温度和品种对豇豆发芽率的影响

□文、图/济南外国语学校初中部21 级19 班 张宸赫

指导老师 王旻 李龙潭

种子发芽率是反映种子质量的指标，是种子质量的4 项必检指标之一，在生产上有时比纯度还重要。正确、及时测定种子发芽率，对种子分级、种子收购调运、种子贮藏加工、防止发芽力低的种子下田、确定合理的播种量等具有重要意义。

豇豆为豆科蝶形花亚科豇豆属，具有适应性广、耐热性强、产量高等特性,在我国各地均可种植,是夏季主要供应的蔬菜之一,是农户青睐的种植对象。基于生物课本中掌握的种子萌发条件和影响因素的知识，我们探索了不同品种豇豆的发芽率情况。

2022 年夏季实验照片

一、材料与方法

1.实验材料

豇豆种子从网上购买，品种分别是盛美901、宁豇3 号、紫秋豇6 号、摘不败901，标签上的生产日期均为2022 年，均在产品质量有效期内。

实验选用玻璃培养皿（Φ100mm）和滤纸（Φ90mm），并辅以烧杯、取样匙、记号笔等进行取水、取样和标识。

2.实验设计和方法

发芽床的种类有纸床、砂床、土壤床，纸床分为纸上（简称“TP”）、纸间（简称“BP”）和褶裥纸(简称“PP”)。纸上是指种子放在一层或多层纸上发芽，本研究参考了纸上方法。

本研究分别在20～25℃、25～30℃、30～35℃的温度条件下进行了测试，每个品种、每个平行组分别随机数出60 粒、60 粒、100 粒作为试样，变化的区间温度则可以模拟豇豆自然状态下的条件并反映其发芽情况。实验于2022 年夏季、冬季和2023 年春季分阶段实施完成。

在培养皿内平整地铺垫3 张滤纸，并编号分组。将数好的豇豆均匀地放入培养皿中，倒入实验用水，使水位线高度达到豇豆的一半高度。

每天至少观察两次，当水位线过低时及时补水。7 天后，对发芽种子数量进行计数。本研究计数时，正常幼苗、不正常幼苗均计入发芽数，新鲜不发芽种子、硬实和死种子均归入不发芽种子。发芽率的计算公式如下：

二、结果与分析

1.不同温度区间的发芽率

实验结果见图1。 盛美901 在20～25℃、25～30℃、30～35℃温度区间的发芽率，分别为44.17%、49.17%、70.33%，温度升高，其发芽率也升高，30～35℃时的发芽率相比其他两个温度区间差异性显著（P ＜0.05）。

图1 豇豆在不同温度区间的发芽率

宁豇3 号在20～25 ℃、25～30 ℃、30～35 ℃温度区间的发芽率分别为41.67%、67.50%、72.33%， 温度升高，其发芽率也升高，在25～30 ℃、30～35℃时比20～25℃时差异性极显著（P ＜0.01）。

紫秋豇6 号在20～25℃、25～30℃、30～35 ℃温度区间的发芽率分别为21.67%、56.25%、78.33%，温度升高，其发芽率也升高，3 个温度区间的发芽率均差异性极显著（P ＜0.01）。

摘不败901 在20～25℃、25～30℃、30～35 ℃温度区间的发芽率分别为35.00%、56.25%、51.00%，温度升高，其发芽率也升高，但其在25～30℃时发芽率最高，25～30℃相较20～25℃差异性极显著（P ＜0.01）。

2.不同品种豇豆的发芽率

实验结果见图2。在20～25℃时，盛美901、宁豇3 号、紫秋豇6 号、摘不败901 的发芽率分别是44.17%、41.67%、21.67%、35.00%。盛美901、宁豇3 号、摘不败901 的发芽率较高，之间的差异性不显著（P ＞0.05），但三者相较紫秋豇6 号的差异性显著（P ＜0.05），其中盛美901、宁豇3 号相较紫秋豇6 号的差异性极显著（P ＜0.01）。

