不同储藏年限对南瓜种子活力的影响

2020-02-29 02:40武青山董晓飞白扬
山西农业科学 2020年2期
关键词:种子活力浸出液发芽势

武青山,董晓飞,白扬

(山西省农业科学院蔬菜研究所,山西太原030031)

种子活力是农作物能否获得丰收的前提,在不同的储藏条件下,种子存放多久仍然不影响种子活力,是种子贮藏者及种质资源保存者必须清楚的知识。研究分析种子在不同储藏年限下的种子活力,有利于种子储藏者及种质资源库合理安排种子更换频率,节约成本。

近年来,各类作物种子活力的研究越来越受到研究学者的重视。已经有许多试验证明了储藏年限对种子活力的影响,张梅娟等[1]研究低温及贮藏年份对芍药种子生根及其生理特性的影响,结果表明,芍药种子储藏1 a后,发芽率优于当年采收的和储藏2 a后的种子,说明芍药种子的最佳储藏时间为1 a。帕提曼·阿布都热合曼等[2]研究了不同贮藏年份实葶葱种子的活力,结果表明,当年收获的实葶葱种子存在休眠,储藏2~3 a的种子具有较高的发芽率,常温贮藏5 a以上的种子活力过低,已经失去种用价值。李晓峰等[3]对不同贮藏时间下茄子种子活力进行研究,测定了种子的千粒质量、浸出液电导率等指标,结果表明,不同贮藏时间下茄子种子千粒质量发生极大变化,且储存时间越长,种子活力越低。马俊华等[4]研究不同储藏年份下高粱种子活力的变化,结果表明,低温保存17 a的种子与更新的种子发芽率差异不显著,但发芽指数达到显著差异水平。不同类农作物种子活力的研究,虽然与南瓜不属于同一类型,但对本试验具有重要的参考价值。关于储藏时间与南瓜种子活力的关系,尚未见报道。

本试验研究不同储藏年限对南瓜种子活力的影响,测定种子发芽过程中的发芽率、发芽势、发芽指数等多项指标,研究不同储藏年限下南瓜种子活力的大小,旨在为南瓜种质资源的科学保存提供参考依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验所用南瓜品种为无蔓四号,由山西省农业科学院蔬菜研究所提供,分别有常温储藏1 a、常温储藏5 a、常温储藏9 a、常温储藏10 a的南瓜种子。

1.2 试验方法

2019年3—4月在山西省农业科学院蔬菜研究所栽培实验室进行试验。每份南瓜材料取150粒种子,每个年份3次重复,做好标记。催芽前要进行种子消毒处理,避免种子发生霉变。用2%~4%的漂白粉溶液浸泡种子30 min,冲洗干净。再采用温汤浸种法,即将种子放入55~60℃温水中,不断搅拌,水温下降至常温下浸泡4 h后,取出种子,沥干水份,放置于28℃的恒温培养箱中培养,种子表面覆盖湿纱布,催芽36 h后开始记录种子发芽情况,每天10:00记录一次。种子发芽的标准为胚根长度为5 mm以上,未萌发和胚根长度不够5 mm的视为种子未发芽。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 种子发芽率种子发芽率指萌发种子数与试验种子数的比率[5-6]。

1.3.2 种子发芽势种子发芽势是指在发芽过程初期,单日发芽种子数达到最高时,发芽种子数占试验种子数的比率[9-12]。一般测定种子发芽势的时间为从第1天计算种子发芽到第4天为止。

1.3.3 种子发芽指数种子发芽指数是指在发芽试验期间,每日发芽种子数与发芽日数之比的总和[13-14]。

1.4 数据分析

采用单因素方差分析法检验(Tukey多重比较)表示各指标下每组种子之间的差异,数据差异显著程度(α=0.05为显著水平,α=0.01为极显著水平)则用SPSS软件检验,用Excel 2013制作图表。

2 结果与分析

2.1 不同储藏年限南瓜种子及其浸出液观察

经过形态观察(图1),储藏1、5 a的南瓜种子色泽白净,储藏9、10 a的南瓜种子边缘黄化严重。因此,从外观初步看出,随着储藏年限的增加,种子外表黄化明显。

观察温水浸种后种子浸出液情况,发现储藏1、5 a的南瓜种子浸出液中白色絮状黏性漂浮物较多,浸出液较为清澈,黏稠度低,为略带乳白色的透明液体;储藏9、10 a的南瓜种子浸出液中絮状漂浮物较少或几乎没有,且漂浮物颜色略发黄,浸出液稍浑浊,黏度高于前者,为发黄的透明液体。种子浸出液中的白色絮状漂浮物为种子发育成熟过程中雌蕊子房壁上用于连接种子、固定种子、保护种子的薄膜状结构,种子在采收过程中会有部分该结构残留于种皮外部,经过浸种处理后其脱落于浸出液中,呈白色略发黄的絮状漂浮物,其黄化的严重程度由在空气中氧化程度决定[15]。而浸出液的黏稠程度也与此相关,储藏年限越长,浸出液越混浊。

