罗咏馨,邱冠杰
(1湖南生物机电职业技术学院植物科技学院,长沙 410127;2湖南农业大学农学院,长沙 410128)
茶肥1号是由湖南省茶叶研究所选育的一种豆科类绿肥,具有含氮量高、产青量大、适应性强等特点,适宜于茶园、果园及其它新垦耕地的土地培肥[1]。同时在茶园种植茶肥1号,可减少化肥施用,有效提升茶叶品质[2]。近年来,茶肥1号的应用面积在不断扩大,但其种子外壳厚,有致密的蜡质层保护,在发芽过程中严重影响了发芽率,大田生产过程中出苗率低,一般出苗率只有20%左右,同时发芽时间长,导致其生长不一致,增加田间管理难度。因此,对其种子硬实外壳进行破壁处理在生产实践中意义重大。以往的研究表明,破除种子硬实的方法主要有机械处理、化学试剂处理等手段[3,4]。本试验以茶肥1号种子为材料,参考其它作物硬实破除的化学方法[5],研究不同化学药剂处理对其萌发效果的影响,以为茶肥1号的进一步推广提供可行的技术。
茶肥1号种子由湖南都乐种业有限责任公司提供。
先对种子进行精选,去除杂质与不完整的种子,选择饱满的净种子作为供试材料。首先进行氢氧化钠、硝酸钾适宜的浓度和浸种时间初筛,共设置15个处理,其中KNO3设置0.05、0.10、0.15 mol/L三种浓度,分别浸种6、12、24 h,共9个处理,氢氧化钠设置0.20、0.40、0.60 mol/L三种浓度,分别浸种1、2 h,共6个处理。初筛试验时,共设计两种空白对照,第一种对照为清水,分别浸种1、2、6、12、24 h,第二种对照为不进行任何方式浸种。所有处理和对照处理均设置3次重复,样本容量为100粒,用PRX-800B人工气候箱进行发芽试验,温度设置为25℃。化学试剂处理完毕后,用蒸馏水反复冲洗3次后摆入事先预备好的培养皿中发芽,发芽床为纸床。
挑选初筛试验中两个发芽率达到80%的处理进行发芽试验的重复验证,试验方法和重复次数同初筛试验,清水对照浸泡时间参照筛选出的两个处理的浸泡时间进行处理。
试验所得数据应用Microsoft Office Excel 2010程序处理,并制表;采用DPS7.5软件进行方差分析。
初筛试验不同化学药剂浓度和不同浸种时间的种子发芽率结果列于表1。
由表1可知,发芽率结果:硝酸钾处理>氢氧化钠处理>清水对照>未浸种对照,且差异显著。其中未浸种对照发芽率最低,平均发芽率仅28.7%,清水对照发芽率随浸种时间的延长不断提高,最高为浸种24 h,发芽率50.7%。对于氢氧化钠处理而言,最佳处理为浓度0.6 mol/L浸泡2 h,发芽率64%。对于硝酸钾处理而言,最佳处理为浓度0.05 mol/L浸泡6 h,发芽率高达84%,硝酸钾0.15 mol/L浸泡12 h,发芽率也达到80%,两者差异不显著。
表1 各处理的种子发芽率Table 1 Effects of different chemical treatments on seed germination rate
将初筛试验中两个发芽率达到80%的处理进行发芽试验的重复验证,结果如表2。分析表2数据可知,硝酸钾0.05 mol/L浸泡6 h处理和硝酸钾0.15 mol/L浸泡12 h处理,发芽率仍在80%以上,两者差异不显著,但均显著高于清水和未浸种对照组。
表2 筛选药剂处理重复验证结果Table 2 Repeated verification results of screened chemical treatments
种子外壳硬实在豆科植物中比较常见,主要原因是由于种皮细胞层次和排列、色素种类和量以及不透明物质等沉积造成种皮不透气、不透水,阻碍胚的生长[3,6]。在生产应用中,它会直接导致播种后出苗率低、出苗时间长、出苗不整齐等现象,严重影响作物生产的管理和效益[7]。
本试验通过使用硝酸钾和氢氧化钠不同浓度不同浸种时间对茶肥1号进行破壁发芽处理,并对筛选出两个发芽率较好的处理进行重复验证,最后确定硝酸钾0.15 mol/L浸泡12 h和0.05 mol/L浸泡6 h,能显著提高发芽率。
今后将继续对硝酸钾浸种提高茶肥1号发芽率的生理机制及提高田间成苗率开展深入研究。