罗倩,郭晓亮*,王澳炎,朱建波
1.湖北省农业科学院 中药材研究所/湖北省农业科技创新中心 中药材研究分中心,湖北 恩施 445000;2.湖北民族学院 生物科学与技术学院,湖北 恩施 445000
独活AngelicpubescensMaxin.f.biserrataShan et Yuan为伞形科植物重齿毛当归的干燥根,是我国常用中药材[1]。湖北省人工种植独活已有300多年的历史[2]。全国现有种植面积约6600 hm2,是产区农户脱贫致富的支柱产业。
目前,对独活的研究主要集中在化学成分与临床药效[3],栽培技术相关研究较少,涉及独活的种植密度、套作模式、追肥方法和独活种子的质量标准、生活力测定、发芽特性、催芽方法等方面[4-10],没有涉及独活种子的贮藏研究。种子的贮藏是农业生产中的重要环节,其中湿度和贮藏温度是影响种子生活力的关键因素[11]。独活种子多来源于农户自留,一般采用室温贮藏。因独活种子细小,千粒质量不足5 g,易受贮藏环境影响而发生变化,导致独活种子质量参差不齐[10],甚至出现因贮藏不当而无法发芽的现象,育苗播种量也多少不一,种苗密度过高或过低的现象频发,极大地影响了独活种苗的生产。基于此,笔者研究了不同贮藏温度和包装方式对独活种子萌发率的影响,为农业生产中独活种子贮藏提供科学依据。
2015年9月18日,在湖北省恩施市华中药用植物园独活种子田中采收独活种子,过筛后摊晾于阴凉通风处,待种子表皮干燥无潮湿感后备用,经测定种子含水量为12.4%。
采用列区设计,主处理为贮藏温度,副处理为包装方式。贮藏温度分为3个水平,即室温、4、15 ℃;包装方式分为2个水平,即透气包装与密闭包装。2015年9月23日,称量6份各25 g的独活种子,分别按以下6种贮藏方法贮藏:室温透气包装、4 ℃透气包装、-15 ℃透气包装、室温密闭包装、4 ℃密闭包装、-15 ℃密闭包装(室温,即室内阴凉干燥处贮藏,实际温度在2~37 ℃之间,随天气变化而变化)。在不同贮藏时间,检测6种贮藏方法种子的萌发率。
检测方法:每袋取独活种子1 g,将种子分别在自来水中浸泡10 h,随机选取50颗独活种子,置于1个放有3层湿润滤纸的培养皿中,4次重复;将培养皿置于25 ℃恒温光照培养箱中,每日光照8 h;每天检查培养皿,保持滤纸湿润,统计种子萌发数量。
同时测得6种贮藏方法种子的萌发率,数据使用SPSS 21.0按裂区试验进行分析,采用Duncan多重比较,并将多次检测结果的平均萌发率按主处理(贮藏温度)汇总为表1。
在贮藏第139、161天,3种温度独活种子的萌发率无显著差异;第195、224天,4 ℃与-15 ℃之间无显著差异,但二者均与室温有显著差异;第257~671天,3种温度彼此间均存在显著差异。随着贮藏时间的延长,不同贮藏温度间独活种子萌发率的差异性由不显著逐渐变化为显著;短时间贮藏时(0~161 d),贮藏温度对独活种子萌发率无显著性影响;长时间贮藏时(195~671 d),贮藏温度对独活种子萌发率有显著性影响;降低贮藏温度有利于独活种子萌发率的保持。
表1 不同贮藏时期独活种子的平均萌发率 %
注:带有相同字母的均值间没有显著差异(P>0.05)。
随着贮藏时间的变化,3种贮藏温度下的独活种子发芽率均呈下降趋势(图1),可拟合曲线方程,见表2。室温贮藏的独活种子,萌发率在采收后161天(采收后第一年3月)之前变化不大,而后萌发率随贮藏时间的延长而迅速降低,在采收后290天左右(采收后第一年7月)降低为0;4 ℃贮藏的独活种子萌发率随贮藏时间的延长呈直线下降趋势,在采收后690天左右(采收后第二年8月)降低为0;-15 ℃贮藏的独活种子萌发率随贮藏时间的延长呈直线下降趋势,据曲线方程计算,在采收后946天(采收后第三年4月)降低为0。
图1 不同贮藏温度独活种子萌发率变化趋势
贮藏温度曲线方程r室温Y=-0.002X2+0.440X+35.9000.9904 ℃Y=-0.105X+71.8370.946-15 ℃Y=-0.076X+71.8290.924
注:Y为萌发率,X为贮藏天数。
将同时间测得6种贮藏方法种子的萌发率数据使用SPSS 21.0按裂区试验进行分析,采用Duncan多重比较,并将多次检测结果的平均萌发率按副处理(包装方式)汇总为表3。
自第139~671天,同时期两者之间萌发率无显著性差异。
表3 不同贮藏时期不同包装独活种子的平均萌发率 %
种子萌发率是种子质量的重要指标,贮藏条件对种子质量有较大的影响。研究表明,贮藏时间延长会导致种子活力下降以及衰老死亡[12],如伞形科植物防风的种子发芽率会随贮藏时间延长而降低[13]。本研究取得相似结果:室温、4、-15 ℃3种贮藏温度下,独活种子发芽率均呈下降趋势,这表明独活种子在贮藏过程中萌发率降低。
贮藏温度是影响种子寿命的关键因素之一,贮藏温度高,种子呼吸作用强,不利于种子生活力的保持,通过低温贮藏,能使种子寿命延长[14],有研究证明伞形科的多种植物种子冷藏后的萌发率要好于室温贮藏的种子[15],本研究结果也符合这一规律。室温贮藏的独活种子在采收后次年7月萌发率降低为0,而低温贮藏(-15~4 ℃)的独活种子在采收后第二个乃至第三个的春季仍能保持一定的萌发率,这与伞形科的白花前胡种子贮藏研究结果相一致[16]。可能是由于独活种子细小、所含营养物质较少且种子无休眠期,所以不耐贮藏;同时室温贮藏过程中温度变化强烈,干扰了种子的代谢活动[17]。
独活种子贮藏过程中,塑料密闭包装与布袋透气包装对其萌发率没有显著影响,这与山桐子种子贮藏研究结果相类似[18],可以推测贮藏过程中独活种子对环境湿度并不敏感。
本研究中,仅探讨了贮藏温度、贮藏时间与包装方式对独活种子萌发的影响,有关种子含水量对独活种子萌发率的影响有待于进一步研究。
独活种子在贮藏过程中萌发率降低,低温有利于延长独活种子的贮藏期限。室温贮藏的独活种子萌发率随贮藏时间延长而降低,在采收后第一年的7月份降低为0;4 ℃贮藏的独活种子萌发率随贮藏时间延长呈直线下降趋势,在采收后第二年8月降低为0;-15 ℃贮藏的独活种子萌发率随贮藏时间延长呈直线下降趋势,在采收后第三年4月萌发率降低为0。