黄芪硬实种子的破除方法研究

郑天翔， 陈 叶

（河西学院 农业与生物技术学院， 甘肃 张掖734000）

蒙古黄芪（A stragalus membranaceus（Fisch.）Bge.var.mongholicus（Bge）H siao）和荚膜黄芪（A stragalus membranaceus（Fisch）Bge.）是 《中 国药典》里规定中药材黄芪的源植物［5］。黄芪为豆科黄芪属多年生草本植物，是著名道地的中药材，以根入药，为国家三级保护植物［9］。黄芪是我国的大宗中药材之一，研究表明，黄芪内含多种氨基酸和抗菌的有效成分，具有补气固表，利尿脱毒，抗衰老，抗肿瘤，抗病毒，镇静，镇痛等功效［11］。由于黄芪药性温和，被称之为“补气固表之圣药”应用非常广泛［4］。据统计，以黄芪为原料的中药达200多种，同时也是我国大宗出口的商品之一［6］。随着现代医药研究的深入和人民生活水平的提高，黄芪的市场需求量持续增加，传统道地黄芪主厂区的野生资源几乎被挖光，野生黄芪濒临灭绝，已远远不能满足市场需求［3］。为了满足医药的需求和市场的需求，已经对黄芪进行大面积人工栽培。

在人工栽培黄芪的过程中，黄芪种子硬实成为一个制约因素，直接影响黄芪的生产［6］。黄芪种子的硬实导致种子透水性差，吸胀困难，田间出苗率低，出苗不整齐，给规范化栽培带来诸多不便，甚至影响经济效益的提高。前人对黄芪打破硬实的方法有所研究［6］，本试验从不同的种破除黄芪种子硬实方法中，选择经济合理的方法，以此为黄芪栽培生产提供参考。

1 材料和方法

1.1 材 料

供试品种为蒙古黄芪种子，购买于张掖市民乐县种子门市部。试验前剔除干瘪，虫蛀种子及杂质、杂物，精选饱满且有光泽的优良种子。赤霉素粉剂，98%的浓硫酸，30%的双氧水，高锰酸钾和木砂纸。

1.2 方 法

1.2.1 种子预处理

将供试种子用蒸馏水浸泡在大烧杯中，放在25℃恒温培养箱，每天换水，且挑出吸胀种子，直到挑不出吸胀种子为止，将硬实种子在实验室自然干燥备用。

1.2.2 浓硫酸处理

用98%的浓硫酸分别处理种子10，20，30，40，50，60min，浓硫酸与种子的重量比为8∶1，处理后用蒸馏水多次冲洗，置于铺有2层湿润滤纸的发芽盒中，最后放入光照培养箱中进行发芽，并观测记载实验结果。

1.2.3 赤霉素处理

实验分别设100，200，300，400，500mg／kg共5个处理浓度，浸液与种子体积比为5∶1，浸种时间为24h，处理结束后用清水反复冲洗多次。置于铺有2层湿润滤纸的发芽盒中，最后放入光照培养箱中进行发芽，并观测记载试验结果。

1.2.4 双氧水处理

用浓度为0%，3%，6%，9%，12%的双氧水浸种2h，处理结束后用蒸馏水清洗干净，置于铺有2层湿润滤纸的发芽盒中，最后放入光照培养箱中进行发芽，并观测记载试验结果。

1.2.5 温热水浸种

用40，50，60，70，80，90，100℃的热水浸泡种子，自然降至室温，置于铺有2层湿润滤纸的发芽盒中，最后放入光照培养箱中进行发芽，并观测记载试验结果。

1.2.6 砂纸摩擦

将种子置于木砂纸上，再用手按住砂纸轻轻摩擦种子至表面失去光泽为止，不宜擦破种皮，用蒸馏水清洗干净，置于铺有2层湿润滤纸的发芽盒中，最后放入光照培养箱中进行发芽试验，并观测记载试验结果。

