李钱钱,雷振宏,关扎根,王玉龙
(山西振东道地药材开发有限公司,山西长治 047100)
北柴胡(Bupleurum chinense DC)即药典中的柴胡,为伞形科柴胡属植物,又称硬柴[1],主要分布于西北、华北地区,是山西的道地药材品种,也是常用大宗药材品种[2-3]。近年来,其野生资源过度采挖,濒临枯竭[4-5]。由于北柴胡种子发芽时间长、发芽率低、出苗困难[6-7]等,其种植推广受限,农户对种植柴胡积极性不高。姚入宇等[8]对北柴胡种子的生物学特性进行了研究,结果表明,柴胡种子发芽率低的原因是胚休眠和内源抑制物,这为柴胡种子的相关研究奠定了一定的基础;王玉庆等[9]调查了柴胡种植方式及种子处理技术,种子处理方面叙述了冻融处理和生长调节剂处理;沈路莹[10]研究表明,GA3、水杨酸、6-BA、高锰酸钾等药剂处理均可以促进柴胡种子的萌发;雷燕妮[11]比较了1%KMnO4、温水对柴胡种子处理的影响,结果表明,1%KMnO4处理后柴胡种子发芽率远高于温水。但适用于生产中简便的柴胡种子处理方法还未确定。
本研究基于生产实际,通过对北柴胡发芽情况随贮藏年限和时间变化的追踪,探究北柴胡种子发芽特性,并针对北柴胡种子难发芽进行了搓擦处理、冻融处理、GA和KMnO4处理、温汤处理,通过比较不同处理种子的发芽率,研究切实可行的提高发芽率的方法。
试验所用北柴胡种子全部采自山西省长治市长治县振东科技园区东汉试验地,当柴胡种子变为黄熟前[12],进行割茎、晾晒、收种,室温避光贮藏。
1.2.1 北柴胡种子贮藏年限试验 试验所用北柴胡种子采于2014年9月26日,常温贮藏。分别于2015年6月1日和2016年6月1日在室温(18~25℃)下[13-14]进行培养皿发芽试验,测定发芽率。每个处理100粒种子,3次重复。
1.2.2 贮藏时间对北柴胡种子发芽的影响 取2015年9月22日采收自山西省长治市长治县的北柴胡种子,常温贮藏,每隔30 d在室温下进行一次平板发芽试验,发芽日期从2015年10月1日至2016年8月1日,共发芽11次。每个处理100粒种子,3次重复,探究随贮存时间延长北柴胡种子发芽能力的变化情况。
1.2.3 北柴胡种子处理试验 共设置6个处理,分别为处理1.温汤浸种(40℃恒温水浴锅中浸种24 h);处理2.赤霉酸浸种(1∶1 000的GA室温浸种24 h);处理3.高锰酸钾浸种(1%的KMnO4水溶液浸种10 min);处理4.人工砂纸轻搓;处理5.冻融处理(种子浸湿,置于-20℃冰箱中冷冻3 d,取出室温下消融,如此反复3次);处理6.不处理(CK)。各处理分别进行北柴胡种子平板发芽和大田发芽试验。平板发芽每个处理3次重复,每个重复100粒种子,均观察记录30 d;大田发芽每个处理条播2 m2,播量5 g/m2,待地上部分高约2 cm时,随机取20 cm长的5点,计算平均值。
柴胡播种深度浅,出苗时间长,为保证出苗,常于雨季播种。由表1可知,新采收的北柴胡种子第1年播种季发芽率为59.67%,发芽势为43.67%,保持着较高的发芽水平,且发芽启动日早,发芽集中;第2年播种季北柴胡种子发芽率仅为5.33%,发芽势为0.33%,且发芽启动日晚,发芽零散,发芽能力基本完全丧失。故使用新采收的北柴胡种子是保证生产的必要条件。
表1 贮藏年限与北柴胡发芽的关系
由图1可知,刚采收的北柴胡种子有后熟过程,会经过一段休眠期[15-16],此期间发芽能力较低,后逐渐增高,在采收后第5个月达到最大,发芽率达到66.33%,发芽势为51.67%,后发芽能力逐步降低,在第11个月时基本丧失发芽能力。第9,10个月发芽率骤降,推测与温度有关,6月底至8月初室内温度在23~30℃,其他月份温度基本维持在18~25℃,而柴胡最适发芽温度为15~25℃。发芽能力越高,发芽启动日越早(表2),发芽启动日与发芽能力呈正相关,活力旺盛的柴胡种子一般在第6天开始发芽,从开始到结束需15 d左右,第10~15天发芽集中(发芽势),活力较低的柴胡种子一般从第10天开始发芽,发芽持续时间长,发芽零散。
表2 贮藏时间与北柴胡发芽的关系
由图2可知,不同方法处理的柴胡种子在实验室平板发芽和大田发芽总趋势基本一致。搓擦处理、冻融处理、GA和KMnO4处理后发芽率均高于CK,温汤处理降低了柴胡种子发芽。平板发芽搓擦、冻融、GA和KMnO4处理后发芽率比CK分别提高17.66%,12.66%,12.00%,11.00%;大田发芽搓擦、冻融、GA和KMnO4处理后发芽率比CK分别提高18.58%,14.71%,10.79%,8.91%。以上结果说明,搓擦处理和冻融处理优于其他处理,搓擦处理适用范围广,冻融处理适用于东北等冬季室外温度低于-20℃的地区。
新采收的北柴胡种子常温贮藏1 a后发芽能力骤降,直至基本丧失。北柴胡种子贮藏时间与发芽关系显示,北柴胡种子有后熟性,要经过一段休眠期,休眠期间发芽率低,且随着贮藏时间延长,发芽率与发芽势逐渐增高,常温下贮藏4个月后发芽率达到最高。
搓擦处理、冻融处理、GA和KMnO4处理都可提高北柴胡种子的发芽率,其中,搓擦处理效果最佳,冻融处理次之。温汤降低北柴胡种子发芽率和发芽势,这与有关文献结果不符,且温汤处理易出现发霉现象,故不提倡。
在生产实践中,根据北柴胡种子的发芽特性,应选择新采收种子,于雨季播种,以保证出苗。作为山西道地品种,北柴胡种子播种前可搓擦处理,提高出苗率,降低播种量。
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