野生大豆硬实破除方法探讨

卢 想

（安徽省蒙城建筑工业中等专业学校，安徽 蒙城 233500）

一年生野生大豆与栽培大豆是近缘野生种，具有与栽培大豆相同的染色体（GG，2N=40）。自然状态下生长的野生大豆，具有丰富优质的功能基因，这些基因被认为是提高蛋白质含量、改善大豆品质、抗病性和抗逆性的重要基因源，是研究大豆起源、进化和分类的宝贵资源。但是一年生野生大豆种存在硬实现象，在自然条件下，休眠期长，发芽率低，出苗不整齐。通过李旭晨等，对野生大豆萌发特性的研究；李光发对野生大豆种子吸水性的研究；徐本美等对硬实种子高活力性状的研究，发现野生大豆种子在自然状态下发芽，也需要5~7年。

解除硬实种子休眠最常用的方法是刀片破皮、针刺种皮、机械损伤、硫酸腐蚀和化学试剂处理等，但是这些方法对野生大豆硬实破除的效果并不理想。本次研究采用4个试验分别对野生大豆种子硬实破除的方法进行了探讨，旨在探索野生大豆硬实破除最适宜的方法，为野生大豆的研究与利用、开发与保护提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料为五河野生大豆种子，来自安徽科技学院农学院（室温下密闭贮藏）。

1.2 方法

1.2.1 试验1：砂纸、流砂打磨对野生大豆硬实破除的试验

（1）砂纸打磨：将供试种子放在铺有砂纸的培养皿中，放置摇床上打磨30 min。

（2）流砂打磨：将供试种子放在装有流砂的培养皿中，放置摇床上打磨30 min。处理完成后利用60目细筛筛选种子。

（3）对照CK（CHECK，以下简称CK）：将供试种子放置培养皿中进行催芽试验。

1.2.2 试验2：砂纸不同时间打磨对野生大豆硬实破除的试验

①砂纸打磨1 h；②砂纸打磨2 h；③砂纸打磨3 h；④对照CK：将供试种子放置在培养皿中进行催芽试验。

1.2.3 试验3：液氮（-196℃）、低温冷冻（-20℃）和120℃对野生大豆硬实破除的试验

（1）液氮处理：将供试种子放入液氮中处理4 min，然后放置在室温下解冻，晾干。

（2）低温冷冻（-20℃）处理：将供试种子放入冰箱内（-20℃）进行冷冻处理，冷冻2 d。

（3）120℃处理：将冰箱内（-20℃）已进行冷冻2 d处理的种子取出迅速放置沸水中10 min后，放置室温内晾干。

（4）对照CK：将供试种子放在培养皿中进行催芽试验。

1.2.4 试验4：液氮（-196℃）不同处理时间对野生大豆硬实破除的试验

①液氮1 min；②液氮3 min；③液氮5 min；④液氮7 min；⑤液氮9 min；⑥对照CK：将供试种子放置培养皿中进行催芽试验。

1.3 试验处理的后续处理

（1）将处理好的种子，均匀地放在配设好的培养皿中，100粒/皿，设3次重复。

（2）对各试验处理的正常幼苗进行生长测定：参照国际种子检验规程进行纸床发芽试验。

（3）培养条件：智能人工气候箱中培养（25℃）。

（4）逐日统计种子发芽数，第五天初次计数，计算发芽势，同时测定正常幼苗的苗鲜重、苗干重（103±2℃，烘干8 h）。

（5）第八天统计发芽率、计算发芽指数、平均发芽日数和活力指数。

（6）计算公式：①发芽指数=∑Gt/Dt；②活力指数=发芽指数×苗干重；③平均发芽日数=G1D1+G2D2+…GtDt/G1+G2+G3…Gt；其中，Gt为当天正常发芽数，Dt为当天正常发芽的天数。

2 结果及分析

2.1 试验1砂纸、流砂打磨对野生大豆种子硬实破除的效果

由表1可知，砂纸和流砂打磨与对照CK相比有明显提高，但效果不理想。从发芽率指标来看，砂纸打磨、流砂打磨和对照CK 3种方法处理的野生大豆发芽率分别为7%、4%和3%。砂纸打磨处理较流砂打磨和对照CK的野生大豆发芽率分别提高42.8%、57.1%。

