浸種時(shí)間和浸種劑對(duì)草地早熟禾種子發(fā)芽的影響

王紅俊，陳志飛，張 瑩，楊云貴，杜書増，郭 婷

(西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

浸種時(shí)間和浸種劑對(duì)草地早熟禾種子發(fā)芽的影響

王紅俊，陳志飛，張 瑩，楊云貴，杜書増，郭 婷

(西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

為了篩選草地早熟禾(Poapratensis)種子最佳的浸種處理，選用10種浸種劑[H2O、20.0% PEG-6000、2.0% NaCl、2.0% CaCl2、2.0% Ca(NO3)2、2.0% KNO3、2.0% KH2PO4、0.5 mmol·L-1SA、0.3% H2O2、0.01% KMnO4]和3個(gè)浸種時(shí)間(浸種1、2、3 d)共30種浸種處理組合，對(duì)各浸種劑、浸種時(shí)間及二者的交互作用對(duì)種子的發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的影響進(jìn)行評(píng)定。結(jié)果表明，2.0% Ca(NO3)2(浸種1、2、3 d)和2.0% KNO3(浸種1、2、3 d)處理可以顯著提高種子的萌發(fā)活力(P<0.05)，且對(duì)幼苗的影響小，尤其以2.0%Ca(NO3)2(浸種2 d)和2.0% KNO3(浸種2 d)的浸種效果最好，可以作為草地早熟禾種子浸種處理優(yōu)先選用；2.0%NaCl(浸種1 d)、2.0%CaCl2(浸種1、2、3 d)、2.0% KH2PO4(浸種2 d)和0.5 mmol·L-1SA(浸種1、2、3 d)處理雖然可以提高種子的發(fā)芽率，但延長(zhǎng)了種子的平均發(fā)芽時(shí)間且幼苗的生長(zhǎng)也受到抑制，用于浸種時(shí)要慎重；水(浸種1、2、3 d)、20% PEG-6000(浸種1、2、3 d)、2.0% NaCl(浸種1、3 d)、2.0% KH2PO4(浸種1、3 d)、0.3% H2O2(浸種1、2、3 d)和0.01% KMnO4(浸種1、2、3 d)處理的浸種效果不明顯，不適宜選用。

草地早熟禾；浸種時(shí)間；浸種劑；種子發(fā)芽

種子在貯藏過程中生活力會(huì)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而降低以至于失去萌發(fā)能力，這是因?yàn)樵谫A藏過程中由于種子自身和外界等因素會(huì)逐漸使種子衰老而導(dǎo)致品質(zhì)劣變，造成種子的萌發(fā)能力和萌發(fā)速率降低以及幼苗的生長(zhǎng)不一致[1-2]。1973年Heydecker等首次提出利用種子浸種引發(fā)手段來解決種子萌發(fā)緩慢等問題[2-4]。種子浸種引發(fā)是通過控制種子吸水的速度和吸水回干的時(shí)間來對(duì)種子進(jìn)行播前的預(yù)處理，利用浸種處理一方面可以提高種子的發(fā)芽率和發(fā)芽速率，使出苗整齊；另一方面還能提高種子在萌發(fā)過程中對(duì)冷害、干旱和鹽害等的抵抗能力，促進(jìn)種子在逆境條件下萌發(fā)[5-11]。目前，種子浸種引發(fā)已經(jīng)成為某些蔬菜、花卉種子的常用播前處理技術(shù)[4]。

草地早熟禾(Poapratensis)屬于禾本科早熟禾屬，坪用性狀優(yōu)良，適應(yīng)能力較強(qiáng)，是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的冷季型草坪草之一[12-13]。草地早熟禾種子由于一些原因萌發(fā)速度較慢且萌發(fā)期易受不利因素的影響，在實(shí)際生產(chǎn)中可以在播種前對(duì)種子進(jìn)行浸種處理，來提高種子發(fā)芽速率和種子萌發(fā)過程中的抗逆性，但如果浸種時(shí)間和浸種劑選擇不合理就會(huì)造成處理效果不理想[2]，而關(guān)于草地早熟禾種子的浸種引發(fā)的研究和報(bào)道不多。本試驗(yàn)選用10種常用的浸種劑和3種浸種時(shí)間共30個(gè)浸種處理對(duì)草地早熟禾種子進(jìn)行浸種處理，通過比較各浸種劑和浸種時(shí)間對(duì)種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的影響，探尋草地早熟禾種子最佳浸種劑和浸種時(shí)間的組合，以期為生產(chǎn)中草地早熟禾種子的浸種處理有所指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)選用的草地早熟禾為草坪型，品種為優(yōu)異(Merit)，種子由單農(nóng)種業(yè)集團(tuán)北京代表處于2012年7月提供，種子在常溫下避光儲(chǔ)存。本試驗(yàn)于2013年7月在西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院草業(yè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

