不同處理對(duì)可可種子萌發(fā)以及幼苗生長(zhǎng)的影響

李付鵬等

摘 要 可可是世界三大飲料作物之一，可可種子為頑拗性種子，含水量低于某一相對(duì)高的臨界含水量時(shí)，其種子就會(huì)喪失活力。為探討可可種子的貯藏方法，研究分析了果實(shí)處理方法、溫度、時(shí)間對(duì)可可種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明：可可種子經(jīng)過4℃處理后便喪失了發(fā)芽力，室溫25℃條件下果殼不破開，放置30 d后可可種子仍有近50%的發(fā)芽率；清洗可可種子果肉后短時(shí)間放置，可以提升種子的發(fā)芽勢(shì)，并且能促進(jìn)幼苗前期生長(zhǎng)。

關(guān)鍵詞 可可 ；發(fā)芽 ；貯藏 ；生長(zhǎng)特性

分類號(hào) S571.3 ；S339.3+2

Abstract Cocoa is one of the three biggest worldwide beverage crops. Cocoa seeds are recalcitrant， which have to maintain high water content to keep their vitality. In order to investigate storage method of cocoa seeds， we analyze various treatments on seeds germination and seedling growth， including the fruit treatment， temperature and time. Our results indicated that cacao seeds lost germination ability after 4℃ treatment， almost 50% treatment seeds could germinate when placed 30 days with unbroken pod husk in room temperature 25℃. In the short phase， cleaning cacao seed pulp could enhance the germination potential and promote early seedling growth.

Keywords Theobroma cacao ； germination ； storage ； growth

可可（Theobroma cacao）屬于梧桐科可可屬常綠小喬木，原產(chǎn)南美熱帶雨林下，現(xiàn)已廣泛分布于世界熱帶地區(qū)的60多個(gè)國家[1]。目前，全球可可種植面積超過1 000萬hm2，總產(chǎn)量超過400萬t，為世界三大飲料之一。可可豆富含脂肪、蛋白、多酚等成分，營養(yǎng)豐富，味醇香，具有滋補(bǔ)與興奮的作用，是制作巧克力、糕點(diǎn)、糖果等食品的重要原料，其經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值較高，在世界農(nóng)業(yè)發(fā)展中占有重要地位?？煽墒俏覈屡d的熱帶特色經(jīng)濟(jì)作物，適宜在海南島東南部推廣種植；可可栽培管理簡(jiǎn)單，是典型的“懶人作物”，有巨大的發(fā)展?jié)摿2-3]。

目前，種子育苗仍是可可種苗繁育主要手段，此外可可種質(zhì)的收集、保存等也主要通過種子的形式。在生產(chǎn)上，直接采摘成熟的可可果實(shí)，破開果實(shí)洗去種子上的果肉，淺播于沙床上進(jìn)行催芽。盡管已經(jīng)有關(guān)于種子農(nóng)藝性狀與種子發(fā)芽關(guān)系的研究[4]，然而至今尚未見不同保存方法對(duì)可可種子影響的報(bào)道。下列關(guān)鍵問題仍待進(jìn)一步研究：（1） 可可種子能否低溫保存？（2） 可可果實(shí)破開之后，種子能夠保存多長(zhǎng)時(shí)間？（3） 可可果實(shí)破開之后，果肉是會(huì)影響種子發(fā)芽？本文以溫度、方法、時(shí)間等因素為處理變量，探討其對(duì)可可種子萌發(fā)的影響，為合理選擇可可種子保存方法提供參考資料，也為可可種子育苗提供可續(xù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)用可可果實(shí)分別于2014年12月24日至2015年1月19日期間采自中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院香料飲料研究所的可可樹，果實(shí)均為黃色，果實(shí)大小一致。

1.2 方法

1.2.1 種子處理

可可種子（果實(shí)）處理分溫度、方法、時(shí)間3個(gè)因素。溫度因素分為-80、4℃、室溫25℃ 3個(gè)等級(jí)；方法因素分為果實(shí)不破開、果實(shí)破開不清洗果肉、果實(shí)破開清洗果肉3種；時(shí)間因素為分別處理30、15、5 d，組合共計(jì)27個(gè)處理。各處理的種子（果實(shí)）均用報(bào)紙包裹，其中4℃與室溫25℃條件下破開果實(shí)處理的種子，每2 d換1次報(bào)紙。此外設(shè)置兩個(gè)對(duì)照，對(duì)照1為提前30 d采果曬干種子，對(duì)照2為當(dāng)天采摘果實(shí)后直接播種。

