王俊生,赵锦慧,张九红
(周口师范学院生命科学与农学学院,河南周口466001)
几种浸种药剂对油菜种子萌发特性的影响
王俊生,赵锦慧,张九红
(周口师范学院生命科学与农学学院,河南周口466001)
以油菜种子作为实验材料,采用培养皿培养法,研究氯化钠、硝酸钾和硝酸铵3种药剂浸种处理对油菜种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明:合适浓度的硝酸钾和硝酸铵溶液浸种均能促进油菜种子萌发及根和苗的生长,提高发芽率、发芽指数和活力指数,增强发芽势,尤其是0.2%的硝酸铵溶液和0.8%的硝酸钾溶液浸种处理对油菜种子萌发促进效果最明显.而氯化钠溶液浸种则会抑制油菜种子萌发,阻碍根和苗的生长,尤其是0.4%的氯化钠溶液,抑制和阻碍效果最明显.这说明3种浸种试剂对油菜种子的萌发会产生不同的影响.
油菜;浸种;药剂;萌发特性
油菜主要种植于中国的长江流域,抗寒力较强,喜冷凉.油菜做成的菜籽油含有较高的亚油酸、油酸等不饱和脂肪酸,营养价值较高,很受人们的喜爱.有关油菜品质、产量及发展现状的描述颇多[1-4],比如通过改良脂肪酸组成来改善油菜品质,通过利用杂种优势来提高产量等.在实际生产过程中,通过对油菜种子进行适当的处理,不仅可以提高种子活力,促进种子发芽及幼苗生长,而且可以有效灭杀种子所携带的病菌,最终达到出苗一致、增强植株抗性、提高产量的目的.研究[5-9]表明:双氧水、TBA、ABA、氯化钙等处理能促进种子的萌发.有关氯化钠、硝酸钾和硝酸铵浸种处理对油菜种子萌发特性的影响鲜有报道,笔者对此进行研究,旨在了解这3种浸种药剂对油菜种子发芽率、发芽势等的影响,为进一步提高油菜产量提供科学依据.
1.1 实验材料
油菜种子(周油589,褐黄粒),由周口师范学院生命科学与农学学院提供.
1.2 试剂
氯化钠、硝酸钾、硝酸铵等,由周口师范学院生命科学与农学学院提供.
1.3 实验方法
1.3.1 浸种药剂的制备
用电子天平分别称取一定量的硝酸钾、硝酸铵和氯化钠,蒸馏水溶解并定容,配制出0.2%,0.4%,0.6%,0.8%的硝酸钾(KNO3)溶液、硝酸铵(NH4NO3)溶液和氯化钠(NaCl)溶液,备用.
1.3.2 油菜种子的消毒与浸种处理
选择若干大小一致且饱满无虫害的油菜种子,用质量分数为0.1%的高锰酸钾溶液杀菌消毒20 min.消毒后将种子置于滤纸上晾干,再将晾干后的种子分组放置于培养皿中,每皿50粒,贴上标签标记.在每组的培养皿中分别倒入质量分数为0.2%,0.4%,0.6%和0.8%的KNO3溶液、NH4NO3溶液和NaCl溶液.KNO3和NH4NO3溶液浸种处理12 h,NaCl溶液浸种处理6、12、24h.对照实验则用蒸馏水处理12h.浸种处理在室内自然条件下进行.
1.3.3 油菜种子的萌发与长苗
将浸种处理后的种子分别用蒸馏水反复冲洗3次后置于垫有两层滤纸的培养皿中,在室温下(25±5℃)培养,每天按时补水,保持种子湿润.每天早上9点观察种子萌发(以胚芽露出种子一半为萌发)情况,直至对照发芽率不再变化为止.计算发芽势、发芽率,测定观察最后1d的根长、苗高等.
1.3.4 指标测定[10-11]
发芽势=(第3d发芽种子数/种子总数)× 100%
发芽率=(每天发芽种子数/种子总数)× 100%
发芽指数(GI)=ΣGt/Dt(Gt为在t日内的发芽数,Dt为相应的发芽天数)
活力指数=S×(ΣGt/Dt)(S为观察最后1 d幼苗平均苗高)
根长、苗高的测定:每组随机挑选20颗油菜幼苗,先用细线测定根长和苗高,然后用毫米刻度尺测量对应的拉直细线长度即可,最终根长和苗高取20颗油菜幼苗的平均值.
2.1 硝酸钾和硝酸铵浸种处理12h对油菜种子发芽率的影响
硝酸钾和硝酸铵2种试剂浸种处理后油菜种子发芽率见表1、表2.