1.2試驗(yàn)方法

試驗(yàn)選用10種常用種子引發(fā)的浸種劑和3種浸種時(shí)間[3,5-10,14-24]，浸種劑分別為H2O、20%PEG-6000、2.0%NaCl、2.0%CaCl2、2.0%Ca(NO3)2、2.0%KNO3、2.0%KH2PO4、0.5 mmol·L-1SA (水楊酸溶液)、0.3%H2O2、0.01%KMnO4；浸種時(shí)間均分別為1、2、3 d。試驗(yàn)采用二因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，試驗(yàn)共30個(gè)處理及對(duì)照組CK。

稱取2.0 g草地早熟禾種子置于50 mL的錐形瓶?jī)?nèi)，分別添加6 mL的各種浸種劑[6]，按照對(duì)應(yīng)的浸種時(shí)間進(jìn)行浸種，浸種過程中錐形瓶放在培養(yǎng)箱內(nèi)[光照0，溫度(20±2)℃，相對(duì)濕度80%]，每6 h搖晃一次錐形瓶[25]。浸種結(jié)束后用紗布將種子濾出，并置于自來水下沖洗20 min，再用蒸餾水沖洗5遍，最后將種子轉(zhuǎn)移到鋪有雙層濾紙的培養(yǎng)皿中，將培養(yǎng)皿(無蓋)放置在試驗(yàn)臺(tái)上回干24 h[26]。

在培養(yǎng)皿內(nèi)鋪雙層定性濾紙后進(jìn)行高壓滅菌，再用移液管往培養(yǎng)皿中移3 mL無菌水，每培養(yǎng)皿擺放種子100粒，每浸種組合均重復(fù)3次。培養(yǎng)皿放在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)箱的條件設(shè)定為：光照14 h，光照強(qiáng)度為8 000 lx，溫度(25±2)℃，相對(duì)濕度70%；黑暗10 h，光照強(qiáng)度0，溫度(20±2)℃，相對(duì)濕度80%[27]。每天對(duì)培養(yǎng)皿經(jīng)行稱重補(bǔ)充散失的水分。

1.3試驗(yàn)測(cè)定指標(biāo)

在種子完成回干后，每處理種子均稱取0.1 g置于試管中，加15 mL蒸餾水浸泡24 h，浸泡期間每4 h搖晃一次，各處理均重復(fù)3次。在浸泡結(jié)束后測(cè)定種子浸泡液的電導(dǎo)率(U1)，同時(shí)測(cè)定空白蒸餾水的電導(dǎo)率(U2)。計(jì)算各浸種處理種子的電導(dǎo)率(μS·cm-1·0.1 g-1)，如公式(1)[28]：

電導(dǎo)率=U1-U2

(1)

從種植后第2天開始每天記錄各培養(yǎng)皿內(nèi)種子的發(fā)芽情況，直到第15天試驗(yàn)結(jié)束；在第15天從各培養(yǎng)皿中取生長(zhǎng)適中的幼苗15株測(cè)定芽長(zhǎng)和根長(zhǎng)；測(cè)定完芽長(zhǎng)和根長(zhǎng)后將培養(yǎng)皿內(nèi)所有發(fā)芽的種子都取出測(cè)定幼苗鮮重并記錄對(duì)應(yīng)的幼苗數(shù)量。計(jì)算各處理的發(fā)芽勢(shì)(%)、發(fā)芽率(%)、平均發(fā)芽天數(shù)(d)、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、芽抑制率(%)、根抑制率(%)、幼苗鮮重(mg·株-1)，如公式(2)～(9)[3-9,27-31]：

發(fā)芽勢(shì)=n7/M×100%

(2)

發(fā)芽率=n15/M×100%

(3)

平均發(fā)芽天數(shù)=∑Gt×Dt/∑Gt

(4)

發(fā)芽指數(shù)GI=∑Gt/Dt

(5)

活力指數(shù)VI=∑GI×芽長(zhǎng)

(6)

(7)

(8)

幼苗鮮重=ms/m

(9)

式中，n7，n15分別為各處理發(fā)芽前7 d和15 d對(duì)應(yīng)的發(fā)芽種子總數(shù)，M為種子總數(shù)(100粒)；Gt為第t天的發(fā)芽種子數(shù)，Dt對(duì)應(yīng)的種子發(fā)芽天數(shù)；ms為總苗重，m為總幼苗鮮重對(duì)應(yīng)的苗數(shù)。

