不同浸种时间对毛叶苕子种子吸胀作用及萌发的影响

2021-09-08 05:49宋占丽秦德明刁永强
种子科技 2021年13期
关键词:萌发种子影响

宋占丽 秦德明 刁永强

摘    要:毛叶苕子在生产中存在种子物理休眠导致的出苗率低、出苗质量不均一等现象,严重影响毛叶苕子的种植。通过对比不同浸种时间毛叶苕子种子的吸胀作用、发芽率和发芽势等指标,确定浸种打破休眠的作用及最佳浸种时间。结果表明,浸种36~48 h,毛叶苕子种子可达到较好的吸胀作用,并解除物理休眠,萌发率可提高18%~22%,发芽势可提高36%~44%,浸种可有效打破毛叶苕子种子的物理休眠。

关键词:毛叶苕子;浸种时间;种子;吸胀作用;萌发;影响

毛叶苕子(Vicia villosa Roth.)又名冬苕子、毛野豌豆、长柔毛野豌豆、冬巢菜,是豆科野豌豆属一年生或越年生草本植物的一种,为我国栽培面积较大的浅根性一年生豆科绿肥牧草,具有地域适应性强、产草量高、营养价值高等特点,也是一种耐寒、耐旱、耐瘠薄的优质绿肥[1-2],种植后可培肥土壤[3],降低地表径流,防止土壤侵蚀[4],实现种养结合,促进农业绿色、健康、可持续发展。

毛叶苕子主要以种子进行繁殖,生产中发现其田间出苗率低、出苗质量不均一等现象,这主要是由种子物理休眠引起的,普遍存在于豆科植物种子中,主要原因是种皮或果皮不透水[5]。水分可以软化种皮,加强种子内外的气体交换,影响种子酶促反应,尤其是种子吸胀作用,在解除种子物理休眠中扮演着十分重要的角色。种皮通透性改善后,种子能够较好地吸水,可以在一个相对较大的温度范围内萌发,从而改善出苗率低和出苗不均一现象。因此,以一年生豆科绿肥牧草毛叶苕子种子为研究材料,探讨不同浸泡时间对其种子吸胀、萌发和幼苗生长的影响,确定毛叶苕子种子的最佳浸泡时间,为该优良牧草的高效率人工种植提供技术支撑。

1   材料與方法

1.1   试验材料

试验所用毛叶苕子种子由山东省果树研究所提供,试验前储藏于室温条件下待用。

试验于2021年1—2月完成,均在室温条件下,温度为20~30 ℃。

1.2   试验方法

1.2.1   不同浸种时间下毛叶苕子种子的萌发及幼苗试验

将若干种子分别浸泡0 h、36 h和48 h,每个梯度重复4次,每个处理选饱满种子50粒,将种子有序铺于预先装有营养土(基质土∶蛭石=2∶1)的营养钵中(10 cm×10 cm),覆盖一层基质土(厚度约0.5 cm)并浇足水,置于室温下。发芽期间保持土壤湿润。每天定时记录种子萌发情况,将种子露出种皮作为判断种子是否萌发的标准。当连续5 d不再有种子萌发时,试验结束。最后统计发芽率、发芽势、发芽指数、发芽活力和苗高。

发芽率(%)=(正常发芽粒数/供试种子总数)×100(1)

发芽势(%)=(第5天发芽种子数/供试种子总数)×100   (2)

发芽指数(Gi)=∑[发芽后t日的发芽数(Gt)/相应的发芽天数(Dt)]    (3)

发芽活力=发芽指数×发芽第10天苗高    (4)

1.2.2   种子吸水规律测定

取4个小烧杯,随机选取毛叶苕子种子各100粒,在天平(精度为1/1 000)上准确称重,然后室温下置于小烧杯中加水浸泡,分别于2 h、4 h、6 h、8 h、18 h、24 h、36 h、48 h取出种子,用滤纸快速吸干种子表面水分,准确称重,重复4次。采用质量法测定种子吸水进程。为了与百粒重相对应,种子吸水量和水分吸收速度及种子水分效率都以100粒为标准,即种子吸水率(%)=(吸水后种子质量-初始种子质量)/初始种子质量×100%。

