溫度、濕度、pH值及NaCl濃度對花生種子萌發(fā)的影響

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(1.臨汾職業(yè)技術(shù)學院， 山西 臨汾 041000； 2.呂梁學院， 山西 離石 033000)

花生是我國重要的油料經(jīng)濟作物，其總產(chǎn)量在我國油料作物中排名第一，在農(nóng)產(chǎn)品市場中占有非常重要的地位。但花生的種植受氣候、降水量、土壤等因素的影響較大，不同區(qū)域的氣候、土壤條件有明顯不同，因此花生的產(chǎn)量與價格一直處于較大波動的狀態(tài)，各地區(qū)在種植面積和生產(chǎn)水平方面發(fā)展都極不平衡[1]。本試驗通過研究溫度、濕度、pH值及NaCl濃度對花生種子萌發(fā)的影響，旨在為不同地方花生種植改良土壤、花生高產(chǎn)栽培管理以及新品種的研發(fā)等提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試花生品種為魯花19號和魯花23號，人工去除花生殼且確保紅衣無破損，然后用酒精消毒并用烘干箱烘干備用；供試沙土：取直徑小于2 mm的細沙，沖洗干凈并晾干以后，在180 ℃干燥箱中干燥至恒重備用[2]。

1.2 方 法

1.2.1 不同溫度對花生種子萌發(fā)的影響

將培養(yǎng)皿內(nèi)鋪2層濾紙作為發(fā)芽床且濾紙用適量蒸餾水潤濕，每皿25粒于恒溫培養(yǎng)箱中進行試驗，溫度分別為15，20，25，30，35，40，45 ℃，重復(fù)3次，按時觀察并記錄種子的發(fā)芽情況[3-4]。

1.2.2 不同濕度對花生種子萌發(fā)的影響

將烘干的細沙加入到直徑為12 cm的培養(yǎng)皿中，沙面距邊緣約2 mm[5]。配制含水量為0、10%、 20%、30%、40%、50%、60%的土壤，將25粒種子均勻置于培養(yǎng)皿中的土面上，蓋上蓋子，于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中進行萌發(fā)，重復(fù)3次，按時觀察并記錄種子的發(fā)芽情況。

1.2.3 不同pH值對花生種子萌發(fā)的影響

在各培養(yǎng)皿內(nèi)鋪2層濾紙作為發(fā)芽床，加入等量適量的不同pH值(pH值為3.0，4.0，5.0，6.0，7.0，8.0，9.0)的溶液進行處理，將消毒過的種子25粒均勻放入培養(yǎng)皿內(nèi)，重復(fù)3次，于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中進行萌發(fā)，按時觀察并記錄種子的發(fā)芽情況。

1.2.4 不同濃度NaCl處理對花生種子萌發(fā)的影響

將花生種子均勻放置于滅菌的且鋪有2層濾紙的培養(yǎng)皿中，試驗設(shè)NaCl濃度分別為0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5 mol/L，每皿25粒，重復(fù)3次，于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱中進行萌發(fā)，按時觀察并記錄種子的發(fā)芽情況。

1.2.5 發(fā)芽指標測定

試驗開始后4 d時為計算發(fā)芽勢時間，試驗開始后第8天計算其發(fā)芽率。

發(fā)芽率(%)=8 d內(nèi)發(fā)芽總粒數(shù)/單組試驗種子粒數(shù)×100%

……(1)

發(fā)芽勢(%)=4 d內(nèi)發(fā)芽總粒數(shù)/單組試驗種子粒數(shù)×100%

……(2)

發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑(Gt/Dt)

……(3)

式中：Gt為逐日發(fā)芽數(shù)；Dt為相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)[6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度對花生種子萌發(fā)的影響

2.1.1 不同溫度對魯花19號花生種子萌發(fā)的影響

由圖1可知，魯花19號花生種子在低溫15 ℃和高溫45 ℃下，種子幾乎不發(fā)芽,低溫下種子酶活性極低，高溫下種子酶變性，種子萌發(fā)能力受到嚴重影響。20～25 ℃，花生種子新陳代謝活躍程度隨溫度升高，種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)隨溫度的上升而上升，且在25 ℃時發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)達到峰值。超過25 ℃，種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)隨溫度升高而下降，40 ℃下最低。30 ℃處理下種子發(fā)芽勢最大且略高于25 ℃下的發(fā)芽勢，發(fā)芽率沒有明顯差異。由此可見，25 ℃為魯花19號花生種子萌發(fā)的最佳溫度，適當增加溫度主要是影響種子的萌發(fā)速度。