1.4試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

用Excel 2003對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，采用SPSS18.0進(jìn)行分析；采用Duncan法比對(duì)各處理間的差異，試驗(yàn)數(shù)據(jù)表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。

2 結(jié)果與分析

2.1浸種時(shí)間對(duì)草地早熟禾種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響

浸種處理可以有效降低種子的電導(dǎo)率，浸種1、2、3 d的電導(dǎo)率均顯著低于CK(P<0.05)，但不同浸種時(shí)間對(duì)種子電導(dǎo)率影響不顯著(P>0.05)，延長(zhǎng)浸種時(shí)間對(duì)種子電導(dǎo)率變化影響不大(表1)。浸種可以顯著提高種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)，浸種2 d種子發(fā)芽勢(shì)高達(dá)22.13%，較CK(14.33%)提高了54.43%，但浸種1、3 d的發(fā)芽勢(shì)與CK間差異不顯著；浸種后種子的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)顯著的高于CK，浸種2 d的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)最大，分別為74.27%和8.58，較CK分別提高了17.89%和30.40%，但浸種時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)的影響不顯著，浸種1、2、3 d之間的差異不顯著。浸種處理對(duì)種子的活力指數(shù)和平均發(fā)芽時(shí)間較CK沒有明顯的改善。

浸種處理后種子幼苗的芽長(zhǎng)和根長(zhǎng)都不同程度地低于CK，說明浸種處理對(duì)幼苗生長(zhǎng)產(chǎn)生了抑制。浸種3 d對(duì)幼苗芽長(zhǎng)的抑制最大，為CK的75.72%；浸種1d對(duì)幼苗根長(zhǎng)的抑制最大，為CK的90.91%；浸種2d對(duì)芽長(zhǎng)和根長(zhǎng)的抑制最小(表2)。比對(duì)各浸種時(shí)間處理下幼苗芽、根抑制率可知，浸種處理對(duì)幼苗芽的抑制明顯大于根。浸種處理可以顯著提高幼苗的鮮重(P<0.05)，浸種2 d幼苗鮮重最大,為2.38 mg·株-1，較CK(1.88 mg·株-1)增加了26.60%，浸種1、3 d幼苗鮮重均為2.24 mg·株-1，較CK均增加了19.15%。

2.2浸種劑對(duì)草地早熟禾種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響

表1 不同浸種時(shí)間對(duì)草地早熟禾種子萌發(fā)的影響Table 1 Influence of seed-soaking on seed germination performance of Poa pratensis

注：同列不同小寫字母表示各處理之間在0.05水平上差異顯著，下同。

Note: Different lower letters in the same column mean significant difference among different treatments at 0.05 levels.The same below.

表2 不同浸種時(shí)間對(duì)草地早熟禾幼苗生長(zhǎng)的影響Table 2 Influence of seed presoaking on seedling growth performance of Poa pratensis

各浸種劑處理后種子電導(dǎo)率顯著低于CK(P<0.05)。不同浸種劑之間的差異較大，2.0%NaCl和2.0%CaCl2的電導(dǎo)率最高，分別為35.22和36.21 μS·cm-1·0.1 g-1，2.0% KNO3和2.0%Ca(NO3)2次之，其余處理的電導(dǎo)率都低于20.00 μS·cm-1·0.1 g-1(表3)。各浸種劑對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)的影響，僅有2.0%Ca(NO3)2和2.0% KNO3的發(fā)芽勢(shì)顯著高于CK，而其他處理的發(fā)芽勢(shì)較CK差異不顯著(P>0.05)；各浸種劑處理除20%PEG-6000外都能一定程度上提高種子的發(fā)芽率；H2O、2.0%CaCl2、2.0%Ca(NO3)2、2.0%KNO3和0.5 mmol·L-1SA處理的發(fā)芽指數(shù)都顯著高于CK，且2.0%Ca(NO3)2和2.0%KNO3的發(fā)芽指數(shù)都大于11，分別較CK提高了74.32%和76.29%；20%PEG-6000、2.0%NaCl、0.3%H2O2和0.01%KMnO4處理的活力指數(shù)顯著小于CK，其他處理中僅有2.0%Ca(NO3)2和2.0%KNO3的活力指數(shù)顯著大于CK；種子的平均發(fā)芽天數(shù)可以反映種子的發(fā)芽速率，平均發(fā)芽天數(shù)越小表明種子的發(fā)芽速率越高，各處理都對(duì)種子的平均發(fā)芽天數(shù)的影響差異較大，僅有2.0%Ca(NO3)2和2.0%KNO3的平均發(fā)芽天數(shù)小于CK，其余浸種劑(除H2O和0.5 mmol·L-1SA外)平均發(fā)芽天數(shù)均顯著大于CK，所以僅有2.0%Ca(NO3)2和2.0%KNO3可以提高種子的發(fā)芽速率。

