不同浸種處理對合歡種子萌發(fā)的影響

韓多紅，雷曉英，陳子昌

（1.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，甘肅張掖734000；2.張掖市臨澤縣科學(xué)技術(shù)局，甘肅臨澤734200；3.張掖市甘州區(qū)新墩苗圃，甘肅張掖734000）

不同浸種處理對合歡種子萌發(fā)的影響

韓多紅1，雷曉英2，陳子昌3

（1.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，甘肅張掖734000；2.張掖市臨澤縣科學(xué)技術(shù)局，甘肅臨澤734200；3.張掖市甘州區(qū)新墩苗圃，甘肅張掖734000）

摘要：通過用GA3、KNO3、PEG6000進(jìn)行浸種處理，對合歡種子進(jìn)行發(fā)芽研究.結(jié)果表明：合歡成熟種子的凈度可達(dá)98.23%，含水量為14.47%，千粒重為51.31 g，硬實(shí)率為83.02%，最大吸水率為26.99%，種皮對種子的吸脹具有明顯的機(jī)械障礙作用.用不同濃度的GA3、KNO3、PEG6000進(jìn)行浸種處理，均能提高合歡種子的萌發(fā)率.用300 mg·L-1GA3浸種12 h，萌發(fā)率最好，為86.77%；用0.5% 的KNO3浸種12 h，萌發(fā)率為31.69%；用6%的PEG6000浸種12 h，萌發(fā)率為43.33%.

關(guān)鍵詞：合歡；GA3；KNO3；PEG6000；種子萌發(fā)

1　引言

在植物界，種子硬實(shí)是一種普遍存在的現(xiàn)象，低者為1%，高者達(dá)100%，其中最常見于豆科植物種子［1］.硬實(shí)種子可長時間保持其生活力，因此對種質(zhì)資源的保存具有特殊的意義.但是，硬實(shí)種子直播后出苗時間長，造成出苗率不高，出苗不整齊，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重缺苗斷壟的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn).因此，硬實(shí)種子的破除技術(shù)一直是農(nóng)業(yè)科技工作者關(guān)注的問題.

目前破除種子硬實(shí)的方法很多，主要集中于種皮破損或改善種皮的滲透作用兩個方面［2-4］. GA3、KNO3、PEG等可通過浸種處理來促進(jìn)種子的萌發(fā)，其作用機(jī)理在于能夠改善種皮滲透性，加強(qiáng)種子的吸脹作用.

合歡（Albizzia julibrissin Durazz.）是豆科合歡屬落葉喬木，適應(yīng)性強(qiáng)，樹冠開闊，樹姿優(yōu)美，晝開夜合，盛夏絨花滿樹，是園林綠化中用于庭陰、行道和觀賞的重要樹種［5］.由于其適應(yīng)性強(qiáng)、生長快、種子產(chǎn)量高、生態(tài)效果好、應(yīng)用前景廣等特點(diǎn)，在各地區(qū)逐步得到繁育推廣使用.生產(chǎn)中主要依賴種子繁殖，但由于其種子種皮堅(jiān)硬、表面有蠟質(zhì)、吸水能力差、硬實(shí)率達(dá)80%～90%，另外還存在發(fā)芽時間長、發(fā)芽率低、發(fā)芽不整齊、出苗率極低等問題，對育苗生產(chǎn)造成了不利影響.研究表明，擦破種皮、濃硫酸浸種、酒精浸種、變溫處理等均可促進(jìn)合歡種子的萌發(fā)［6-8］，但對于GA3、PEG等處理對合歡種子萌發(fā)的研究未見報道.為此，本研究通過用不同濃度的GA3、KNO3、PEG對合歡種子進(jìn)行浸種處理，探究打破種子硬實(shí)的最佳處理方式，旨在為田間大量快速育苗提供理論依據(jù).

2　材料與方法

2.1材料

合歡種子于2013年11月采集于河西學(xué)院校園，室內(nèi)自然條件下風(fēng)干貯藏.

2.2方法

2.2.1種子凈度、含水量、千粒重、硬實(shí)率、種子吸水率的測定

種子凈度的測定：隨機(jī)稱取300 g種子，平均分成3組，每組100 g，分離雜質(zhì)，稱量凈種子的質(zhì)量，計(jì)算種子凈度，取其平均值.