表1 硝酸钾浸种处理12h后油菜种子发芽率
表1显示,0.2%,0.6%和0.8%的硝酸钾溶液浸种均能缩短油菜种子的萌发时间,提高种子萌发率,其中0.8%的硝酸钾溶液浸种处理对油菜种子的萌发促进效果最好,0.4%的硝酸钾溶液浸种对种子萌发有抑制作用,与对照相比,萌发率降低了11%.从表2可以看出,与对照相比,0.2%,0.4%,0.6%和0.8%的硝酸铵溶液浸种后,种子萌发速度明显加快,尤其是第2d和第3d,种子萌发率明显高于对照.随着硝酸铵浓度升高和萌发天数的增加,种子萌发率的增加有所减缓,其中0.2%的硝酸铵溶液浸种处理后效果较为显著,种子发芽率在第4d已经达到100%.综上所述,合适浓度的硝酸钾溶液和硝酸铵溶液均能促进种子萌发,其中0.8%的硝酸钾溶液和0.2%的硝酸铵溶液浸种处理对种子萌发促进效果最明显.
表2 硝酸铵浸种处理12h后油菜种子发芽率
2.2 不同浸种时间处理下氯化钠溶液对油菜种子发芽率的影响
不同浸种时间处理下不同浓度的氯化钠溶液对油菜种子发芽率影响见表3~表5.从表3可以看出,与对照组相比,经0.2%,0.4%,0.6%和0.8%的氯化钠溶液浸种处理6h后,油菜种子的萌发明显被抑制,而且随着氯化钠溶液处理浓度的增加,抑制程度也增强.0.8%的氯化钠溶液浸种处理6h后,第5d种子发芽率比对照组降低了32%.从表4可知,0.2%,0.6%,0.8%的氯化钠溶液浸种处理12h后,最初对油菜种子萌发有所促进,但随着萌发天数的增加,这种趋势开始反转,种子萌发受到抑制,而0.4%的氯化钠溶液浸种处理12h从始至终对种子萌发都表现出抑制作用,与对照相比,最终萌发率降低了12%.表5显示,不同浓度的氯化钠溶液浸种处理24h后,种子的发芽率明显下降,其中0.4%和0.6%的氯化钠溶液处理抑制效果最明显,第5d种子发芽率分别比对照组降低了24%和44%.综上所述,氯化钠溶液浸种处理6h和24h能明显抑制油菜种子萌发,浸种处理12h(0.4%除外)最初对种子萌发有稍微的促进作用,最终表现出抑制.总之,氯化钠溶液浸种处理能抑制种子的萌发,降低种子发芽率.
表3 氯化钠浸种处理6h后油菜种子发芽率
表4 氯化钠浸种处理12h后油菜种子发芽率
表5 氯化钠浸种处理24h后油菜种子发芽率
2.3 3种浸种药剂处理对油菜种子发芽势、发芽指数和萌发活力的影响
表6 氯化钠浸种12h对油菜种子萌发的影响
氯化钠浸种12h对油菜种子萌发的影响见表6.从表6可以看出,不同浓度的氯化钠处理对油菜种子的萌发表现出不同的影响,与对照组相比,在0.2%,0.6%和0.8%的氯化钠处理下,油菜种子的发芽势和发芽指数都有所增高,但在0.4%的氯化钠处理下,发芽势和发芽指数明显降低.在萌发活力指标中,0.2%的氯化钠处理下,活力指数提高了25.9%,0.4%的氯化钠处理下,活力指数降低了69%.
表7 硝酸钾浸种12h对油菜种子萌发的影响
硝酸钾浸种12h对油菜种子萌发的影响见表7.从表7可以看出,与对照组相比,在0.2%,0.6%和0.8%的硝酸钾处理下,油菜种子的发芽势、发芽指数和活力指数均增加,尤其是活力指数增加明显.在0.4%的硝酸钾处理下,油菜种子的发芽势、发芽指数有所降低,活力指数与对照组差异不明显.这说明合适浓度的硝酸钾溶液浸种能提高油菜种子的发芽势、发芽指数和活力指数.
硝酸铵浸种12h对油菜种子萌发的影响见表8.从表8可以看出,随着硝酸铵浸种浓度的增大,油菜种子的发芽势、发芽指数和活力指数均呈现下降趋势.与对照组相比,经0.2%,0.4%,0.6%和 0.8%的硝酸铵溶液浸种处理后,油菜种子的发芽势、发芽指数和活力指数均显著提高,特别是经0.2%的硝酸铵溶液浸种处理后,更有利于油菜种子的萌发.这说明合适浓度的硝酸铵溶液浸种能明显促进油菜种子的萌发.