各浸種劑中僅有2.0%KNO3的芽長(zhǎng)與CK間差異不顯著(P>0.05)，其他浸種劑的芽長(zhǎng)顯著低于CK(P<0.05)；H2O、2.0%Ca(NO3)2、2.0%KNO3和0.5 mmol·L-1SA處理的根長(zhǎng)與CK差異不顯著，其他浸種劑的根長(zhǎng)均顯著低于CK。各浸種劑對(duì)幼苗根的抑制程度較芽小。各浸種劑處理后種子幼苗鮮重都高于CK，其中2.0%Ca(NO3)2、2.0%KNO3和0.5 mmol·L-1SA處理幼苗鮮重增加較多(表4)。

2.3浸種時(shí)間和浸種劑交互作用對(duì)草地早熟禾種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響

各浸種處理都顯著降低種子的電導(dǎo)率，同一浸種劑(除0.3% H2O2外)浸種2、3 d的電導(dǎo)率均小于浸種1 d的，相同浸種時(shí)間不同浸種劑間種子的電導(dǎo)率差異較大，這可能與浸種劑的性質(zhì)有密切的關(guān)系(表5)。

浸種劑和浸種時(shí)間的交互作用對(duì)早熟禾種子萌發(fā)的影響較大。2.0% CaCl2(浸種1 d)、2.0% Ca(NO3)2(浸種1、2、3 d)、2.0% KNO3(浸種1、2、3 d)和2.0% KH2PO4(浸種2 d)處理的發(fā)芽勢(shì)顯著高于CK(P<0.05)，尤其以2.0%Ca(NO3)2(浸種2d)和2.0% KNO3(浸種2 d)的發(fā)芽勢(shì)最高，分別達(dá)到47.00%和48.67%，分別較CK(14.33%)高出32.67和34.34個(gè)百分點(diǎn)。各浸種處理中僅20%PEG-6000(浸種1 d)處理的發(fā)芽率顯著低于CK(63.00%)，其他浸種處理對(duì)種子的萌發(fā)沒有顯著的抑制作用(P>0.05)，其中2.0% NaCl(浸種1 d)、2.0% CaCl2(浸種1 d)、2.0% Ca(NO3)2(浸種1、2、3 d)和2.0% KNO3(浸種1、2、3 d)處理的種子發(fā)芽率都高于80.00%，特別是2.0% Ca(NO3)2(浸種3 d)和2.0% KNO3(浸種2 d)處理的發(fā)芽率均達(dá)到91.67%，較CK(63.00%)高出28.67個(gè)百分點(diǎn)。浸種處理對(duì)種子的發(fā)芽指數(shù)的影響與發(fā)芽率相類似。浸種處理對(duì)種子的活力指數(shù)和平均發(fā)芽時(shí)間的影響基本相似，僅有2.0% Ca(NO3)2(浸種1、2、3 d)和2.0% KNO3(浸種1、2、3 d)處理的種子活力指數(shù)顯著高于CK，平均發(fā)芽時(shí)間顯著低于CK，而其他處理對(duì)于改善種子活力指數(shù)和發(fā)芽時(shí)間效果不明顯。

表3 浸種劑對(duì)草地早熟禾種子萌發(fā)的影響Table 3 Influence of seed presoaking agents on seed germination performance of Poa pratensis

表4 浸種劑對(duì)草地早熟禾種子幼苗生長(zhǎng)的影響Table 4 Influence of seed presoaking agents on seedling growth performance of Poa pratensis

浸種處理對(duì)種子幼苗生長(zhǎng)的影響較大，尤其是對(duì)幼苗芽長(zhǎng)的影響。各浸種處理中僅有2.0% KNO3(浸種1、2、3 d)的芽長(zhǎng)較CK差異不顯著(P>0.05)，其他處理的芽長(zhǎng)都顯著低于CK(P<0.05)。因此，除2.0% KNO3外其他浸種處理都一定程度上對(duì)幼苗芽的生長(zhǎng)產(chǎn)生了顯著的抑制作用；而相同浸種處理對(duì)種子幼苗根的影響較芽小，僅有個(gè)別浸種處理對(duì)幼苗根的生長(zhǎng)產(chǎn)生顯著的抑制。浸種處理對(duì)幼苗鮮重的影響基本一致，僅有20%PEG-6000(浸種1 d)和0.3% H2O2(浸種1 d)的幼苗鮮重低于CK，其他浸種處理的幼苗鮮重都高于CK，尤其是2.0% Ca(NO3)2(浸種2 d)、2.0% KNO3(浸種1、2 d)和0.5 mmol·L-1SA(浸種2 d)處理的幼苗鮮重均高于2.60 mg·株-1，較CK(1.88 mg·株-1)增加了38.30%。