以上处理的发芽试验都在光照培养箱中进行，培养箱温度为25℃，光照3 000lx，每天补充适量水分，协调好温度与水分之间的关系，并观察记录数据。

1.3 测定项目与测定方法

1.3.1 种子千粒重的测定

随机数取净种子100粒称重，5次重复，计算平均值。

1.3.2 种子硬实率的测定

随机数取净种子100粒，置于小烧杯中，加蒸馏水室温条件下浸种24h，统计未吸胀种子数，计算种子硬实率，3次重复，计算平均值。

1.3.3 发芽率的计算

发芽率（%）＝正常发芽种子数／供试种子总数×100%。

1.4 数据统计及分析方法

采用Excel 2003处理实验数据，SPSS统计软件进行相关分析。

2 结果与分析

2.1 种子千粒重和硬实率

种子的千粒重为6.317g，种子的硬实率为40%。

2.2 浓硫酸处理对黄芪硬实种子发芽率、发芽势的影响

用浓硫酸处理黄芪硬实种子可以破坏种皮坚硬的结构，增强种子的透水性，使种子易于吸胀，使种子的发芽率提高。由表1可以看出，用相同浓度的浓硫酸对黄芪硬实种子做不同时间的处理，在10～30min处理范围内，种子的发芽率和发芽势呈正相关性。硬实种子在处理30min时，发芽率达到最大，为64%，发芽势也达到最大，为34%。30min后随着处理时间的增加，发芽率和发芽势开始下降，处理时间超过50min后在发芽试验中有一部分种子死亡。由表1可知，处理30min发芽率和发芽势与其他时间的处理差异显著，此实验中，选择用98%浓硫酸处理黄芪的硬实种子30min能使发芽率和发芽势达到较好的效果。

2.3 赤霉素处理对黄芪硬实种子发芽率、发芽势的影响

不同浓度的赤霉素处理黄芪硬实种子的发芽率，发芽势情况见表2。由表2可以看出，使用浓度为100～500mg／kg的赤霉素处理黄芪硬实种子都可以提高发芽率和发芽势。在100～300mg／kg浓度的赤霉素处理下，发芽率、发芽势随着浓度的增加而增大，在300～500mg／kg浓度的赤霉素处理下，发芽率、发芽势随着浓度的增加而减小，发芽率、发芽势在赤霉素浓度为300mg／kg时达到峰值，其发芽率为24%，发芽势为5.33%。赤霉素浓度为300mg／kg的处理发芽率与其他浓度处理的存在显著差异，表明赤霉素溶液在适宜浓度下能够促进种子的发芽，高浓度可以抑制种子的发芽。选择赤霉素浓度为300mg／kg破除黄芪硬实种子效果较好。

表1 不同时间下浓硫酸处理黄芪硬实种子的发芽率和发芽势

表2 不同浓度的赤霉素处理黄芪硬实种子的发芽率和发芽势

2.4 双氧水处理对黄芪硬实种子发芽率、发芽势的影响

不同浓度的双氧水处理黄芪硬实种子的发芽率，发芽势见表3。不同浓度的双氧水处理黄芪硬实种子都可以提高黄芪硬实种子的发芽率和发芽势。随着双氧水浓度的增加，发芽率减小，浓度在3%时，发芽率达到最大，为16%；随着双氧水浓度的增加，发芽势逐渐增大。双氧水浓度为3%处理的发芽率与其他浓度的处理存在显著差异。本实验中，双氧水浓度最大为12%，其发芽势也达到最大，为5.33%。说明双氧水破除黄芪硬实种子的效果不明显。

表3 不同浓度的双氧水处理黄芪硬实种子的发芽率和发芽势

2.5 不同温度处理对黄芪硬实种子发芽率、发芽势的影响

不同温度的热水处理黄芪硬实种子的发芽率，发芽势见表4。用不同温度的热水处理黄芪硬实种子，随着温度的增加，发芽率和发芽势也逐渐增加。用100℃的热水处理黄芪硬实种子，发芽率达到最大，为22.67%，发芽势达到最大，为12.67%。100℃的热水处理发芽率、发芽势与其他温热水处理存在显著差异。用不同温度的水处理黄芪种子可以提高种子的发芽率和发芽势，是一种比较经济合理的处理方法。

表4 不同温度的水处理黄芪硬实种子的发芽率和发芽势

2.6 不同处理间最优方法黄芪种子的发芽率、发芽势比较

由表5可以看出，这5种处理方法都能打破黄芪种子的硬实现象，提高硬实种子的发芽率和发芽势。各种处理方法中，发芽率以浓硫酸处理30min效果最好，可以达到64%，其次是砂纸摩擦可以达到63%，依次为赤霉素浓度为300mg／kg，发芽率可达到24%，温热水100℃可达到22.67%，双氧水浓度为3%发芽率为16%。发芽势以砂纸摩擦处理的最高，可以达到45%，其次是浓硫酸处理30min可以达到34%。发芽率砂纸摩擦处理和98%浓硫酸处理30min不显著，但发芽势差异显著。砂纸摩擦处理和浓硫酸处理黄芪硬实种子发芽率可达到较好的效果。

