龙爪茅种子休眠解除方法研究

郑广进 杨彬丽 韦佩花 张军 韦慧娴

摘要：研究了光照（12 h光照/12 h黑暗）和黑暗（24 h黑暗）2种条件下盐酸（HCl）、氢氧化钠（NaOH）、硝酸钾（KNO3）和赤霉素（GA3）对摩擦种皮和未摩擦种皮龙爪茅种子萌发的影响。结果表明，龙爪茅种子的休眠主要是其种皮对种胚的束缚引起的机械性休眠，经摩擦种皮处理，空白组的萌发率即可达67%以上。不同浓度的HCl、NaOH、KNO3及GA3处理均不能有效解除未经摩擦种皮处理的龙爪茅种子的休眠。摩擦种皮处理的龙爪茅种子经低浓度的KNO3及GA3浸泡24 h后萌发率可达80%以上，而经HCl、NaOH以及高浓度KNO3浸泡相同时间后萌发率急剧下降。光照因素对龙爪茅种子的萌发影响较小，光照条件下的萌发率略高于黑暗条件。

关键词：龙爪茅;种子;休眠;萌发

中图分类号：S451  文献标志码：A  文章编号：1003-935X（2020）01-0031-04

Abstract：The effects of hydrochloric acid （HCl），sodium hydroxide （NaOH），potassium nitrate （KNO3） and gibberellins （GA3） on the germination of Dactylocteninm aegyptium seed either with or without rubbing their coats were studied under both light （12 hours a day） and dark conditions. Dormancy of D. aegyptium seeds is mainly mechanical and caused by the binding of the seed coat to the embryo since the germination rate of a blank group reached above 67% after rubbing the seed coats. HCl，NaOH，KNO3 and GA3 at different concentrations failed to effectively relieve dormancy of D. aegyptium seeds without rubbing the seed coats. The germination rate of D. aegyptium seeds with their seed coats rubbed could reach above 80% after soaking in KNO3 and GA3 at low concentration for 24 hours，but dropped sharply after soaking in HCl，NaOH and high concentration of KNO3 for the same duration. Light only affected seed germination slightly compared with germination in the dark.

Key words：Dactylocteninm aegyptium; seed; dormancy; germination

龙爪茅[Dactyloctenium aegyptium （L.） P. Beauv.]属一年生禾本科杂草，适应性较强，全世界热带及亚热带地区均有分布，在我国主要分布于浙江、台湾、广东、广西等地区，是旱地作物的主要杂草之一[1]。龙爪茅繁殖能力极强，花果期为5—10月，其种子边成熟边脱落且具有较强的休眠特性，较难根除，对农作物的危害极大。但也有学者利用龙爪茅匍匐茎、常平卧成席状的特点，尝试将龙爪茅开发为本土草坪材料[2]。龙爪茅种子的休眠特性给除草剂靶标材料或本土草坪材料的培育带来了困难，探索龙爪茅种子休眠的解除方法有利于开展对龙爪茅防除和利用的深入研究。国内关于不同杂草种子休眠解除方法已有一定的研究，如物理去皮[3]、酸碱处理[4-6]、赤霉素处理[7]、变温处理[8]和综合处理[9]等。目前，关于龙爪茅种子休眠机制及休眠解除方法的研究尚未见报道，本试验分别采用不同浓度的化学试剂[盐酸（HCl）、氢氧化钠（NaOH）、硝酸钾（KNO3）及赤霉素（GA3）]浸泡经摩擦种皮和未经摩擦种皮处理的龙爪茅种子，试图找出解除龙爪茅种子休眠的最佳方法，为研究其发生、防除及利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试龙爪茅种子于2019年7月采集于广西民族师范学院内，种子经自然晾干，干燥器内贮藏备用。GA3由上海麦克林生化科技有限公司生产，含量为96%;其他试剂均为市售分析纯。

1.2 试验方法

1.2.1 摩擦种皮 用砂纸轻轻摩擦已脱果皮的龙爪茅种子，以挫伤其种皮，以未摩擦种皮的龙爪茅种子为对照。分别取40粒饱满的种子置于铺有一层滤纸的培养皿中，加入8 mL蒸馏水，室温浸泡24 h。将培养皿内的水小心倒掉，加入5 mL蒸馏水，盖好皿盖，置光照培养箱中培養，测定其萌发率。

1.2.2 药剂浸泡 分别取若干经砂纸摩擦处理和未经摩擦处理的龙爪茅种子置于烧杯中，以不同浓度的不同药剂溶液室温浸泡 24 h，将溶液倒去，用蒸馏水冲洗干净。分别挑选40粒饱满的种子置于铺有一层滤纸的培养皿中， 加入5 mL蒸馏水， 盖好皿盖，置光照培养箱中培养，测定其萌发率。药剂的种类及浓度分别为HCl：0.5%、10%、1.5%、2.0%、2.5%;NaOH：0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%;KNO3：0.3125%、0.625 0%、1.250 0%、2.500 0%、5.000 0%;GA3：50、100、200、400、800 mg/L。以蒸馏水（CK）作空白对照。

1.2.3 萌发试验条件 采用培养皿培养法，分光照和黑暗2种条件进行。光照组置光照培养箱内（12 h光照/12 h黑暗;30 ℃ /25 ℃;光照强度4级）;黑暗组在培养皿外用锡纸包裹避光，其他操作条件同光照组。每个处理组重复3次，种子萌发以胚芽露出为标准[3]，连续观察10 d。