3 討論

成熟種子會(huì)在貯存過程中不可避免地發(fā)生劣變，種子生活力、萌發(fā)率、萌發(fā)速度及幼苗生長(zhǎng)都會(huì)受到影響，貯存時(shí)間越長(zhǎng)影響就越嚴(yán)重。植物從播種到幼苗形態(tài)建成是影響植物能否完成生活史的起點(diǎn)，該過程中種子會(huì)遇到很多對(duì)萌發(fā)和形成健壯、均一幼苗不利因素的影響，而這些影響與植物栽培過程中所需要的種子萌發(fā)完全、快速和幼苗生長(zhǎng)均一等要求對(duì)立[2]。宋松泉等[1]指出，種子在萌發(fā)過程中水分的吸收大致可以劃分為3個(gè)階段，通過浸種等種子引發(fā)處理使種子緩慢地吸水而延長(zhǎng)種子處于吸脹的第二階段的時(shí)間，有利于原生質(zhì)膜的恢復(fù)和細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，進(jìn)而促進(jìn)種子的萌發(fā)。種子浸種引發(fā)即通過控制種子的水合狀態(tài)，使得水分充足以讓萌發(fā)前代謝事件發(fā)生，但又不使得胚根突破種皮[2]。而經(jīng)過浸種吸濕-回干處理的種子具有較高的活力水平，在一定程度上可以增強(qiáng)種子在萌發(fā)過程中的抗逆能力，種子萌發(fā)較快且生長(zhǎng)整齊[2]。

種子發(fā)生劣變會(huì)使得細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的完整性受到破壞，如膜透性增加等。在干種子開始吸水時(shí)細(xì)胞內(nèi)含物會(huì)發(fā)生滲漏，向周圍水溶液中滲出電解質(zhì)，而通過測(cè)定種子浸泡液的電導(dǎo)率，便可以反映種子的活力水平，即宋松泉等[1]提出的“電導(dǎo)率與種子活力呈負(fù)相關(guān)”，而藍(lán)莖冰草(Agropyronsp.)種子電導(dǎo)率與種子活力和生活力呈正相關(guān)，與種子的老化程度呈負(fù)相關(guān)[28]。但王彥榮等[32]通過對(duì)多種禾本科種子的劣變研究發(fā)現(xiàn)，禾本科種子的活力與種子的電導(dǎo)率無顯著的相關(guān)性。本研究表明，草地早熟禾種子經(jīng)過浸種處理后電導(dǎo)率顯著降低，同一浸種劑隨著浸種時(shí)間的增加電導(dǎo)率隨之降低，但不同浸種劑間差異較大。H2O、0.5 mmol·L-1SA和0.3% H2O2浸種處理的電導(dǎo)率最低，但種子發(fā)芽率和發(fā)芽速率并不是最好的，2.0% NaCl和2.0% CaCl2處理的電導(dǎo)率較高，而發(fā)芽率也不是最好的，且其發(fā)芽速率最慢，所以說早熟禾種子的電導(dǎo)率并不能直接反映種子的發(fā)芽率和萌發(fā)速率。

自來水引發(fā)并不能直接提高紫花苜蓿(Medicagosativa)發(fā)芽率，但可以通過控制給水等因素進(jìn)行水引發(fā)加快種子萌發(fā)，而且自來水引發(fā)的效果因種子種類的不同存在差異，在控制給水等條件下水引發(fā)的效果并不弱于PEG引發(fā)[9]。適宜的浸種溫度和浸種時(shí)間對(duì)早熟禾種子萌發(fā)至關(guān)重要,一定的變溫浸種處理對(duì)早熟禾幼苗生長(zhǎng)的影響較大[33]。本研究中，水浸種處理后種子的發(fā)芽率顯著高于CK，浸種效果也優(yōu)于20%PEG-6000，與上述結(jié)論相似。PEG作為植物種子浸種引發(fā)劑被廣泛使用，關(guān)于PEG溶液浸種可以提高種子生活力的研究報(bào)道較多，但PEG并非適用于所有種子，采用PEG引發(fā)并不能提高辣椒(Capsicumannuum)種子的發(fā)芽率[10]。本研究中20%PEG-6000的浸種效果不理想，浸種后種子的發(fā)芽情況沒有得到改善反而降低，僅浸種3 d處理的發(fā)芽率達(dá)到CK的水平，但平均發(fā)芽天數(shù)顯著高于CK；總體上講，20%PEG-6000浸種并未收到預(yù)期的效果且表現(xiàn)最差，這可能跟溶液的濃度過大有關(guān)，雖能起到滲透調(diào)節(jié)的作用但影響了種子的呼吸作用，對(duì)種子萌發(fā)表現(xiàn)出不利。