種子含水量測定：取300粒種子，分成3組，先稱量，再放入（100±2）℃烘箱內(nèi)烘12 h，取出后在干燥器內(nèi)冷卻至室溫后稱質(zhì)量，計(jì)算平均值.前后兩次稱量的差值與未烘干前的比值即為含水量.即含水量= （W2-W3）/（W2-W1）×100%，W1為最后一次恒重時稱量瓶的質(zhì)量，W2為未進(jìn)行烘干前稱量瓶加種子的質(zhì)量，W3為烘干后稱量瓶加種子的質(zhì)量.

種子千粒重的測定：隨機(jī)選取種子3 000粒，平均分為3組，每組1 000粒，稱量后計(jì)算其平均值.

種子硬實(shí)率的測定：隨機(jī)取300粒種子，平均分成3組，每組100粒，分別浸泡于蒸餾水中，放入25℃的恒溫光照培養(yǎng)箱，48 h后統(tǒng)計(jì)未吸漲的種子數(shù)，計(jì)算種子硬實(shí)率.硬實(shí)率=（未吸漲的種子數(shù)/供試種子數(shù)）×100%.

種子吸水率的測定：取合歡種子90粒，分成3組，置于（24±1）℃培養(yǎng)箱內(nèi)吸脹，分別于1，2，4，8，12，24，36，48 h取出種子，用濾紙吸干種子表面水分，進(jìn)行稱量.吸水率=（浸種后質(zhì)量-浸種前質(zhì)量）/浸種前質(zhì)量× 100%.

2.2.2合歡種子浸種處理

赤霉素（GA3）浸種處理：設(shè)GA3溶液質(zhì)量濃度為0，50，100，200，300，400，500 mg·L-1，浸種處理12 h.硝酸鉀（KNO3）浸種處理：設(shè)KNO3溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0，0.25%，0.5%，1%，1.5%，2%，2.5%，浸種處理12 h.聚乙二醇（PEG6000）浸種處理：設(shè)PEG6000溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0，2%，4%，6%，8%，10%，12%，浸種處理12 h.

2.2.3合歡種子萌發(fā)試驗(yàn)

選取大小一致、顆粒飽滿的種子，經(jīng)過上述不同的浸種處理后，用2%的NaClO溶液消毒5 min，蒸餾水沖洗5次.采用發(fā)芽床濾紙法，將處理后的種子置于墊有兩層濾紙的培養(yǎng)皿中，每皿放50粒種子，重復(fù)3次，置恒溫培養(yǎng)箱中，（24±1）℃培養(yǎng)，光照強(qiáng)度為2 000 Lx.每天觀察統(tǒng)計(jì)萌發(fā)數(shù)，第5天計(jì)算發(fā)芽勢，第10天計(jì)算發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù).發(fā)芽勢（Gv）=（5 d內(nèi)種子的發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù)）×100%；發(fā)芽率（Gr）= （10 d內(nèi)發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)）×100%；發(fā)芽指數(shù)（Gi）=∑Gt/Dt（Gt為種子在t時間的發(fā)芽數(shù)，Dt為相應(yīng)天數(shù)）；活力指數(shù)（Vi）=Gi×S（S為幼苗的平均鮮重）.

2.3數(shù)據(jù)處理

采用DPS 7.05統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，用單因素方差分析（One-way ANOVA）和最小顯著差異法（LSD法）進(jìn)行顯著性檢驗(yàn).

3　結(jié)果與分析

3.1合歡種子凈度、含水量、千粒重、硬實(shí)率

合歡種子橢圓形、扁平，熟時深褐色，質(zhì)硬.種子凈度為98.23±4.21%、含水量為14.47±1.14%、千粒重為51.31±2.73%、硬實(shí)率為83.02±3.29%.

3.2合歡種子的吸水率

由圖1可看出，合歡種子的最大吸水率為26.99%，在2 h之內(nèi)種子不吸水，在2～12 h之內(nèi)種子吸水比較平緩，吸水速率比較緩慢，12 h后種子的吸水速率加快，在36 h后吸水速率基本不發(fā)生變化，趨于穩(wěn)定，并且達(dá)到最大值.

3.3赤霉素（GA3）浸種處理對合歡種子萌發(fā)的影響

由表1可看出，不同質(zhì)量濃度的赤霉素（GA3）浸種處理均能促進(jìn)合歡種子的萌發(fā)，種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)與對照相比均有大幅度的提高，存在顯著性差異（p＜0.05），但存在先升高后降低的現(xiàn)象.在0～300 mg·L-1的浸種處理范圍內(nèi)，種子的萌發(fā)隨浸種質(zhì)量濃度的升高而增加，兩者間存在正相關(guān)性，并在質(zhì)量濃度為300 mg·L-1時，達(dá)到最大值，發(fā)芽率和發(fā)芽勢分別為86.77%和73.33%；當(dāng)質(zhì)量濃度超過300 mg·L-1并逐漸增大時，種子的萌發(fā)反而受到抑制，呈現(xiàn)下降趨勢.

