苦瓜的叶面积和茎粗,显著提高果实产量和种子产量。本试验中将嗑种后的苦瓜种子用不同浓度乙烯利处理,发现乙烯利处理种子后对植株的生长具有一定的后效作用,其中处理 T150(150mg·L-1)的后效作用最明显,植株的叶面积、茎粗和雌花数均显著增加,而第1雌花节位和雄花数显著降低。植株的叶片是植物光合作用的场所,叶面积的增加可以提高植物的光合效率,使产量增加。瓜类第1雌花节位的高低,以及雌花和雄花的比例是影响果实坐果以及产量的重要因素,李曙轩和傅炳通(1979)用乙烯利喷施黄瓜和瓠瓜幼苗时发现,用一定浓度的乙烯利处理植株具有促雌作用。本试验中用乙烯利处理苦瓜种子对苦瓜也有促雌作用,降低了第1雌花节位,减少了雄花数,增加了雌花数,进而提高了产量。
与苗期喷施乙烯利相比,乙烯利处理苦瓜种子促进了种子的萌发,进而节约了用种量,可使生产成本降低;宋述尧等(1990)研究发现,番茄幼苗喷施乙烯利的浓度过大,则对幼苗生长有一定的抑制作用,因此采用乙烯利处理苦瓜种子还可避免苗期喷施乙烯利不当而对生产造成损失。总之,生产中可以采用150mg·L-1乙烯利处理苦瓜种子来促进种子的萌发和提高产量。
邓先朝,李晓益.2000.乙烯利对苦瓜生长发育及制种产量的影响.中国蔬菜,(4):19.
韩哲,李媛,蒋欣梅.2009.干热处理后不同浸种时间对苦瓜种子发芽的影响.东北农业大学学报,40(1):28-30.
黄循精,林日健.1997.反季节瓜类生产实用技术.北京:中国农业出版社:7-8.
李曙轩,傅炳通.1979.黄瓜及瓠瓜的性别表现与激素控制.植物生理学报,5(1):83.
宋述尧,陈文荣,汲长奎.1990.乙烯利对番茄幼苗生理效应的初步研究.中国蔬菜,(2):17.
赵凌侠,张婉萍.1995.乙烯利对秋黄瓜生长发育及产量影响初探.北方园艺,(5):44.
浙江农业大学.2002.蔬菜栽培学总论.2版.北京:中国农业出版社.