利用一定濃度NaCl和PEG在適宜溫度下對(duì)西瓜(Citrulluslanatus)種子進(jìn)行浸種引發(fā)處理，能夠提高種子發(fā)芽率及縮短種子發(fā)芽時(shí)間[16]。用0.25%～1.00%的KCl和KNO3對(duì)大白菜(Brassicarapapekinensis)種子進(jìn)行浸種處理后，多數(shù)處理有利于種子發(fā)芽和出苗，能夠提高種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、活力指數(shù)及縮短平均發(fā)芽天數(shù)[3]。用水楊酸和硝酸鈣對(duì)自然老化的西瓜種子進(jìn)行浸種處理后，各處理都能顯著提高西瓜種子活力[34]。利用PEG浸種只能起到滲透調(diào)節(jié)的作用，而NaCl在起到滲透調(diào)節(jié)作用的同時(shí)離子還進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生一定的作用[7]。這一表述可以用來解釋本研究中2.0% NaCl、2.0% CaCl2、2.0% Ca(NO3)2、2.0% KNO3和2.0% KH2PO4浸種后種子的發(fā)芽率顯著地高于CK和20% PEG-6000的原因。這可能是由于部分無機(jī)鹽溶液浸種處理后，相關(guān)離子進(jìn)入種子內(nèi)部，改善了細(xì)胞內(nèi)的微環(huán)境，有關(guān)離子參與了細(xì)胞內(nèi)的相關(guān)生理生化過程，從而有利于種子的萌發(fā)。

適宜濃度的水楊酸浸種可以提高高羊茅(Festucaarundinacea)種子的發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率[14]，也能夠提高花椰菜(Brassicaoleracea)種子的含水量、相關(guān)酶的活性和可溶性糖含量從而能促進(jìn)種子萌發(fā)[8]，還可以改善低溫條件下辣椒種子的萌發(fā)率和幼苗生長(zhǎng)情況[33]。本研究中，0.5 mmol·L-1SA處理后的種子發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)得到顯著提高，但不能提高種子的發(fā)芽速率。高錳酸鉀和雙氧水被廣泛的用于花卉、蔬菜、農(nóng)作物種子浸種處理，適宜濃度的高錳酸鉀溶液浸種可以軟化種皮而加快種子出芽，雙氧水浸種可以輕度腐蝕種皮，有利于種皮通氣和透水，使氧氣與水分能順利透過種皮到達(dá)種胚，可以打破種子休眠，促進(jìn)種子萌發(fā)[15]。而種子浸種處理的機(jī)制可能是種子在浸種液中，通過溶液可以改變種皮的透性和利用溶液的滲透勢(shì)來調(diào)節(jié)種子吸水的過程，種子在浸種過程中完成了某些物質(zhì)與能量的代謝，而提高種子活力和萌發(fā)期對(duì)逆境脅迫的抵抗能力。此外，高錳酸鉀溶液浸種可以提高陳種子的發(fā)芽率和成苗率，這可能是高錳酸鉀溶液提高了水中的氧濃度而有利于種子的呼吸，同時(shí)鉀離子和錳離子進(jìn)入種子后可以活化細(xì)胞內(nèi)的酶系統(tǒng)，近而促進(jìn)種子萌發(fā)[18]。本研究中0.3% H2O2和0.01% KMnO4處理后種子的發(fā)芽情況并沒有明顯的改善，并且平均發(fā)芽天數(shù)顯著高于CK，沒有對(duì)種子萌發(fā)起到促進(jìn)作用，這可能因?yàn)樵囼?yàn)選擇的H2O2、KMnO4濃度和浸種時(shí)間不適合草地早熟禾種子。