表1 试验1对野生大豆幼苗生长测定结果及比较LSR

2.2 试验2砂纸不同时间打磨对野生大豆硬实破除的效果

由表2可知，砂纸打磨3 h处理与砂纸打磨2 h、1 h和对照CK相比，硬实破除效果有明显提高。

表2 试验2对野生大豆幼苗生长测定结果及比较LSR

（1）从发芽率指标可以看出：砂纸打磨3 h、2 h、1 h和对照CK的野生大豆发芽率分别为28.3%、12.3%、6.0%和6.3%。其中砂纸打磨3 h较砂纸打磨2 h、1 h和对照CK的野生大豆发芽率分别提高了56.8%、78.7%和77.7%。

（2）从发芽势指标可以看出：砂纸打磨3 h、2 h、1 h和对照CK的野生大豆发芽势分别为22.0%、8.3%、3.3%和2.7%。其中砂纸打磨3 h较砂纸打磨2 h、1 h和对照CK的野生大豆的发芽势分别提高了62%、85%和87.7%。

（3）综合指标来看，砂纸打磨3 h效果明显。

2.3 试验3液氮（-196℃）、低温冷冻（-20℃）和120℃对野生大豆硬实破除的效果

由表3可知，综合指标来看，液氮（-196℃）处理效果比较理想。其发芽率达到了82.0%。

表3 试验3对野生大豆种子幼苗生长测定结果及比较LSR

（1）从发芽率指标来看，液氮（-196℃）处理、120℃处理、低温冷冻（-20℃）处理和对照CK的野生大豆发芽率分别为82.0%、18.3%、7.3%和4.3%。其中液氮（-196℃）较120℃处理、低温冷冻（-20℃）处理的野生大豆发芽率分别提高了81.7%、91.19%和94.7%。说明液氮（-196℃）处理效果显著。

（2）从发芽势指标来看，液氮（-196℃）处理、120℃处理、低温冷冻（-20℃）处理和对照CK的野生大豆发芽势分别为65%、7.7%、2.0%和2.3%，其中液氮（-196℃）处理发芽势较120℃处理、低温冷冻（-20℃）处理的野生大豆发芽势分别提高了88.1%、96.2%和96.4%。

（3）从苗鲜重、发芽指数指标来看，液氮（-196℃）处理效果显著。

（4）从综合指标来看，液氮（-196℃）处理对野生大豆硬实破除效果较理想。

2.4 试验4液氮（-196℃）不同处理时间对野生大豆硬实破除的效果

由表4可知，综合指标来看，液氮处理5 min的效果最好，发芽率达到了86.7%。

表4 试验4野生大豆幼苗生长测定结果及比较LSR

（1）从发芽率指标来看，液氮（-196℃）处理5、1、3、7、9 min和对照CK的野生大豆的发芽率分别为86.7%、19.3%、70.0%、67.3%、77.3%和5.0%。

（2）液氮（-196℃）处理5min的野生大豆发芽率较液氮（-196℃）处理1、3、7、9 min和对照CK相比分别提高了77.7%、19.2%、22.4%和10.8%.。液氮（-196℃）处理5 min发芽率最高。

（3）从发芽势指标来看，液氮（-196℃）处理5、1、3、7、9 min和对照CK的野生大豆的发芽势分别为61.3%、5.7%、40%、28.7%和60.3%。

（4）液氮（-196℃）处理5 min的野生大豆发芽势较液氮（-196℃）处理1、3、7、9 min和对照CK的野生大豆发芽势分别提高了90%、34.7%、53.1%和1.6%。从数据中可以看出液氮（-196℃）处理5 min的发芽势较高。

3 讨论与结论

（1）试验1和试验2结果表明，砂纸打磨的效果比流沙打磨的效果显著。初步推断：野生大豆随着打磨时间处理的增加，野生大豆硬实破除效果是不断提高的。这个推断是否正确，需要进一步试验验证。

（2）试验3和试验4结果表明，液氮（-196℃）处理后的效果显著高于低温冷冻（-20℃）、120℃处理后的效果。得出液氮处理5 min的效果最好，发芽率为86.7%。但是试验过程中存在2个问题：①在液氮（-196℃）处理3、5、7、9 min，取出放置室温下晾晒后经统计分别有3%、6%、8%和9%的种子出现烂裂，野生大豆种子随着液氮（-196℃）处理的时间增加，种子烂裂是否会不断增加，需要进一步试验探究。②液氮（-196℃）处理是否影响野生大豆的物质化学成分，降低其品质及其营养价值，这是一个值得探讨的问题。