冬瓜種子萌發(fā)處理研究進(jìn)展

沈 穎，黃智文，田永紅，黃旺平

（1.廣東科農(nóng)蔬菜種業(yè)有限公司，廣東 廣州 510640；2.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所，廣東 廣州 510640）

冬瓜別名白瓜、枕瓜等，原產(chǎn)于中國。具有適應(yīng)性廣，易栽培管理，產(chǎn)量高，耐熱及耐貯藏等優(yōu)點(diǎn)，富含碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生素以及膳食纖維等營養(yǎng)成分，可用于各類新型食品及保健品的加工。對于大多數(shù)通過有性生殖和產(chǎn)生種子繁衍后代的有花植物，種子的活力和萌發(fā)決定著植物種群的繁衍和生存[1]，直接影響作物的產(chǎn)量[2]。冬瓜種子的種皮厚，種子萌發(fā)過程中胚不易吸收水分，鮮采冬瓜種子具有休眠性，發(fā)芽率幾乎等于零，造成生產(chǎn)上用種量大。在室溫條件下貯藏，種子休眠程度隨貯藏時(shí)間增加而降低，種子發(fā)芽勢則隨貯藏時(shí)間增加而增強(qiáng)，據(jù)有關(guān)報(bào)道冬瓜種子休眠時(shí)間大約為80 d[3]，而且由于不同季節(jié)和產(chǎn)地，不同批次的冬瓜種子休眠期長短有差異，如秋植冬瓜種子的休眠期往往更長。因此研究打破冬瓜種子休眠的合適方法，是生產(chǎn)亟需解決的問題。

1 冬瓜種子萌發(fā)的研究方法

1.1 物理方法

冬瓜種子物理處理過程中不使用任何藥劑處理，操作簡便，易于掌握，且經(jīng)濟(jì)有效。近年來，有關(guān)冬瓜種子打破休眠的物理處理方法逐漸由傳統(tǒng)的干燥處理、低溫處理、光照處理等方式向高壓靜電場處理、微波輻射處理、低強(qiáng)度電流處理、等離子體處理、磁化處理等物理農(nóng)業(yè)新技術(shù)研究方向轉(zhuǎn)變。

王長林等[4]對一串鈴冬瓜種子的試驗(yàn)顯示，未經(jīng)浸種的發(fā)芽勢和發(fā)芽率是最高的，浸種時(shí)間越長，發(fā)芽率越低。而何惠玲等[5]認(rèn)為廣東黑皮冬瓜浸種6 h處理的發(fā)芽勢和發(fā)芽率均最高，與謝大森[6]的試驗(yàn)結(jié)果基本一致。樊新民等[7]研究表明冬瓜干種子在50～70 ℃，處理4 h，可以有效促進(jìn)冬瓜種子萌發(fā)，提高發(fā)芽率，其中70 ℃（4 h）處理下的發(fā)芽率最好，50 ℃（4 h）處理下，種子萌發(fā)后根系活力最強(qiáng)，80 ℃以上的高溫處理會(huì)降低種子的發(fā)芽率。浸種后的冬瓜種子不適合用低溫處理促進(jìn)萌發(fā)，在置床發(fā)芽過程中會(huì)出現(xiàn)較多霉菌。而高溫處理時(shí)，種皮失水收縮，清水浸種種皮膨脹，在發(fā)芽過程易出現(xiàn)裂殼現(xiàn)象。蘇文華等[8]研究表明，旱冬瓜種子具有需光萌發(fā)的特性，黑暗中即使種子處在適于萌發(fā)的溫度和水分條件下，種子仍保持休眠狀態(tài)，需接受光照刺激才能解除休眠而萌發(fā)，故播種育苗時(shí)種子不宜蓋土。

據(jù)報(bào)道，在播種前用超聲波、等離子體、磁化水等對種子進(jìn)行處理有促進(jìn)種子發(fā)芽，加速幼苗生長，提早成熟，增加產(chǎn)量等作用。肖望等[9]用不同磁場強(qiáng)度處理的磁化水浸種處理冬瓜種子，測定種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、幼苗的酯酶、過氧化物酶以及抗壞血酸的含量。磁化水能夠提高冬瓜種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)，也能夠相對地提高冬瓜幼苗的過氧化物酶活性，并使冬瓜種子出苗整齊、一致，其中以0.01 T的磁化水效果最為明顯。陸美蓮[10]用超聲波對黑皮冬瓜種子進(jìn)行處理，超聲波處理5 min的種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽速率和發(fā)芽整齊度等種子發(fā)芽力和活力指標(biāo)分別比對照提高了12.3%、54.0%、39.4%、30.8%、81.8%。超聲波處理可顯著地促進(jìn)黑皮冬瓜種子的萌發(fā)，提高種子活力。