不同的浸種時(shí)間對(duì)水稻(Oryzasativa)種子的發(fā)芽勢(shì)影響不明顯，但對(duì)其發(fā)芽率有顯著影響，浸種時(shí)間過短或過長(zhǎng)都不利于水稻種子發(fā)芽[17]。本研究中不同的浸種劑和浸種時(shí)間對(duì)草地早熟禾種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響變化較大，各處理中僅有2.0% Ca(NO3)2(浸種1、2、3 d)和2.0% KNO3(浸種1、2、3 d)處理的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)都顯著高于CK，平均發(fā)芽時(shí)間顯著低于CK，表明2.0% Ca(NO3)2(浸種1、2、3 d)和2.0% KNO3(浸種1、2、3 d)可以有效地促進(jìn)草地早熟禾種子萌發(fā)。2.0% NaCl(浸種1 d)、2.0% CaCl2(浸種1、2、3 d)、2.0% KH2PO4(浸種2 d)和0.5 mmol·L-1SA(浸種1、2、3 d)處理的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)也顯著高于CK，但種子的平均發(fā)芽天數(shù)大于CK，這8種處理雖能提高種子的發(fā)芽率但延緩了種子萌發(fā)速率。H2O(浸種1、2、3 d)、20% PEG-6000(浸種3 d)、2.0% NaCl(浸種2、3 d)、2.0% KH2PO4(浸種1、3 d)、0.3% H2O2(浸種1、2、3 d)和0.01% KMnO4(浸種1、2、3 d)的發(fā)芽率較CK差異不大，但種子活力指數(shù)顯著低于CK，種子的平均發(fā)芽時(shí)間都大于10 d，種子的萌發(fā)速率顯著降低。20% PEG-6000(浸種1、2 d)處理對(duì)種子萌發(fā)產(chǎn)生了抑制，該處理種子所有的萌發(fā)指標(biāo)都顯著差于CK。因此，在進(jìn)行種子浸種時(shí)要根據(jù)種子的種類充分考慮浸種劑和浸種時(shí)間，真正地實(shí)現(xiàn)利用浸種處理提高種子的萌發(fā)活力的目的。正如孫圓圓等[6]指出，種子引發(fā)處理雖能提高水分脅迫下種子活力，但種子激發(fā)自身對(duì)外界萌發(fā)環(huán)境的協(xié)調(diào)能力有限，選擇有效的引發(fā)劑、引發(fā)方式和引發(fā)時(shí)間對(duì)種子的引發(fā)效果極其重要。

浸種處理有利于種子萌發(fā)，還可以影響幼苗生長(zhǎng)，這可能是因?yàn)樵诮N過程中浸種溶液中的無機(jī)鹽離子或小分子物質(zhì)進(jìn)入種子內(nèi)部，參與細(xì)胞內(nèi)部的物質(zhì)轉(zhuǎn)換與合成，部分小分子物質(zhì)或離子還屬于植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑或營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)而影響幼苗的生長(zhǎng)及參與幼苗生長(zhǎng)過程中養(yǎng)分的分配。一定濃度的水楊酸浸種有利于高羊茅種子胚芽和胚根生長(zhǎng)，還有促根壯苗的作用，這是因?yàn)檫m度的水楊酸能夠誘導(dǎo)硝酸還原酶的活性，還能調(diào)節(jié)種子幼苗的內(nèi)源生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素的水平，使脫落酸維持在低水平，從而有利于根系的生長(zhǎng)發(fā)育[14]。水、KNO3、KNO3+KH2PO3混合溶液3種浸種劑處理都能促進(jìn)甜玉米(Zeamays)種子芽鞘和幼苗的生長(zhǎng)，有利于種子活力的提高，KNO3+KH2PO3混合溶液處理后效果最好，且低濃度的浸種液可以提高種子活力且有利于種子幼苗生長(zhǎng)[35]。一定濃度水楊酸處理有利于促進(jìn)豌豆(Pisumsativum)種子呼吸，能夠促進(jìn)萌動(dòng)種子呼吸釋放能量，近而提供給幼苗生長(zhǎng)[36]。本研究中，各浸種處理對(duì)幼苗的影響，僅有2.0% KNO3處理后種子幼苗芽長(zhǎng)和根長(zhǎng)較CK差異不顯著外，其余處理的芽長(zhǎng)和根長(zhǎng)均受到不利的影響，且芽受到的影響較根大得多，但各處理幼苗鮮重顯著高于CK。各處理的幼苗鮮重得到提高，幼苗生長(zhǎng)受到抑制且芽的抑制大于根，這可以推測(cè)為浸種處理在一定程度上抑制了胚芽和胚根的過快生長(zhǎng)，在種子萌發(fā)后物質(zhì)供應(yīng)總體上趨向于胚根的生長(zhǎng)，而幼苗胚根的生長(zhǎng)有利于養(yǎng)分和水分的吸收供應(yīng)，提高幼苗的抗逆性，有利于培養(yǎng)壯苗。

4 結(jié)論

通過分析各浸種處理對(duì)草地早熟禾種子的電導(dǎo)率、種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響可知：浸種處理可以有效降低種子的電導(dǎo)率，不同浸種處理對(duì)種子萌發(fā)活力的提高差異較大，各浸種處理均能提高種子幼苗鮮重，但對(duì)幼苗的芽和根的生長(zhǎng)產(chǎn)生了抑制且對(duì)芽的抑制比根大。

