不同处理对黄花菜种子萌发的影响

张 奕，陈晓峰，郭玉磊，朱家鹏，隋好林

(中国农业大学 烟台研究院，山东 烟台 264670)

黄花菜(HemerocalliscitrinaBaroni)，又名金针菜、忘忧草，为百合科萱草属草本植物，属药食同源的观赏植物。在我国栽培历史悠久，广泛分布于陕西、湖南、山西等地区，由于其经济价值可观，现多成为农民增收和调整种植结构的优选栽培作物[1]，且种子繁殖是黄花菜栽培的重要方式，得到的实生苗根系发达，适应环境能力强[2]。然而蔡曾煜的研究表明[3]，新采收的黄花菜种子经风干后，胚乳易失水，使种子失去发芽力，发芽率较低，发芽时间长，孙颖[4]等人的研究也表明，萱草属种子具有休眠特性，萌发过程复杂，有多种酶参与调控，且新鲜种子发芽势低，出苗不整齐，幼苗生长弱。因此国内对黄花菜的研究多集中在栽培技术[5,6]、贮藏保鲜技术[7,8]、病虫害防治及生理特性[9～11]等方面，对于如何促进黄花菜种子萌发尚缺乏系统研究。

针对上述问题，我们提出利用沼液浸种处理、水杨酸浸种处理和低温处理，研究其对黄花菜种子萌发的促进作用，这主要得益于沼液含有的丰富营养元素、蛋白质、氨基酸和植物激素等多种生长所需要物质。目前已有吴佳[12～14]等人的研究表明，沼液对豌豆、花椒、甜瓜等种子萌发具有显著的促进作用。

水杨酸(salicylic acid，SA)是一种内源信号传导物质，对于打破黑麦草、燕麦、大豆[15～17]等种子休眠具有很大的作用，一般表现为低浓度促进，高浓度抑制。而王英、刘伟[18,19]等人的研究表明，0.05 mmol·L-1的SA对破除小麦、赖草种子的休眠效果最佳。

Griesbach R A[20]等人认为，萱草种子的休眠特性需要经过低温和湿润打破。而刘金海[21]等人也认为，低温处理能在一定程度上打破种子的休眠。因此笔者试验通过常规浸种确定最适于黄花菜种子的浸种时间和浸种温度，利用低温处理、沼液浸种处理、SA浸种处理确定适宜的种子处理方法，找出促进萌发的最优化方法，以期为黄花菜的栽培技术研究提供一定的理论支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

黄花菜品种为早熟品种“五月花”，于2020年9月26日采集于中国农业大学烟台研究院教学实验基地，从生长健壮、无病虫害的五年生植株上采收黄花菜种子。采收后在阴凉处晾干，常温干燥保存。经测得种子纯度为100%，千粒重30 g。

试验所使用的沼液为山东民和牧业股份有限公司利用动植物代谢发酵产生的原生态母液, 经A&T生物发酵工艺, 采用尖端U-NRO物理多级提纯技术得到的浓缩原生态生长液, 为纳米级小分子原生态有机活性物质，其pH为7.93，全氮含量为1.236 g·kg-1，全磷含量为0.203 g·kg-1，全钾含量为0.635 g·kg-1。水杨酸为市售的2%水杨酸纯化水溶液，使用时对两者进行稀释。

1.2 试验方法

对培养皿、滤纸等进行消毒处理后，选取籽粒饱满的黄花菜种子进行各处理后排列在滤纸上，置于SPX-IC型人工气候箱中25℃恒温培养，进行种子萌发试验。10 d测定发芽势，20 d测定发芽率，并计算发芽指数，各处理如表1所示。

表1 试验处理及处理水平

1.3 测定指标与计算方法

发芽势=10 d发芽种子数/供试种子总数×100%；

发芽率=供试发芽种子数/供试种子总数×100%；

发芽指数=∑(Gt/Dt)，式中：Gt为某日的发芽数，Dt为与其对应的发芽天数。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2019和SPSS Statistics 26.0软件进行数据处理，使用Duncan多重比较检验各组处理之间的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同浸种时间对黄花菜种子萌发的影响

由表2可知，常温浸种处理，浸种时间对发芽势、发芽指数影响不大，各处理之间差异不显著，而浸种24h的发芽率达到 51.33%，与其他3个处理间存在显著差异。因此选用24h作为黄花菜种子萌发的最适浸种时间。

表2 不同浸种时间对种子萌发的影响

2.2 不同浸种温度对黄花菜种子萌发的影响

在确定浸种时间后，对不同温度浸种对黄花菜种子的发芽情况进行了观测。由表3可知，三种处理方式在发芽势、发芽指数上无显著差异，常温浸种、温汤浸种的发芽率显著差异于热水烫种，综上所述，温汤浸种(55～60℃冷却至室温)可作为黄花菜种子萌发的最适浸种温度。

表3 不同浸种温度对种子萌发的影响

2.3 低温处理对黄花菜种子萌发的影响

由图1可知，低温处理7 d的发芽势达到了89.00%，极显著高于低温处理4 d、CK和低温处理1 d，是CK的2.47倍，低温处理4 d发芽势达到68.00%，极显著高于CK，低温处理1 d发芽势仅为23.00%，极显著低于CK；低温处理7 d、4 d的发芽率极显著高于CK和低温处理1 d，而低温处理1 d的发芽率极显著低于CK。