2.2 不同储藏年限对南瓜种子发芽率的影响

种子发芽率反映种子发芽与时间之间的动态关系,发芽率越高,证明种胚发育良好,生命活力强。从图2可以看出,储藏1 a的南瓜种子发芽率为100%,储藏5 a的南瓜种子发芽率也为100%,储藏9、10 a的南瓜种子发芽率明显降低,分别为47.33%和40.66%。储藏1 a的南瓜种子和储藏5 a的南瓜种子发芽率间无极显著差异,证明储藏5 a的南瓜种子仍然保持极高的发芽率,能保证全部发芽。而储藏9 a和储藏10 a的南瓜种子的发芽率显著降低,均不足50%。经单因素方差分析可知,储藏9 a和储藏10 a的种子与储藏1、5 a的种子发芽率差异达极显著,证明储藏年限过长,会导致种子发芽率极大降低,此时的种子不适合再继续保藏,也不适合生产中使用。

2.3 不同储藏年限对南瓜种子发芽势的影响

种子发芽势反映种子的萌发速度。发芽势越高的种子活力越强,幼苗生长整齐,反之则幼苗参差不齐。从图3可以看出,储藏1、5 a的南瓜种子出现单日发芽高峰期为浸种结束后的第2天(即36 h以后),几乎在一天之内全部发芽。而储藏9、10 a的南瓜种子浸种结束后的第3~5天才陆续开始发芽,发芽高峰期在浸种结束后第4天才出现,且单日发芽量很低。储藏1a的南瓜种子平均发芽势为85.33%,储藏5 a的南瓜种子平均发芽势为78.00%,储藏9 a的南瓜种子平均发芽势为20.00%,储藏10 a的南瓜种子平均发芽势仅为12.00%。与储藏1 a种子的发芽情况作对比,储藏5 a的南瓜种子仍然保持着很高的发芽势,二者没有明显差异,种子出芽迅速,幼苗生长整齐,种子整体活力较高。而储藏9 a和储藏10 a的南瓜种子发芽势极低,发芽迟缓且不整齐,活力明显低于储藏1 a和储藏5 a的南瓜种子,且差异极显著。

2.4 不同储藏年限对南瓜种子发芽指数的影响

种子发芽指数反映种子萌发的整齐程度,活力强的种子发芽指数高,发芽所用时间短,发芽速度快,幼苗生长整齐。从图4可以看出,储藏1 a的南瓜种子平均发芽指数为46.19粒/d,储藏5 a的南瓜种子平均发芽指数为44.29粒/d,储藏9 a的南瓜种子平均发芽指数为9.79粒/d,储藏10 a的南瓜种子平均发芽指数为7.97粒/d。储藏5 a的南瓜种子与储藏1 a的南瓜种子相比,平均发芽指数之间的差异不明显,证明储藏5 a的南瓜种子发芽所需的时间短,能迅速发芽,种子活力强。而储藏9、10 a的南瓜种子发芽指数有极大程度的降低,种子发芽迟缓,导致幼苗生长不整齐,此种子不适合留种。

3 结论与讨论

经试验得知,常温储藏1 a的南瓜种子发芽率、发芽势、发芽指数分别高达100%、85.33%、46.19粒/d,种子活力较强。与储藏1 a的南瓜种子相比,储藏5 a的南瓜种子发芽率为100%,发芽势为78%,发芽指数44.29粒/d,均无显著差异,该种子保持着优良的活力,发芽情况良好,幼苗生长整齐,因此,储藏5 a的南瓜种子仍然具有使用价值,而储藏9、10 a的南瓜种子在发芽试验中表现不佳,与储藏1 a的种子相比,储藏9 a的南瓜种子发芽率、发芽势、发芽指数分别为47.33%、20.00%、9.79粒/d,储藏10 a的南瓜种子发芽率、发芽势、发芽指数分别为40.66%、12.00%、7.97粒/d,发芽率低,发芽缓慢且不整齐,幼苗生长不如人意,因此,不能再作为种子使用。但关于常温储藏5 a的种子还能否继续留种仍存在争议[16]。本试验认为,常温储藏5 a的南瓜种子仍然有很强的活力,但是郝茂钢等[17]提出完全相反的结论,推测可能与南瓜种子品种、种子储藏条件、浸种处理有关。关于常温储藏5 a的南瓜种子究竟活力如何,还有待进一步确定。

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