表5 不同处理间最优方法黄芪硬实种子的发芽率和发芽势比较

3 结论与讨论

黄芪种子硬实现象普遍存在。黄芪种皮含有大量的蜡质、油脂和果胶质［11］，在成熟期收获时如遇干旱天气会使种子大量脱水，造成黄芪种子的硬实；黄芪种子小，并且种脐小、结构紧密［11］，这种原因也造成了黄芪的硬实现象。破除黄芪种子硬实的方法主要有化学法［8］，物理法，生物法［13］。本实验通过对黄芪硬实种子的不同处理，研究黄芪硬实种子的发芽率和发芽势。在多种处理方法中，双氧水虽然具有较强的氧化性和腐蚀性，破坏了黄芪坚硬的外皮，提高通透性［10］，但发芽效果不是特明显。赤霉素处理（300mg／kg）发芽率较高，赤霉素溶液在适宜浓度下能够促进种子的发芽，高浓度可以抑制种子的发芽［6］。用不同温度的水处理黄芪种子可以提高种子的发芽率和发芽势，温水浸种可以软化种皮［14］。98%的浓硫酸处理30min可以显著提高黄芪硬实种子的发芽率和发芽势，因浓硫酸具有较强的氧化作用可以使种皮软化，增强种子的透水性［1］，从而提高了发芽率，发芽率高达67%，发芽势可以达到38%。但由于浓硫酸的氧化性和腐蚀性较强，对黄芪硬实种子的结构有破坏作用，并且浓硫酸处理操作不安全，难以控制［12］，经过后期的发芽试验，发芽种子有部分死亡；砂纸摩擦处理也可以显著提高黄芪硬实种子的发芽率和发芽势，其发芽率达到63%，发芽势达到44%，但在大规模生产黄芪的情况下，砂纸摩擦会带来很多的不便，因此可以用机械打磨代替砂纸摩擦，可以用小型种子摩擦机或电动磨米机，原则是不伤及种仁，只要破坏种皮即可［1］，机械打磨可以有效地破除黄芪种子的硬实［7］。有关机械打磨破除黄芪种子的硬实有待于进一步的研究。

［1］毕俊昌.硬实种子的休眠机制和解除方法［J］.农业开发与装备，2015，26（3）：83.

［2］陈艺齐，段曰汤，张德，等.不同温度处理对黄芪种子发芽率的影响［J］.种子，2009，29（9）：78－79.

［3］段琦梅，梁宗锁，慕小倩，等.黄芪种子萌发特性的研究［J］.西北植物学报，2005，25（6）：1 246－1 249.

［4］冯学金，刘根科，梁素明.蒙古黄芪种质资源研究进展［J］.山西农业科学，2010，38（8）：95－98.

［5］黄正清，梁宗锁，韩蕊莲.蒙古黄芪种子发芽特性的研究［J］.西北农业学报，2012，21（6）：151－155.

［6］贾联红，范圣此，李安平.黄芪种子休眠与休眠解除方法的研究［J］.园艺与种苗，2012，11（12）：43－45，62.

［7］贾文秀，王俊杰，候永霞.蒙古黄芪种子发芽检验方法研究［J］.中国草地学报，2011，29（6）：115－117.

［8］李蓉，叶勇.种子休眠与破眠机理研究进展［J］.西北植物学报，2005，25（11）：2 350－2 355.

［9］梁喜龙，方淑梅，胡百兴，等.黄芪种子休眠机制及破除方法研究［J］.江苏农业科学，2012，40（4）：243－245.

［10］马尧，庄云，李永海.不同处理和播种方式对黄芪种子发芽率的影响［J］.种子，2007，26（9）：58－59.

［11］王思慧.提高黄芪种子发芽率的方法筛选研究［J］.中药研究与信息，2005，22（11）：29－32.

［12］周吉林.黄芪种子萌发条件的优化及愈伤组织的诱导［J］.西华师范大学学报（自然科学版），2011，32（3）：265－267.

［13］张立峰，吴兴文，佘跃辉.两型豆种子硬实特性及其休眠破除方法［J］.安徽农业科学，2012，40（28）：13 698－13 701.

［14］张琳，秦雪梅.黄芪种子萌发实验［J］.中药材，1994，17（11）：10－11.

［15］张数森，胡秋芳.蒙古黄芪种子特性与发芽试验［J］.内蒙古草业，1995，12（11）：59－60.