方 凯 (新疆阿拉尔塔河创丰农业服务有限公司良繁四场,新疆 阿拉尔 843300 长江大学园艺园林学院,湖北 荆州 434025;)
刘乐承 (长江大学园艺园林学院,湖北 荆州434025)
几种化学药剂对劣变茄果类蔬菜种子发芽的影响
方 凯 (新疆阿拉尔塔河创丰农业服务有限公司良繁四场,新疆 阿拉尔 843300 长江大学园艺园林学院,湖北 荆州 434025;)
刘乐承 (长江大学园艺园林学院,湖北 荆州434025)
为了解化学药剂对劣变茄果类蔬菜种子萌发的影响,比较了5种不同浓度的硝酸钾(KNO3)、硫脲、赤霉素(GA3)、乙烯利和双氧水(H2O2)5种药剂处理后劣变茄果类蔬菜种子的发芽势和发芽率。结果表明,0.4%的KNO3处理能提高劣变茄子种子的发芽率;硫脲处理能降低劣变茄子种子的发芽势,而0.3%和0.4%的硫脲能提高劣变辣椒种子的发芽势;150mg/kg的GA3能提高劣变茄子种子的发芽势,而200mg/kg的GA3处理提高其发芽率,但150、200mg/kg的GA3却降低劣变番茄种子的发芽势;100mg/kg以上的乙烯利能降低劣变茄子种子的发芽势;9%和15%的H2O2能降低劣变茄子种子的发芽势。综合来看,5种化学药剂不同浓度处理劣变茄果类种子后,仅0.4%的KNO3和200mg/kg的GA3能提高茄子的发芽率。
硝酸钾(KNO3);硫脲;赤霉素(GA3);乙烯利;双氧水(H2O2);茄果类;蔬菜;种子;劣变;发芽势;发芽率
种子作为一种最基本的、不可替代的具有生命力的农业生产资料,在农业生产中具有重要的作用。种子成熟后产生生活力下降的不可逆变化,这些不可逆变化的综合效应称为“劣变”或“老化”[1-3]。劣变的结果导致了种子生活力下降,即发芽率、幼苗生长势及植株生产性能的下降。一般,蔬菜种子的平均使用年限为1~2a,以后随种子活力逐渐丧失,使用价值逐渐下降,给生产造成很大的浪费。因此寻找提高劣变种子发芽率的有效途径,对于节约用种量,特别是因气候等因素不能满足或灾后急需种子时有重要意义。目前,关于劣变种子的研究大多数集中在机理方面,即劣变过程中生理生化的变化[1-4],而对如何提高劣变种子发芽率的研究不够[5-7]。本研究以茄子、辣椒、番茄劣变种子为试材,采用不同浓度的KNO3、硫脲、GA3、乙烯利、H2O2进行处理,比较其发芽效果,以期找出提高其发芽率的切实有效的方法,为生产实践提供参考。
1.1 供试材料
市售‘万吨长茄’、‘楚龙早霸’辣椒、‘合作909大红’番茄,发芽率<65%。
1.2 试验设计
选用KNO3、硫脲、GA3、乙烯利和H2O25种药剂,每种药剂均设4个浓度处理和1个清水处理(CK),其中KNO3和硫脲的浓度均分别为0.2%、0.3%、0.4%、0.5%,GA3和乙烯利的浓度均分别为50、100、150、200mg/kg,H2O2的浓度为6%、9%、12%、15%。每个处理50粒种子,3次重复。
1.3 测定项目及方法
KNO3、硫脲、GA3和乙烯利均浸种8h,H2O2浸种10min,而后用自来水充分搓洗,再将种子均匀铺在垫有2层湿润滤纸的培养皿中,置于28℃、相对湿度95%、光照30000lx的光照培养箱中催芽,浸种当天冲洗1次[5-7];3d后统计发芽势,7d后计算发芽率[8]。其中,种子发芽率=(7d内全部正常发芽粒数/50)×100%,种子发芽势=(3d内正常发芽粒数/50)×100%。所得数据采用DPS软件进行统计分析。
2.1 KNO3处理对劣变茄果类种子发芽的影响
表1 KNO3处理后劣变茄果类蔬菜种子发芽情况比较
表2 硫脲处理后劣变茄果类蔬菜种子发芽情况比较
KNO3处理劣变茄果类蔬菜种子发芽平均数的新复极差(SSR)测验结果如表1。由表1可以看出,KNO3处理茄果类种子后,各处理与对照间的种子发芽势都无显著差异,表明KNO3对劣变茄果类种子的发芽势没有影响。同样由表1可知,KNO3处理后,除0.4%处理茄子的种子发芽率显著高于对照外,其他处理及对照间的发芽率都无显著差异,表明KNO3处理茄果类种子,仅0.4%的KNO3能提高劣变茄子种子的发芽率。
2.2 硫脲处理对劣变茄果类种子发芽的影响
由表2可以看出,硫脲处理茄果类种子后,各处理的茄子种子的发芽势都显著或极显著低于对照,0.3%和0.4%硫脲处理的辣椒种子的发芽势显著高于对照,而其他处理及对照间均无显著差异。结果表明,硫脲处理劣变茄子种子会显著降低其发芽势,但0.3%和0.4%的硫脲处理劣变辣椒种子能显著提高其发芽势,而硫脲处理对劣变番茄种子发芽势没有影响。同样由表2可知,硫脲处理各浓度及对照间的茄子、辣椒、番茄种子发芽率都无显著差异,表明硫脲处理对劣变茄果类茄种子发芽率没有影响。
2.3 GA3处理对劣变茄果类种子发芽的影响