2 结果与分析

2.1 摩擦种皮处理对龙爪茅种子萌发的影响

由表1可以看出，未经摩擦种皮处理的龙爪茅种子完全不萌发，说明其处于休眠状态。而种子一经摩擦种皮处理，其萌发率即升高到67%以上，且光照因素对其萌发影响较小，说明龙爪茅种子的休眠主要是由于种皮的机械束缚引起的。

2.2 药剂浸泡对龙爪茅种子萌发的影响

2.2.1 HCl浸泡 由图1可以看出，摩擦种皮处理的龙爪茅种子经低浓度的HCl浸泡24 h后，萌发率急剧下降。无论是摩擦种皮还是未摩擦种皮的龙爪茅种子，经浓度为1.0%～2.5%的HCl浸泡24 h后，种子的萌发率为0，且种皮变黑褐色，说明浓度高于1.0%的HCl长时间浸泡对龙爪茅种子具有比较强的腐蚀作用。

2.2.2 NaOH浸泡 由图2可以看出，摩擦种皮处理的龙爪茅种子经低浓度的NaOH浸泡24 h后，萌发率急剧下降。无论是摩擦种皮还是未摩擦种皮的龙爪茅种子，经过浓度为1.0%～2.5%

的NaOH浸泡24 h后，种子的萌发率为0，且种皮变黑褐色，说明浓度高于1.0%的NaOH长时间浸泡对龙爪茅种子具有比较强的腐蚀作用。

2.2.3 KNO3浸泡 由图3可以看出，不同浓度的KNO3对未摩擦种皮的龙爪茅种子的萌发几乎无任何促进作用，种皮的完整性妨碍了KNO3溶液对种子呼吸作用的影响。当摩擦种皮处理后，蒸馏水对照组的萌发率即可达到67%以上，低浓度KNO3溶液对龙爪茅种子的萌发有较强的促进作用，可能是因为低浓度的KNO3溶液可促进摩擦种皮的种子进行有氧呼吸。当KNO3溶液的浓度大于0.625%时，其对龙爪茅种子的萌发则表现出抑制作用，随着浓度的升高，抑制作用增强，可能是因为KNO3溶液浓度的增大造成了种子脱水。

2.2.4 GA3浸泡 由图4可以看出，不同浓度的GA3对未摩擦种皮的龙爪茅种子的萌发几乎无任何促进作用，种皮的完整性妨碍了GA3进入种胚诱导种子萌发。当摩擦种皮处理后，浓度为50～400 mg/L的GA3溶液对龙爪茅种子的萌发具有较强的促进作用，萌发率最高达到95%，说明适当摩擦种皮可以促进GA3进入种子内部诱导种子萌发。但随着GA3浓度的增加，萌发率反而下降，当GA3浓度增加到800 mg/L时，萌发率只有76%。

3 结论

经摩擦种皮处理再用蒸馏水浸泡24 h，龙爪茅种子萌发率即可由完全不萌发提升至67%以上，说明龙爪茅种子的休眠机制主要是种皮对种胚的束缚引起的机械性休眠。不同浓度的HCl、NaOH、KNO3及GA3处理均不能有效解除未经摩擦种皮处理的龙爪茅种子的休眠。HCl和NaOH的腐蚀性较强，长时间浸泡龙爪茅种子造成种子内部损伤，不利于种子的萌发。KNO3和GA3在一定浓度范围内可以提高经摩擦种皮处理的龙爪茅种子的萌发率，400 mg/L的GA3促进作用最为明显，可使萌发率提高至95%，但当浓度过高时则表现出抑制作用。光照因素对龙爪茅种子的萌发影响较小，光照条件下的萌发率略高于黑暗条件。综上所述，摩擦种皮后用低浓度的GA3或KNO3浸泡24 h综合处理是一种有效的破除龙爪茅种子休眠的方法，值得在实际生产或科研试验中进行推广。

参考文献：

[1]广东省植物学研究所. 海南植物志（第4卷）[M]. 北京：科学出版社，1974：384-385.

[2]柯黄婷，沈益新. 龙爪茅与海滨雀稗抗寒性比较[J]. 草原与草坪，2009（4）：7-11.

[3]杨彩宏，冯莉，杨红梅，等. 牛筋草种子休眠解除方法研究[J]. 杂草科学，2010，28（1）：12-14.

[4]贾金蓉，马诚义，马 红. 野黍种子休眠特性及破除方法[J]. 江苏农业科学，2017，45（14）：88-91.

[5]马小艳，马 艳，奚建平，等. 反枝苋种子休眠解除方法研究[J]. 杂草科学，2011，29（2）：23-25.

[6]谢桂英，秀 峰，孫淑君，等. 龙葵种子休眠解除方法研究[J]. 杂草科学，2013，31（1）：37-39.

[7]杨荣超，张海军，王 倩，等. 植物激素对种子休眠和萌发调控机理的研究进展[J]. 草地学报，2012，20（1）：1-9.

[8]魏雨其，王显国，孔令琪，等. 变温以及酸、碱处理对打破3种苔草种子休眠的作用[J]. 草业与畜牧，2016（2）：3-9.

[9]吴正军，朱再标，郭巧生，等. 老鸦瓣种子生理及其萌发特性研究[J]. 中国中药杂志，2012，37（5）：575-579.