1.2.2 播種及發(fā)芽觀察

播種當(dāng)天，將各種處理的種子分別清洗干凈，每個(gè)處理選擇大小相當(dāng)?shù)姆N子60粒，用0.1%多菌靈浸泡5 min，于2015年1月24日人工點(diǎn)播于沙床之上，播前灌足底水，播后覆蓋一層薄沙，表面每天噴撒一次。播種后定期調(diào)查種子發(fā)芽時(shí)間，起始發(fā)芽天數(shù)從開始處理當(dāng)天計(jì)算，直至觀察到有種子萌發(fā)；當(dāng)?shù)谝涣７N子破土后，每3 d觀測(cè)觀測(cè)1次出土種子數(shù)。

種子發(fā)芽率（GR）=G20/Gn×100%，G20為播種后20 d正常發(fā)芽的種子數(shù)，Gn為供試種子總數(shù)，種子發(fā)芽勢(shì)（GA）=G14/Gn×100%，G14位14 d發(fā)芽種子數(shù)，Gn為供試種子總數(shù)，發(fā)芽指數(shù)（GI）=∑（Gt/Dt），Gt為置床后第t天的發(fā)芽數(shù)，Dt為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)[5]。

1.2.3 幼苗生長(zhǎng)特性

播種30 d后，開始觀測(cè)各處理幼苗長(zhǎng)勢(shì)情況。每個(gè)處理隨機(jī)選取5株，每隔5 d觀測(cè)苗粗（mm）、苗高（cm）、葉長(zhǎng)（cm）、葉寬（cm）的生長(zhǎng)量，其中苗粗為子葉節(jié)上端的幼苗粗度，苗高為幼苗頂端到地表高度，葉長(zhǎng)為第1對(duì)真葉的長(zhǎng)度，葉寬為第一對(duì)真葉的最寬處。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

采集數(shù)據(jù)用Microsoft Office Excel進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度和處理方法對(duì)可可種子發(fā)芽的影響

可可種子在-80、4℃的溫度條件下的發(fā)芽率均為0，表明可可種子經(jīng)過低溫處理后不能發(fā)芽。室溫25℃恒溫條件下，不破開果殼利于可可種子保存，平均發(fā)芽率高達(dá)為77.8%；破開果殼不清洗果肉最不利于可可種子的保存，平均發(fā)芽率僅為29.6%。破開果殼后，清洗果肉有助于可可種子萌發(fā)，25號(hào)處理發(fā)芽率高達(dá)98.1%，而不清洗果肉會(huì)導(dǎo)致發(fā)芽率下降（22號(hào)處理）。不同處理方法對(duì)對(duì)可可種子發(fā)芽勢(shì)影響較大，對(duì)照2的發(fā)芽勢(shì)為33.5%，破開果殼清洗果肉的可可種子發(fā)芽勢(shì)高達(dá)90.7%，而破開果殼不清洗果肉的可可種子發(fā)芽勢(shì)與對(duì)照相當(dāng)為31.3%。見表1。

2.2 時(shí)間對(duì)可可種子發(fā)芽的影響

可可種子發(fā)芽率與保存時(shí)間密切相關(guān)，放置5 d 后平均發(fā)芽率為93.1%，放置15 d后平均發(fā)芽率降為31.1%，放置30 d后平均發(fā)芽率僅為15.8%。各處理方法的可可種子發(fā)芽率也明顯受保存時(shí)間的影響，果殼不破開放置30 d后發(fā)芽率仍有47.5%，而破開果殼之后15 d后發(fā)芽率僅為2.3%。各處理種子的發(fā)芽率均隨著保存時(shí)間的拉長(zhǎng)而降低，果實(shí)不破開放置5、15、30 d的發(fā)芽率分別為96.9%、88.9%、47.5%。破開果殼后清洗果肉，放置5 d種子發(fā)芽率仍高達(dá)98.1%，放置15 d后種子發(fā)芽率就為0；雖然破開果殼后不清洗果肉，放置5 d種子發(fā)芽率略有下降為84.4%，而放置15 d后種子發(fā)芽率仍有4.5%。

放置時(shí)間的長(zhǎng)短，對(duì)果實(shí)不破開可可種子的發(fā)芽勢(shì)影響不大，放置5、15、30 d的發(fā)芽勢(shì)分別為32.5%、36.1%、31.3%，與對(duì)照2的33.5%無明顯差異。可可種子的發(fā)芽指數(shù)隨著放置時(shí)間拉長(zhǎng)而降低，果實(shí)不破開可可種子的發(fā)芽指數(shù)由11.9逐漸下降到6.6。