圖1　合歡種子吸水率曲線

表1　赤霉素（GA3）浸種處理對合歡種子萌發(fā)的影響（x-±SE,n = 3）

3.4硝酸鉀（KNO3）浸種處理對合歡種子萌發(fā)的影響

由表2可看出，用KNO3浸種，對合歡種子萌發(fā)具有一定的促進(jìn)作用.在0.25%～2.5%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的KNO3分別浸種處理下，與對照（CK）相比，各萌發(fā)指標(biāo)均存在顯著性差異（p＜0.05）.在0.5%質(zhì)量分?jǐn)?shù)KNO3浸種處理下，發(fā)芽率和發(fā)芽勢最高為31.69%和25.04%，分別比對照提高了25.02%和19.37%. 1.0%～2.5%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的KNO3分別浸種處理對種子萌發(fā)的影響差異不大，各處理間發(fā)芽率等萌發(fā)指標(biāo)無顯著性差異（p＞0.05）.

3.5PEG6000浸種處理對合歡種子萌發(fā)的影響

由表3可看出，用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的PEG6000溶液浸種處理，與對照（CK）相比，合歡種子的萌發(fā)率均有不同程度的提高，但較高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的PEG6000溶液浸種處理又會導(dǎo)致種子萌發(fā)率降低.其中，在6%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的PEG6000溶液浸種時，種子的萌發(fā)最好，發(fā)芽率和發(fā)芽勢分別為43.33%和34.61%，分別比對照提高了36.66%和28.94%.在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%與6%的PEG6000溶液處理時，兩個處理組的各萌發(fā)指標(biāo)無顯著性差異（p＞0.05）.

表2　硝酸鉀（KNO3）浸種處理對合歡種子萌發(fā)的影響（x±SE,n = 3）

表3　PEG6000浸種處理對合歡種子萌發(fā)的影響（x±SE,n = 3）

4　結(jié)果與討論

（1）合歡的種子成熟后種皮較厚，硬實(shí)現(xiàn)象明顯，透氣性和透水性較差.種皮對種子的吸脹具有明顯的機(jī)械障礙作用，是制約種子萌發(fā)的主要影響因素.可通過機(jī)械處理、硫酸腐蝕和浸泡等，改善其透水性，增大其吸脹率，促進(jìn)種子的萌發(fā).

（2）GA3是一種植物生長調(diào)節(jié)劑，它能誘導(dǎo)水解酶的產(chǎn)生，使種子中的貯藏物質(zhì)從大分子分解為小分子，易于為胚所利用，從而促進(jìn)種子的萌發(fā)和幼苗的生長［9］.在本研究中，不同質(zhì)量濃度的GA3浸種處理，可顯著提高合歡種子的萌發(fā)率，但存在“先升高，后降低”的現(xiàn)象.在50～300 mg·L-1的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，種子的萌發(fā)率隨質(zhì)量濃度的升高而增大，但當(dāng)質(zhì)量濃度超過300 mg·L-1時，萌發(fā)率隨質(zhì)量濃度的升高而降低.其中，GA3為300 mg·L-1的浸種處理對種子的萌發(fā)促進(jìn)作用最明顯.

（3）研究表明，硝酸鹽能刺激種子萌發(fā)和打破種子休眠.其中KNO3作為發(fā)芽促進(jìn)物質(zhì)廣泛應(yīng)用于種子檢驗(yàn)中［10］.本研究用不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的KNO3浸種，對合歡種子萌發(fā)均具有一定的促進(jìn)作用.其中0.5%質(zhì)量分?jǐn)?shù)KNO3溶液的浸種處理，對種子萌發(fā)的促進(jìn)效果最好.

（4）聚乙二醇（PEG）作為一種滲透調(diào)節(jié)劑，能促進(jìn)種子萌發(fā)，縮短發(fā)芽時間，使發(fā)芽出苗齊一，并在種子萌發(fā)階段能起到抗寒作用［11］.在本研究中，不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)PEG6000溶液浸種處理，均可提高合歡種子的萌發(fā).在PEG6000溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%～6%時，隨著處理液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，種子的萌發(fā)率隨之升高，呈正相關(guān)；在PEG6000溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于6%時，種子的萌發(fā)率逐漸下降.表明低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的PEG6000溶液處理可以增強(qiáng)種子的滲透作用，但過高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的PEG6000溶液浸種處理，超過了植物種子對滲透脅迫的承受限度，會導(dǎo)致萌發(fā)率的降低.