近些年國內(nèi)外學(xué)者研究超聲波、等離子體、磁化水對蔬菜種子萌發(fā)的影響，并且取得了一些成果，但如何將這些新型物理農(nóng)業(yè)處理技術(shù)應(yīng)用、推廣于企業(yè)進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)，還需進(jìn)一步的研究。

1.2 化學(xué)方法

在種子萌發(fā)過程中，GA能促進(jìn)種子萌發(fā)和拮抗ABA的抑制作用。何惠玲等[8]將黑皮冬瓜種子浸種6 h后用GA 1 000 mg/L處理2 h，使發(fā)芽率從對照的48.0%提高到82.7%，且發(fā)芽率超過了國家冬瓜良種標(biāo)準(zhǔn)（≥60%），該方法簡單、易處理，便于商業(yè)部門或種植農(nóng)戶使用。

冬瓜種子萌發(fā)處理中，常用無機(jī)化合物CaCl2、KH2PO4、KCl、H2O2、CuSO4、KMnO4等浸種，它們對種子體內(nèi)的酶或重要代謝過程產(chǎn)生直接、間接的影響，從而影響種子活力，促進(jìn)萌發(fā)。其效果受種子類型、處理?xiàng)l件及幼苗生長的環(huán)境等因素影響。

陸美蓮等[11]用不同濃度的雙氧水處理冬瓜種子，0.5%和1.0%的雙氧水可顯著促進(jìn)冬瓜種子的萌發(fā)，提高種子活力。尤其是0.5%的雙氧水處理效果最佳，種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和發(fā)芽速度分別比對照提高了14.8%、56.4%、48.8%、38.5%。姚金曉等[12]通過用不同濃度的H2O2、CaCl2、KNO3溶液處理冬瓜種子，不同的藥劑處理對冬瓜種子發(fā)芽影響不同。3種藥劑中，2 g/L的KNO3溶液對提高種子發(fā)芽力最為明顯，發(fā)芽率高達(dá)78.33%，比對照提高26.66%。

劉獨(dú)臣等[13]研究了不同濃度的KNO3、GA3、6-BA以及幾種藥劑混合處理對新鮮無棱冬瓜種子對其發(fā)芽力的影響。結(jié)果表明，各種處理都能不同程度地提高冬瓜種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率，其中1 000 mg/L KNO3浸種2 h，100 mg/L GA3浸種2 h，100 mg/L 6-BA浸種5 min能將冬瓜種子發(fā)芽勢分別提高65%、45%、41%，發(fā)芽率分別提高54%、56%、49%，尤其是1 000 mg/L KNO3浸種2 h處理效果最佳。幾種藥劑混合使用時(shí)，作用不如單一藥劑處理作用明顯。

肖望等[14]將冬瓜種子分別用0.00%﹑0.06%﹑0.12%﹑0.18%﹑0.24%﹑0.30%的NaCl溶液浸種，低濃度的NaCl脅迫對冬瓜種子萌發(fā)影響不明顯，但能提高冬瓜幼苗的各種抗逆指標(biāo)。其中0.12%的NaCl處理后獲得的幼苗維生C含量最高；NaCl濃度為0.18%時(shí)，幼苗體內(nèi)過氧化物酶活性最大。當(dāng)NaCl濃度超過0.24%時(shí)，開始出現(xiàn)脅迫癥狀，各種萌發(fā)指標(biāo)和幼苗的抗逆指標(biāo)下降。隨后將分別經(jīng)過0.00%、0.06%、0.12%、0.18%的NaCl脅迫鍛煉后的冬瓜幼苗移栽到含有0.6%NaCl的鹽漬土中，發(fā)現(xiàn)對照植株在移栽后生長狀態(tài)很差，幼苗死亡率達(dá)到35.7%；用0.06%的NaCl鍛煉后，冬瓜幼苗生長狀態(tài)較差；用0.12%、0.18%的NaCl鍛煉后的幼苗能在含0.6%的NaCl土壤中健康成活；各種濃度NaCl處理后獲得的幼苗移栽后死亡率不超過20%。