由表3可以看出,GA3处理茄果类种子后,150mg/kg处理的茄子种子发芽势显著高于对照,150、200mg/kg处理的番茄种子发芽势显著或极显著低于对照,而其他处理及对照间的种子发芽势都无显著差异。结果表明,150mg/kg处理能显著提高劣变茄子种子的发芽势,但较高浓度的GA3处理会降低劣变番茄种子的发芽势,而GA3处理对劣变辣椒种子发芽势没有影响。同样由表3可知,GA3处理后,除200mg/kg处理的茄子种子发芽率显著高于对照外,其他处理及对照间的种子发芽率都无显著差异,表明GA3处理茄果类种子,仅200mg/kg能提高的劣变茄子种子的发芽率。
2.4 乙烯利处理对劣变茄果类种子发芽的影响
乙烯利处理劣变后,除100、150、200mg/kg处理的茄子种子发芽势显著低于对照外,其他处理浓度及对照间的种子发芽势都无显著差异(表4),表明乙烯利处理茄果类种子,仅100mg/kg以上浓度的乙烯利能降低劣变茄子种子的发芽势。由表4也可以看出,乙烯利后,各处理浓度与对照间茄子、辣椒、番茄种子的发芽率都无显著差异,表明乙烯利处理对劣变茄果类种子发芽率没有影响。
表3 GA3处理后劣变茄果类蔬菜种子发芽情况比较
表4 乙烯利处理后劣变茄果类蔬菜种子发芽情况比较
2.5 H2O2处理对劣变茄果类种子发芽的影响
由表5可以看出,H2O2处理劣变茄果类种子后,除6%、9%和15%处理的茄子种子的发芽势显著或极显著低于对照外,其他处理浓度及对照间的种子发芽势都无显著差异,表明H2O2处理茄果类种子,仅6%以上的H2O2处理劣变茄子种子会显著降低其发芽势。由表5也可以看出,H2O2处理后,各处理浓度与对照间茄子、辣椒、番茄种子的发芽率都无显著差异,表明H2O2处理对劣变处理茄果类种子的发芽率没有影响。
本研究结果显示,0.4%的KNO3处理能提高茄子种子的发芽率;硫脲处理能降低劣变茄子种子的发芽势,而0.3%和0.4%的硫脲能提高辣椒种子的发芽势;150mg/kg的GA3能提高茄子种子的发芽势,而200mg/kg的GA3处理提高其发芽率,但150、200mg/kg的GA3却降低番茄种子的发芽势;100mg/kg以上的乙烯利能降低劣变茄子种子的发芽势;9%和15%的H2O2能降低劣变茄子种子的发芽势。综合来看,5种化学药剂的不同浓度处理劣变茄子、辣椒和番茄种子后,只有0.4%的KNO3和200mg/kg的GA3能提高茄子种子发芽率。
据报道,0.2%的KNO3处理菠菜、筒篙、芫荽种子萌发都有显著促进作用,并认为K+能恢复H+/K+交换系统的活性,促进大分子的合成而使老化产生的损伤被恢复,减少无机离子的渗漏,使浸出液电导率下降,从而提高种子的活力,促进萌发[6]。本研究也发现0.4%的KNO3能提高茄子的发芽率。但是,本研究中KNO3对辣椒和番茄的萌发没有影响,具体原因有待于进一步研究。
硫脲能保护种子膜结构的完整性,减少膜脂质过氧化作用,因此能减轻膜损伤,修复和更替劣变种子的受损的膜,从而提高种子的生活力[4,9]。菠菜、筒篙、芫荽蔬菜种子经硫脲处理后,发芽势和发芽率都有较大幅度的提高,但是高浓度的硫脲处理对陈化藿香种子发芽有负面效应[10]。本研究中,0.3%和0.4%的硫脲提高了劣变辣椒种子的发芽势,但是降低了劣变茄子种子发芽势,这一结果与前人的研究结果接近[9-10]。
表5 H2O2处理后劣变茄果类蔬菜种子发芽情况比较
GA3浸种可提高瓠瓜、茄子、萝卜、白菜、芥菜、韭菜、丝瓜等蔬菜种子的发芽力[10-14]。但是GA3处理对陈化藿香种子发芽有负面效应,对辣椒种子的发芽力也有一定的抑制作用[4,6,15-16]。本研究中,150、200mg/kg的GA3也显著提高劣变茄子种子的发芽势和发芽率,可能作为一种强烈的植物生长刺激素,GA3能使细胞分裂分化而促进种子胚的发育和种子发芽。但150、200mg/kg的GA3对劣变番茄种子的发芽势有显著降低作用,可能与劣变番茄种子内的GA3含量己达到生理有效浓度有关,GA3的含量相对较高,超过了适宜的浓度范围,从而产生了毒害作用,抑制了发芽[17-18]。
乙烯利能提高瓠瓜种子的发芽力[10],而本研究中乙烯利处理对劣变辣椒和番茄种子的萌发没有影响,而且100、200mg/kg的乙烯利却降低劣变茄子种子的发芽势,具体原因有待于进一步研究。类似地,H2O2能使种皮软化,增加种子对水分和氧气的吸收,从而使呼吸作用增强,促进种子贮藏物质快速转变为发芽所需的小分子物质[7],而本研究中H2O2处理对劣变辣椒和番茄种子的萌发没有影响,而且9%和15%的H2O2降低劣变茄子种子发芽势,具体原因也有待于进一步研究。
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2012-12-24
湖北省移民局资助项目(鄂移财峡[2009]117号)。
方 凯(1984-),男,主要从事作物栽培研究。
刘乐承,E-mail:lchliu18@yangtzeu.edu.cn。
S604+.1;S641
A
1673-1409(2013)05-0024-04