图1 低温处理对种子发芽势和发芽率的影响

由图2可知，低温处理7 d的发芽指数达到14.04，显著高于低温处理4 d、CK和低温处理1 d，是CK的2.04倍；低温处理4d发芽指数显著高于CK，低温处理1d发芽指数显著低于CK。

数据分析表明，低温处理4 d虽然发芽率与7 d相近，但发芽势和发芽指数显著低于7 d，导致其出苗整齐度不及7 d；而低温处理1d具有明显的抑制萌发作用。因此低温处理7 d对种子萌发的促进效果最好。

图2 低温处理对种子发芽指数的影响

2.4 不同浓度浓缩沼液浸种处理对黄花菜种子萌发的影响

由图3数据可知，稀释500倍浓缩沼液浸种处理的发芽势达到46.67%，显著高于其他处理，其他处理的发芽势之间差异不显著；稀释100倍、300倍、500倍浓缩沼液浸种处理的发芽率显著高于稀释700倍处理和CK，稀释500倍浓缩沼液浸种处理的发芽率达到62.33%，是CK的1.21倍，稀释700倍沼液浸种处理发芽率与CK无显著差异。

图3 不同浓度浓缩沼液浸种处理对种子发芽势和发芽率的影响

图4数据显示，稀释500沼液浸种处理发芽指数达到8.05，显著高于其他处理，为CK的1.2倍，其他处理的发芽指数无显著差异。

图4 不同浓度浓缩沼液浸种处理对种子发芽指数的影响

综合分析可知，在一定浓度范围内，低浓度的浓缩沼液对种子萌发起到促进作用，稀释500倍浓缩沼液浸种处理的效果最佳。

2.5 不同浓度SA浸种处理对黄花菜种子萌发的影响

由表5可知，不同浓度SA浸种处理的发芽势、发芽率和发芽指数均与CK无显著差异。说明浓度在0.01～0.09 mmol·L-1范围内，SA浸种处理对种子萌发的促进效果并不明显。

表4 不同浓度SA浸种处理对种子萌发的影响

3 讨论

3.1 最适浸种温度与时间的确定

浸种温度与时间的确定对于黄花菜种子萌发的研究是十分必要的。由于新采收的黄花菜种子经风干后，含水量降低，种子因干燥而引起休眠[22]，甚至可能导致胚因干燥而死亡[3]，而浸种处理作为提高种子萌发的有效措施[23]，合理的浸种时间会影响种子的吸胀过程，改变种皮软化程度[24]；合适的浸种温度能够打破种子休眠，软化种皮，促进种子吸水，从而促进种子的萌发[25]。笔者试验通过常规浸种处理，确定了温汤浸种24 h为最适浸种温度与时间，最有利于新采收黄花菜种子的萌发。

3.2 低温处理对黄花菜种子萌发的影响

适当的低温处理能破除萱草种子的休眠[22]。Griesbach[20]等人也认为，新鲜采收萱草种子需要低温和湿润的条件进行生理后熟，才能稳定萌发。本试验结果与之基本相符，浸种后低温处理7 d可以极显著地提高种子发芽率、发芽势和发芽指数等指标，但与之不同的是，笔者研究还发现低温处理1 d有显著的抑制萌发作用，这可能是由于短时间的低温处理不足以打破黄花菜种子休眠，反而消耗了种子内贮藏的营养物质所导致[26]。

3.3 浓缩沼液浸种处理对黄花菜种子萌发的影响

笔者试验结果表明，浓缩沼液浸种处理能显著提高黄花菜种子发芽率，尤以稀释500倍的浓缩沼液浸种效果最佳。这与陆国弟[27,28]等人的研究基本一致，可能是因为沼液含有氨基酸、赤霉素、生长素等多种可溶性小分子物质，可被种子直接吸收，进而提供种子发芽及幼苗生长足够的营养元素，种子内部酶的活性受到激发，促进细胞分裂；同时沼液中含有多种微生物及其分泌的活性物质，对病菌具有一定的抑制作用[29]，两者的共同作用使得种子发芽势、发芽率和发芽指数都有一定程度地提高。

3.4 SA浸种处理对黄花菜种子萌发的影响

SA作为农作物体内普遍存在的一种小分子酚类化合物，适宜浓度的SA浸种可以缩短一些种子发芽时间，提高发芽指数[30]。有学者认为其对于破除种子休眠具有很大的作用[31]。但在笔者试验中，不同浓度梯度SA浸种处理的各项指标均与CK无显著差异，对种子萌发的促进作用不明显。因此对于新采收的黄花菜种子，0.01～0.09 mmol·L-1浓度范围内的SA浸种处理效果并不理想，适宜的浓度范围有待进一步探讨。

综上所述，浓缩沼液处理对新采收黄花菜种子的萌发有显著促进作用，而低温处理4～7 d有极显著的促进作用。因此经过笔者试验的研究，可确定以稀释500倍的浓缩沼液温汤浸种24h后低温处理7d为促进黄花菜种子萌发的最优化方法。在实际生产中，可采用这种方法，以保证黄花菜有较高的发芽势和发芽率，且幼苗生长健壮，病虫害少。