2.3 不同處理對(duì)可可幼苗生長(zhǎng)的影響

不同處理的可可種子播種出苗后，經(jīng)過50 d的生長(zhǎng)，試驗(yàn)結(jié)果表明，幼苗莖粗、株高、葉長(zhǎng)、葉寬與處理方法和放置時(shí)間密切相關(guān)（圖1）。

剖開果殼不清洗果肉的可可種子（N13、N22），所測(cè)量各指標(biāo)的生長(zhǎng)速度均慢于對(duì)照，并且隨著種子放置時(shí)間的延長(zhǎng)，株高、葉長(zhǎng)、葉寬的生長(zhǎng)速度變得極為緩慢（N13），長(zhǎng)成較差的弱苗。剖開果殼清洗果肉的可可種子，短時(shí)間放置有助于加速幼苗初期生長(zhǎng)，播種30 d后N25處理的莖粗、株高、葉長(zhǎng)、葉寬均高于對(duì)照；隨著幼苗生長(zhǎng)，與對(duì)照間的差距逐步縮小。果殼不破開的可可種子，放置時(shí)間的延長(zhǎng)并未對(duì)幼苗的各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)產(chǎn)生顯著影響（N1、N10、N19）。

3 討論

植物種子依據(jù)貯藏特性，可以分成正常性種子和頑拗性種子，頑拗性種子的含水量低于某一相對(duì)高的臨界含水量時(shí)，則種子的生活力全部喪失[6]。正常性種子可用超低溫的方法進(jìn)行長(zhǎng)期保存[7]，頑拗性種子也在低溫保存方面開展了相關(guān)研究[8]?？煽煞N子屬于頑拗性，含水量低于27%，發(fā)芽力急劇下降，Pence將未成熟的可可種子緩慢降溫后低溫保存，但低溫處理后的種子發(fā)芽力會(huì)顯著降低[9]；Adu-Gyamfi利用包埋玻璃化法處理可可種子，在低溫保存方面取得了一定進(jìn)展[10]。本研究表明，成熟的可可種子經(jīng)過4℃及以下處理便失去發(fā)芽力，為可可種子低溫保存提供了一定經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于可可種子如何進(jìn)行低溫保存仍有待于進(jìn)一步研究。

室溫25℃時(shí)，不剖開果殼貯藏30 d，仍能保持較高的發(fā)芽率；剖開果殼后，水分流失較快，且易滋生霉菌生長(zhǎng)，貯藏15 d后種子基本喪失了發(fā)芽能力。因此，在一定時(shí)間內(nèi)，整果貯藏是最佳的保存方法，利于保持可可種子發(fā)芽活力。本研究表明，在5 d內(nèi)果肉會(huì)降低可可種子的萌發(fā)率，保有果肉相比于洗去果肉的可可種子萌發(fā)率下降13.7%；然而，保有果肉可以適當(dāng)延長(zhǎng)可可種子的活力，剖開果殼15 d后保有果肉的可可種子萌發(fā)率仍有4.5%。因此，果肉對(duì)可可種子萌發(fā)有一定影響，在較短時(shí)間內(nèi)會(huì)導(dǎo)致種子萌發(fā)率降低，但可以適當(dāng)延長(zhǎng)種子的保存時(shí)間。

種子的萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)特性關(guān)系到育苗質(zhì)量，因此，在可可種苗生產(chǎn)過程中，應(yīng)綜合考量萌發(fā)之前的種子處理對(duì)種苗生長(zhǎng)的影響，采取相應(yīng)措施促進(jìn)種子的萌發(fā)，形成適應(yīng)生產(chǎn)的健壯苗。前人研究表明，可可果實(shí)性狀與發(fā)芽率和幼苗前期生長(zhǎng)關(guān)系密切[4]；本試驗(yàn)結(jié)果表明，清洗可可種子果肉后短時(shí)間放置，可以提升種子的發(fā)芽勢(shì)，并且能促進(jìn)幼苗前期生長(zhǎng)。因此，生產(chǎn)上在選擇大果粒重的基礎(chǔ)上，在育苗前洗凈種子上的果肉，有助于加快幼苗前期生長(zhǎng)，對(duì)種苗繁育具有一定借鑒意義。

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