綜上所述，在促進(jìn)合歡種子萌發(fā)效果上，GA3浸種處理最好，PEG6000次之，KNO3最差.建議在生產(chǎn)實(shí)踐中，采用300 mg·L-1的GA3浸種12 h，以獲得理想的播種效果.

參考文獻(xiàn)：

［1］許岳飛，畢玉芬，羅富成，等.銀合歡硬實(shí)種子處理方法研究［J］.草業(yè)科學(xué)，2006，23（8）：58-62.

［2］宋淑明，聶朝相，趙欣，等.百脈根種子硬實(shí)處理與耐藏性的探討［J］.草業(yè)科學(xué)，1994，11（5）：52-54.

［3］曹幫華，耿蘊(yùn)書，牟洪香.刺槐種子硬實(shí)破除方法探討［J］.種子，2002，21（4）：22-24.

［4］徐道英.硫酸處理硬實(shí)種子效果研究［J］.貴州師范大學(xué)學(xué)報，1994，11（1）：39-43.

［5］陳有民.園林樹木學(xué)［M］.北京：中國林業(yè)出版社，1990：459-460.

［6］羅瑛，吳開永，劉國道.不同處理對銀合歡種子發(fā)芽率的影響［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（13）：6227-6228，6231.

［7］劉金平，劉柳成.熟度、干濕度與處理對合歡種子發(fā)芽力的影響［J］.草業(yè)與畜牧，2010，175（6）：13-15.

［8］趙蘭枝，齊振威，王明玲.合歡種子不同溫度的發(fā)芽試驗(yàn)［J］.山東林業(yè)科技，2004，34（4）：10-11.

［9］李敬蕊，高洪波，吳曉蕾，等.幾種外源物質(zhì)對桔梗種子發(fā)芽的影響［J］.上海交通大學(xué)學(xué)報（農(nóng)業(yè)科學(xué)版），2008，26（5）：496-498.

［10］國際種子檢驗(yàn)協(xié)會（ISTA）. ISTA國際種子檢驗(yàn)規(guī)程［M］.顏啟傳，畢辛華，譯.北京：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1980：145-162.

［11］何家慶，王興，姚晴晴.聚乙二醇對望江南種子萌發(fā)的影響［J］.中草藥，2009，40（9）：1466-1469.

Effects of Different GA3and KNO3and PEG6000 Soaking Treatment on Seed Germination of Albizzia julibrissin Durazz Seeds

HAN Duohong1, LEI Xiaoying2, CHEN Zichang3
（1. College of Agriculture and Biotechnology, Hexi University, Zhangye 734000, China；2. Science and Technology Bureau of Linze County in Zhangye City, Linze 734200, China；3. Xin Dun Nursery of Ganzhou District , in Zhangye City, Zhangye 734000, China）

Abstract：By measuring the germination characteristics of Albizzia julibrissin seeds with different GA3、KNO3、PEG6000 soaking treatment, the results show that the pure rate is 98.23%, that the content of moisture is 14.47%, that the weight of one thousand seeds is 51.31 g , that the hard seed rate is 83.02%and that the rate of water absorption is 26.99%. The tests have following obvious mechanical obstacle functions to the germination. Seed germination can be promoted under different GA3、KNO3、PEG6000 soaking treatment. The best soaking treatment of promote the seed germination is with 300 mg·L-1GA3for 12 h, the germinationrate is 86.77%, the germinationrate is 31.69%of 0.5%KNO3for 12 h and the germinationrate is 43.33%of 6%PEG6000 for 12 h.

Key words：Albizzia julibrissin Durazz.；GA3；KNO3；PEG6000；seed germination

中圖分類號：S330.3

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1008-2794（2016）02-0105-05

收稿日期：2015-04-14

基金項(xiàng)目：甘肅省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“河西走廊常見栽培中藥材耐鹽堿特性的研究”（145RJZG191）；甘肅省河西走廊特色資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室面上項(xiàng)目“河西走廊常見栽培中藥材耐鹽堿特性及緩解途徑的研究”（XZ1405）

通信作者：韓多紅，副教授，研究方向：植物資源開發(fā)及藥用植物，E-mail：handuohong@163.com.