通過綜合各浸種處理對(duì)種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、平均發(fā)芽天數(shù)、芽長(zhǎng)、根長(zhǎng)和幼苗鮮重的影響，對(duì)各浸種處理的浸種效果進(jìn)行了系統(tǒng)對(duì)比和分析得出：2.0% Ca(NO3)2(浸種1、2、3 d)和2.0% KNO3(浸種1、2、3 d)處理可以提高種子萌發(fā)，且對(duì)幼苗生長(zhǎng)的不良影響相對(duì)較小，尤其以2.0% Ca(NO3)2(浸種2 d)和2.0% KNO3(浸種2 d)的浸種效果最好，可以作為草地早熟禾種子浸種處理優(yōu)先選用；2.0% NaCl(浸種1 d)、2.0% CaCl2(浸種1、2、3 d)、2.0% KH2PO4(浸種2 d)和0.5 mmol·L-1SA(浸種1、2、3 d)處理可以提高種子萌發(fā)，但會(huì)影響種子的萌發(fā)速率，且會(huì)對(duì)幼苗的生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制，因此在將這些浸種處理用于草地早熟禾浸種時(shí)要慎重；H2O(浸種1、2、3 d)、20% PEG-6000(浸種1、2、3 d)、2.0% NaCl(浸種1、3 d)、2.0% KH2PO4(浸種1、3 d)、0.3% H2O2(浸種1、2、3 d)和0.01% KMnO4(浸種1、2、3 d)處理對(duì)種子的萌發(fā)起到促進(jìn)作用，且會(huì)抑制幼苗生長(zhǎng)，因此這些浸種處理不適宜用于草地早熟禾種子的浸種處理。

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(責(zé)任編輯 武艷培)

InfluenceofsoakingtimesandagentsontheseedsgerminationofPoapratensis

WANG Hong-jun, CHEN Zhi-fei, ZHANG Ying, YANG Yun-gui, DU Shu-zeng, GUO Ting

(College of Animal Sciences and Technology, Northwest A&F University, Yangling 712100, China)

In order to find out the most effective seed soaking methods for bluegrass (Poapratensis), the present research assessed the effects of 30 seed presoaking treatments included 10 seed presoaking agents [H2O, 20% PEG-6000, 2.0% NaCl, 2.0% CaCl2, 2.0% Ca(NO3)2, 2.0% KNO3, 2.0% KH2PO4, 2.0% KH2PO4, 0.5 mmol·L-1salicylic acid (SA), 0.3% H2O2, 0.01% KMnO4] which combined with three soaking time (1 ,2 ,3 d) on seed germination and seedling growth.The 6 treatments of 2.0% Ca(NO3)2and 2.0%KNO3soaking 1, 2 and 3 d significantly improved (P<0.05) seeds germination without significant damage to seedling growth, especially for the two treatments of 2.0%Ca(NO3)2soaking 2 d and 2.0% KNO3soaking 2 d which were recommended for bluegrass seed soaking treatments.The eight treatments of 2.0% NaCl soaking 1 d, 2.0% CaCl2soaking 1, 2 and 3 d, 2.0% KH2PO4soaking 2 d and 0.5 mmol·L-1SA soaking 1, 2 and 3 d improved seed germination rate whereas they had negative effects on seed mean germination period and seedling growth.The treatments of H2O soaking 1, 2 and 3 d, 20% PEG-6000 soaking 1, 2 and 3 d, 2.0% NaCl soaking 2 and 3 d, 2.0% KH2PO4soaking 1 and 3 d, 0.3% H2O2soaking 1, 2 and 3 d, 0.01% KMnO4soaking 1, 2 and 3 d had negative effects on seedling growth which were not recommended for bluegrass seed priming methods.

Poapratensis; seed soaking times; seed soaking agents; seed germination

YANG Yun-gui E-mail:yungui999@163.com

2014-01-15 接受日期：2014-05-20

國(guó)家牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系“優(yōu)質(zhì)牧草產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)”(CARS-35-01A)；國(guó)家燕麥產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系“燕麥加工利用”(CARS-08-D1)

王紅俊(1987-)，男，陜西山陽人，在讀碩士生，主要從事草坪建植和草坪逆境生理研究。E-mail：wanghongjun516@163.com

楊云貴(1964-)，男，甘肅平?jīng)鋈?，副教授，博士，主要從事草坪建植與牧草營(yíng)養(yǎng)研究。E-mail:yungui999@163.com

S543+.904.1;Q945.34

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：1001-0629(2014)11-2095-10

10.11829j.issn.1001-0629.2014-0020