1.3   数据处理

采用SPSS 19.0软件对试验数据进行统计分析。

2   结果与分析

由表1所示,种子开始萌发最早为第3天,浸种时间影响毛叶苕子种子萌发高峰的出现时间及峰值大小。浸种36 h的种子,在第7天达到发芽高峰,发芽率为94.00%;浸种48 h的种子,在第5天达到发芽高峰,发芽率为98.00%;浸种0 h的种子,第8天达到发芽高峰,发芽率为76.00%。萌发第3天,浸种36 h的种子萌发率显著高于其他两个处理;萌发第4天,浸种36 h和48 h的种子萌发率显著高于浸种0 h的种子;萌发第8天,各处理的萌发率不再增加,以浸种48 h种子萌发率最高。由此可见,浸种有利于毛叶苕子种子萌发时间的提前和萌发率的提高。

由表2可知,毛叶苕子种子经过不同浸种时间处理后,种子萌发的各项指标均优于不浸种(浸种0 h)的种子,说明浸种对毛叶苕子种子萌发有促进作用。不浸种(浸种0 h)毛叶苕子种子发芽率仅为76.00%、发芽势为54.00%、发芽指数为6.28、简易活力指数为131.78、苗高为21.05 cm,显著(P<0.05)低于浸种36 h和48 h,但浸种36 h和48 h的种子发芽相关指标和苗高差异不显著,说明浸种时间并非越长越好。

由表3可知,毛叶苕子种子吸胀过程历时48 h,浸种0~18 h为急剧吸水阶段,此期吸水速度最快,吸水率达到69.36%;浸种18~48 h进入稳定吸水期,吸水率达到74.68%,吸水饱和期的种子重量是种子原重量的1.75倍。

3   结论与讨论

一般认为,物理休眠对于调控种子在田间的萌发时间和地点起着重要作用,有利于种子长期保存,尤其是对于生长在恶劣环境下物种的延续与繁衍具有重要意义。然而,物理休眠会导致幼苗萌发不整齐,因此,人为打破种子物理休眠是农牧业生产的重要环节。种子发芽质量通常用发芽势、发芽率和发芽指数表示[6]。本研究发现,浸种处理可明显提高毛叶苕子种子发芽势、发芽率和发芽指数,浸种48 h后,毛叶苕子种子发芽势、发芽率和发芽指数分别达到98.00%、98.00%和10.34。由此可见,浸种48 h可有效解决毛叶苕子种子萌发率低、出苗不整齐的问题。

参考文献:

[ 1 ] 韩云飞,高日平,任永峰,等.播期对毛叶苕子生长发育及产量的影响[J].作物杂志,2020(6):151-157.

[ 2 ] 谢树果,韩文斌,冯文强,等.豆科绿肥对四川丘陵旱地作物的产量及经济效益初探[J].中国土壤与肥料,2010(5):82-85.

[ 3 ] 田光兰,张晓琦,葛亚龙,等.豆科植物毛苕子在农牧业应用的现状[J].农业工程技术(农产品加工业),2014(3):37.

[ 4 ] Anugroho F,Kitou M,Nagumo F,et al.Potential growth of hairy vetch as a winter legume cover crop in subtropical soil condi-tions[J].Soil Science and Plant Nutrition,2010,56(2):254-262.

[ 5 ] 胡小文,武艳培,王彦荣,等.豆科种子休眠破除方法初探[J].西北植物学报,2009,29(3):568-573.

[ 6 ] 范霞,段玉,段海燕,等.播种期、播种量和肥料用量对毛叶苕子产草量及籽实产量的影响[J].内蒙古农业科技,2012(6):60-61,69.

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