表8 硝酸铵浸种12h对油菜种子萌发的影响
2.4 不同药剂处理对油菜幼苗根长和苗高的影响
图1 不同处理下油菜幼苗根长和苗高图
不同药剂浸种处理12h对油菜幼苗根长和苗高的影响见图1和表9.
表9 不同处理下油菜幼苗的根长和苗高
从图1可以看出,不同处理下油菜幼苗根长和苗高有明显差异,从表9可知,与对照组相比,不同浓度的氯化钠处理抑制了根和苗的生长,0.4%的氯化钠处理抑制效果最明显;不同浓度的硝酸铵处理对根和苗的生长均有促进作用,0.2%的硝酸铵处理促进效果最明显;0.4%的硝酸钾处理对根和苗的生长影响不明显,其它3个浓度处理下根长和苗高有明显增长.这说明氯化钠对油菜幼苗根和苗的生长有抑制作用,硝酸钾和硝酸铵则有促进作用.
3.1 结论
合适浓度的硝酸钾和硝酸铵溶液浸种均能促进油菜种子萌发,提高发芽率、发芽指数和活力指数,增强发芽势,促进根和苗的生长,尤其是0.2%的硝酸铵溶液和0.8%的硝酸钾溶液浸种处理对油菜种子萌发促进效果最明显.而氯化钠溶液浸种则会抑制油菜种子萌发,阻碍根和苗的生长,尤其是氯化钠溶液浓度为0.4%时,抑制和阻碍效果最明显.这3种浸种试剂对油菜种子的萌发会产生不同的影响.
3.2 讨论
发芽率、发芽势及萌发活力等数值是反映种子萌发特性的极为直观的指标,这些数据均间接地表明了种子的萌发速度和整齐度以及幼苗的健壮程度[12].从以往实验看,周筱玲[13]的H2O2浸种油菜实验证明了H2O2可以提高种子发芽率和活力指数;谭永强等[14]的实验证明了小于160mg/L的GA3可以促进种子萌发;赵艳等[15]的外源甲醇浸种实验同样证明一定浓度的甲醇(10~1 000 mmol/L)可以提高种子和幼苗的指标(萌发率、发芽势、活力指数、根长、鲜重等);王亦菲等[16]的实验证明了4g/L的NaCl浸种对高芥酸品种[17]的油菜种子萌发率产生抑制作用;徐如松等[11]的实验证明低浓度镧和铈能够显著提高发芽率、发芽势、发芽指数并能够促进幼苗的根长、苗高等指标.而该实验则探索了不同浓度的硝酸铵、硝酸钾和氯化钠在不同浸种时间下对油菜种子萌发的影响.赵燕[12]的NaCl胁迫种子萌发的实验证明高浓度的盐溶液会因外界的高渗透性致使种子因吸水不足而抑制种子的萌发,笔者实验也得到了相似的结果.何宏艳[18]的实验发现0.3%的硝酸钾和0.5%的硝酸铵会提高辣椒种子的萌发力和促进辣椒幼苗生长,而笔者实验结果显示0.2%的硝酸铵溶液和0.8%的硝酸钾溶液能明显促进油菜种子萌发和幼苗生长,这种差异可能是由于物种不同造成的.
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Effects of seed soaking medicament on germination characteristics of rape seed
WANG Junsheng,ZHAO Jinhui,ZHANG Jiuhong
(College of Life Science and Agronomy,Zhoukou Normal University,Zhoukou 466001,China)
Taking rape seeds as experimental materials and using petri dish culture method to study the effects of three kinds of medicaments such as sodium chloride,potassium nitrate,ammonium nitrate on seed germination and seedling growth of rape seed.The results showed that the potassium nitrate and ammonium nitrate solution with suitable concentration could promote seed germination and growth of roots and shoots,as well as enhance germination rate and germination index and vigor index and germination potential,especially 0.2%ammonium nitrate and 0.8%potassium nitrate solution had obvious promoting effect on seed germination,while sodium chloride solution could inhibit seed germination and hinder growth of roots and shoots,especially the concentration of sodium chloride solution was 0.4%,the inhibition and obstruction effect was the most obvious.All above showed that three kinds of seed soaking reagent had different effects on rape seed germination.
rape;seed soaking;medicament;germination characteristics
S565.4
A
1671-9476(2017)02-0106-04
10.13450/j.cnkij.zknu.2017.02.026
2016-10-11;
2016-11-10
河南省科技厅攻关项目(No.152102110106);河南省高等学校重点科研项目(No.16A210043)
王俊生(1970-),男,陕西蒲城人,副教授,博士,现主要从事作物杂种优势利用等研究工作.E-mail:wjs0099@163.com