周啟貴等[15]用10 mmol/L的CaCl2、NaCl、KNO3、KH2PO4、CaCl2+NaCl（1∶1）、KNO3+KH2PO4（1∶1）溶液分別對黑皮冬瓜種子進(jìn)行引發(fā)處理，10 mmol/L KNO3溶液處理能顯著提高冬瓜種子的活力，促進(jìn)種子萌發(fā)，種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率、簡化活力指數(shù)、SOD、CAT活性分別提高4.0%、14.7%、60.0%、53.2%、78.7%，電導(dǎo)率降低51.2%。

小冬瓜種子在經(jīng)過金富康藥劑處理后發(fā)芽率相比對照有所升高，但是在不同的濃度下效果是不同的，用400倍液的金富康浸種6～8 h效果最好，顯著提高了種子發(fā)芽率，縮短了發(fā)芽時(shí)間，說明經(jīng)種子處理后能增強(qiáng)種子的活力，增加發(fā)芽一致性[16]。

冬瓜種子休眠受諸多因素的影響，不同品種、不同產(chǎn)地、不同新鮮度的冬瓜種子休眠期長短具有較大差異，無棱種子與有棱種子的發(fā)芽率也存在較大差異，并且采用不同處理方法、相同方法不同化學(xué)物質(zhì)濃度和生物劑量，其研究結(jié)果也存在差異，因此，還需做更深入、全面的研究，更需要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要求進(jìn)行大批量種子處理的操作規(guī)范研究。

1.3 其他方法

包衣劑的主要功能是在苗期有效地防病殺蟲。冬瓜苗期的主要病蟲害有猝倒病、疫病、病毒病以及地下害蟲如地老虎等，黃智文等[17]發(fā)現(xiàn)4種包衣劑（苗盛、適樂時(shí)、高巧、銳勁特）均能不同程度地提高冬瓜種子的發(fā)芽率和出苗率，同時(shí)還能顯著地減少病蟲害的發(fā)生。其中以苗期的防病效果最佳。對于冬瓜種子休眠深的特性，在篩選包衣劑時(shí)發(fā)芽率是一個(gè)重要的考核指標(biāo)。對于黑皮冬瓜種子的發(fā)芽率，苗盛的最佳用量為25～33 mg拌10 g種子，銳勁特為17 μL拌10 g種子，而高巧為33 μL拌10 g種子，適樂時(shí)為3.3 mg拌10 g種子。

2 冬瓜種子萌發(fā)處理存在的問題及建議

近年來，冬瓜種子萌發(fā)處理的研究與應(yīng)用依然活躍，技術(shù)方法、應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷完善和拓展。但是如何將這些處理技術(shù)應(yīng)用于企業(yè)進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)，保證市場上冬瓜種子的高質(zhì)量，還需進(jìn)一步的研究，也是冬瓜實(shí)際生產(chǎn)上亟待解決的問題。

2.1 目前我國冬瓜種子的質(zhì)量有待提高，對冬瓜種子的處理尚缺乏系統(tǒng)、全面、深入的科學(xué)研究，相關(guān)企業(yè)、科研院所應(yīng)加大科研力度，目前主栽品種仍是農(nóng)家種，或是農(nóng)民自行留種。針對當(dāng)前生產(chǎn)上存在的問題，通過抗性育種培育抗病品種，是提高品種科技含量且見效快的途徑。

2.2 冬瓜種子休眠受諸多因素的影響，不同品種、不同產(chǎn)地、不同新鮮度的冬瓜種子休眠期長短具有較大差異，需進(jìn)行更深入、全面、具體的研究。而且采用不同處理方法的物理量、化學(xué)物質(zhì)濃度和生物劑量，不同的研究結(jié)果也存在差異，更需要依據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要求進(jìn)行大批量種子處理的操作規(guī)范研究。

2.3 綜合運(yùn)用各種物理及化學(xué)處理技術(shù)，進(jìn)一步探討等離子體、射線照射、磁場處理等技術(shù)對打破冬瓜種子休眠的機(jī)理及實(shí)際應(yīng)用。

2.4 可以從解決生產(chǎn)實(shí)踐中連作障礙問題入手，研究韭菜水提液、海星提取液等對冬瓜種子萌發(fā)的影響以及不同基質(zhì)浸提液對冬瓜種子萌發(fā)的影響。