4种处理对龙葵种子萌发的影响

赵艳芹， 李秀梅， 王学虎， 谢桂英

(1.河南农业大学植保学院/新型农药创制与应用河南省重点实验室，河南郑州 450002；2.河北省承德市双滦区农牧局，河北承德 067000)

龙葵(SolanumnigrumLinn.)别称野葡萄，为茄科茄属一二年生草本植物，是一种双子叶恶性杂草，喜欢生在肥沃的微酸性至中性土壤中。龙葵繁殖力强，生长旺盛，生育期短，具有连续多实性和落粒性，已成为新疆棉田的优势种群之一[1]。目前对龙葵的研究主要集中在其作为医药材料、重金属污染土壤修复、植物保护及经济作物开发等方面[2-6]。龙葵作为重要的农田杂草和重金属Cd污染的修复植物[7]，研究其种子发芽特性具有重要意义。关于龙葵种子发芽特性的研究目前主要集中在光照、药剂浸种及盐胁迫等方面[8]。本研究采用微波、超声波、不同酸度及铝离子处理龙葵种子，研究其发芽特性，旨在为杂草龙葵的发生、利用及防除提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

龙葵于2012年10月采自河南省郑州市杲村，晾干后于室温存储备用，试验于2013年5月进行。WD750ASL23格兰仕微波炉(格兰仕集团)、SB-100DT超声波清洗机(宁波新芝生物科技股份有限公司)、雷磁pH计(上海雷磁仪器厂)、SPX-B-G光照培养箱(上海荆和分析仪器有限公司)、硫酸、硫酸铝均为分析纯。

1.2 方法

1.2.1 种子萌发试验 微波和超声波处理：将龙葵种子用蒸馏水浸泡24 h后处理。微波处理：L10、L20、L30、L50；M10、M20、M30、M50；H10、H20、H30、H50(L：低功率150 W；M： 中功率450 W；H：高功率750W；数字表示所用时间，单位是s)；超声波处理：5、10、15、20、30 min。酸度(硫酸)和Al3+(硫酸铝)处理：将龙葵种子置于不同浓度的Al3+溶液中及酸度溶液中，室温浸泡24 h，然后用蒸馏水冲洗干净，挑选100粒龙葵种子放于铺有1层滤纸的培养皿内，加入5 mL蒸馏水，将种子置于25 ℃、12 h/d 1 000 lx 光照培养箱内，每处理重复3次。种子萌发以胚芽露出为标准，萌发过程中每天调查发芽种子数，适当加水保持湿度，连续调查7～10 d(连续3 d发芽种子数无增长，视为发芽完全)。

萌发率(G)=100×Ga/Gn。

(1)

式中：Ga代表发芽终止时全部正常发芽种子数；Gn代表供试种子总数；

发芽势(Gv)=(5 d发芽种子数/供试种子数)×100%；

(2)

发芽指数GI=∑(Gt/Dt)。

(3)

式中：Gt代表t日的发芽数；Dt代表发芽日数 。

1.2.2 数据处理 采用Mocrosoft Excel 2003和DPS 6.5软件对数据进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 微波处理对龙葵种子萌发特性的影响

微波可明显影响龙葵种子的发芽特性(表1)。微波能影响龙葵种子的萌发率，当采用L20、H10处理时，龙葵种子的萌发率为88.83%和89.01%，显著低于对照及其他处理(萌发率均高于90%)。M20处理的发芽势最高，为79.85%，显著高于对照及其他处理，L50处理的发芽势为71.53%，与其他各处理间存在显著差异，H50的发芽势最低，为47.87%，显著低于对照。微波对龙葵种子发芽指数的影响不明显，以M20处理最高，以M10和H10处理最低，但各处理间不存在差异。

2.2 超声波处理对龙葵种子发芽特性的影响

不同时间超声波处理对龙葵种子萌发特性的影响见表2。超声波15 min处理龙葵种子萌发率最高，为96.69%，其后依次为超声波20 min(94.79%)、 对照(93.44%)、超声波5 min(92.37%)、超声波30 min(92.10%)，上述处理之间存在差异且差异不显著。超声波能显著影响龙葵种子的发芽势，其中以超声波15 min的发芽势最高，为78.01%，以超声波30 min的发芽势最低，为41.58%，它们与其他处理间存在显著性差异，超声波20 min与超声波10 min的发芽势分别为69.94%和66.09%， 它们之间不存在差异， 而对照与超声波5 min之间也不存在显著性差异，与对照相比，除超声波30、5 min外，其他超声波处理均能提高龙葵种子的发芽势。对于发芽指数，则以超声波5 min处理值最低，为17.14%，与对照相比存在显著性差异，其他超声波处理则与对照值相近，不存在差异或差异不显著。

表1 微波处理对龙葵种子发芽特性的影响

表2 超声波处理对龙葵种子萌发的影响

2.3 不同酸度处理对龙葵种子萌发的影响

酸度处理能显著影响龙葵种子的发芽特性(表3)。当pH值为2.00、2.97和3.98时，龙葵种子发芽率分别为79.74%、80.90%、86.94%，显著低于对照，且与对照间存在显著性差异；当pH值为5.14和5.96时，其发芽率分别为91.12%和95.64%，与对照差异不显著。当pH值为5.96时，龙葵种子的发芽势最高与对照间不存在差异，其他酸度较高处理的发芽势显著低于对照。发芽指数则以对照(19.05)、pH值=5.96(22.72)、 pH值=5.14(18.90)较高，三者之间没有显著性差异，当酸度较高(pH值<3.98)时，龙葵种子的发芽指数明显降低。

表3 不同pH值处理下龙葵种子对龙葵种子发芽特性的影响

2.4 Al3+浓度处理对龙葵种子萌发特性的影响

Al3+能显著影响龙葵种子的发芽特性(表4)。与对照相比，随着Al3+浓度的增大，龙葵种子的发芽率明显降低，当Al3+浓度为10 μmol/L时，龙葵种子的萌发率由对照的93.44%降低至75.25%，而当Al3+浓度为5 000 μmol/L时，其萌发率仅达60.37%。与对照相比，Al3+处理后龙葵种子的发芽势与发芽指数明显降低，且与对照间存在显著性差异。

表4 不同Al3+浓度处理对龙葵种子发芽特性的影响

3 结论

微波和超声波除具有热效应外，微波还能与生物组织相互作用[9-10]。李刚等对当归种子的超声波处理研究证明，超声波能提高当归种子的萌发率和萌发指数[11]。韩玉竹等对紫花苜蓿种子微波处理研究证明，微波能够显著影响苜蓿种子的萌发[12]。本研究也表明，采用合适的微波或超声波处理能显著促进龙葵种子的萌发。土壤酸化导致重金属及铝离子大量释放、活化，严重影响植物种子萌发和芽苗生长[13]。曹欣等表明，随着pH值降低，薇甘菊种子的发芽率、发芽势、发芽指数明显降低[14]。本研究结果表明，酸度能影响到龙葵种子的发芽特性，而铝离子的浓度则显著降低了龙葵种子的发芽率、发芽势和发芽指数。

参考文献：

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