图2 不同品种豇豆的发芽率

在25～30℃时，盛美901、宁豇3 号、紫秋豇6 号、摘不败901 的发芽率分别是49.17%、67.50%、56.25%、56.25%。宁豇3 号的发芽率高于紫秋豇6 号和摘不败901，差异性不显著（P ＞0.05）。紫秋豇6 号、摘不败901 的发芽率高于盛美901，差异性不显著（P ＞0.05）。宁豇3 号、紫秋豇6 号、摘不败901 的发芽率高于盛美901，差异性显著（P ＜0.05）。宁豇3 号的发芽率高于盛美901，差异性极显著（P ＜0.01）。

在30～35℃时，盛美901、宁豇3 号、紫秋豇6 号、摘不败901 的发芽率分别是70.33%、72.33%、78.33%、51.00%。盛美901、宁豇3 号、紫秋豇6 号的发芽率依次升高，差异性不显著（P ＞0.05），但三者的发芽率均高于摘不败901，差异性显著（P ＜0.05），其中紫秋豇6 号相较摘不败901 差异性极显著（P ＜0.01）。

三、讨论

1.温度和品种对豇豆发芽率的影响

（1）温度对豇豆发芽率的影响

温度是植物种子萌发及出苗的基本条件之一，温度过高或过低均会影响种子活力，易造成发芽或出苗不良。本研究表明，在20～35℃时，随着温度的升高，豇豆的发芽率升高，苗势也越好；在30～35℃时，4 种豇豆的发芽率、发芽效率、苗株质量均能达到较好状态。

我国幅员辽阔，南北从热带经亚热带到温带延伸约50 个纬度，地形地貌极其复杂，全国范围的地面热量时空分布和气候变化差异很大，这也直接影响了豇豆的播种期和萌发效果。豇豆种植可依据气候特点，在适宜气温到来时实施播种作业，以达到最佳的收益。

（2）品种对豇豆发芽率的影响

蔬菜种植对我国农村经济发展、城乡劳动力就业和国际农产品贸易平衡有着不可替代的重要作用。豇豆是一种重要的蔬菜作物，具有很高的食用和保健价值。在选择育种、杂交育种、细胞工程育种、分子育种等育种技术的推动下，研究人员成功培育了许多豇豆品种。不同的豇豆品种在地域、气候、水分、光照等条件下，有着不同的生长效果。

本研究中，不同豇豆品种的发芽率差别较大，相较来看，在适宜的萌发温度条件下，宁豇3 号和紫秋豇6 号的发芽率比另外两个品种好。不过，种植效益会受到许多因素影响，最终的选择还要依据所获的经济效益和人们的需求方向综合甄选。

2.种子萌发影响因素和技术调控

种子的萌发是受诸多因素影响的生理现象，有的因素可以促进萌发，有的因素可以抑制萌发。

（1）种子质量控制

种子的质量和种子的发芽效果具有密切关系，构建种子质量控制体系对种植效益有着重要的作用。本研究中，所有豇豆试样的说明里均声称发芽率不低于85%，但实际测定均未达到此数值，可能的原因是试样豇豆均有瘪豆、秕豆等情况出现，总体质量欠佳。

（2）水分控制

不同作物的种子对水分的需求有差异。有些种子，如大豆、棉花、菠菜等种子对水分较敏感，水分一多，则发芽差，甚至不发芽，而水稻、玉米等种子对水分不太敏感。在实验中，我们发现豇豆对水分的要求比较严格。

（3）温度控制

变温是模拟种子发芽的自然环境，一般来说，变温有利于种子渗入氧气，促进酶活化，加速发芽。本研究根据实际情况采取了室温，室温既是变温环境，也是适宜操作的发芽温度，是可以真实反映豇豆的发芽情况。

（4）霉菌污染

霉菌有着极强的繁殖能力，繁殖方式多样。在实验过程中，不可避免地产生了霉菌污染，有些发芽床产生了霉菌着生现象，这可能影响了萌发的效果。

（5）数种置床

种子要均匀分布在发芽床上，种子之间留有1～5 倍间距，以防发霉种子的相互感染和保持足够的生长空间。每粒种子应良好接触水分，注意生长空间的要求，使发芽条件一致。

综上，我们对种子萌发条件要有充分的考虑，避免影响发芽的干扰因素，建立真实反映种子发芽潜力的环境。