2.1.2 不同溫度對魯花23號花生種子萌發(fā)的影響

由圖2可知，魯花23號花生種子在低溫15 ℃和高溫45 ℃下，種子幾乎不發(fā)芽，種子發(fā)芽能力受到嚴重抑制。40 ℃下，種子發(fā)芽勢和最終的發(fā)芽率都明顯小于其他溫度處理。20～30 ℃種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢及發(fā)芽指數(shù)均隨溫度的增加呈線性上升，且在30 ℃發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)達到峰值。超過30 ℃，種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)隨溫度上升而下降。35 ℃處理下種子發(fā)芽勢最高且略高于30 ℃下的發(fā)芽勢，發(fā)芽率無顯著差異。表明魯花23號花生種子萌發(fā)的最佳溫度是30 ℃，適當?shù)脑黾訙囟戎饕怯绊懛N子的萌發(fā)速度，對種子的發(fā)芽率無顯著作用。

圖1 不同溫度對魯花19號花生種子萌發(fā)的影響

圖2 不同溫度對魯花23號花生種子萌發(fā)的影響

2.2 不同土壤濕度對花生種子萌發(fā)的影響

2.2.1 不同土壤濕度對魯花19號花生種子萌發(fā)的影響

由圖3可知，魯花19號花生種子在10%土壤濕度處理下幾乎不發(fā)芽，原因是干旱脅迫下，花生種子細胞運輸機制受阻無法完成正常的新陳代謝。20%土壤濕度下只有低于10%的種子萌發(fā)。10%～40%土壤濕度下花生種子各指標隨土壤濕度的增加而呈上升趨勢，在40%土壤濕度處理下達到峰值。超過40%，花生種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)隨土壤濕度的增加而下降。60%濕度處理下，土壤幾乎為稀泥，花生種子萌發(fā)受到嚴重抑制，幾乎不發(fā)芽。30%～50%種子發(fā)芽率差異不明顯，而發(fā)芽勢差異較為顯著。因此可以看出，魯花19號花生種子萌發(fā)的最佳土壤濕度為40%，適宜的土壤濕度范圍為30%～50%，適當?shù)脑黾踊驕p少處理濕度，主要是影響種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)，對種子的發(fā)芽率無顯著作用。

圖3 不同土壤濕度對魯花19號花生種子萌發(fā)的影響

2.2.2 不同土壤濕度對魯花23號花生種子萌發(fā)的影響

由圖4可知，40%土壤濕度處理最有利于魯花23號花生種子的萌發(fā)，其發(fā)芽率和發(fā)芽勢均高于其他處理。30%和50%土壤濕度處理下發(fā)芽率稍低于40%的處理，無顯著差異，但發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)存在明顯的不同。60%濕度處理下，土壤幾乎為稀泥，花生種子萌發(fā)受到嚴重影響，幾乎不發(fā)芽，部分種子變質(zhì)發(fā)霉。10%濕度處理下，魯花23號則有8%的種子發(fā)芽，20%濕度處理下，魯花23號最終發(fā)芽率為40%。結(jié)果表明魯花23號花生種子萌發(fā)的最佳萌發(fā)濕度為40%，適當?shù)脑黾踊驕p少處理濕度，主要是影響種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)，對種子的發(fā)芽率無顯著作用，且魯花23號較魯花19號具有較強的抗旱性。

圖4 不同土壤濕度對魯花23號花生種子萌發(fā)的影響

2.3 不同pH值處理對花生種子萌發(fā)的影響

2.3.1 不同pH值處理對魯花19號花生種子萌發(fā)的影響

由圖5可知，在酸性溶液處理下，魯花19號花生種子萌發(fā)均受到一定的抑制，而且隨著pH值的減小，抑制作用逐漸加強。當pH值為3.0時，發(fā)芽率和發(fā)芽勢都為0，且花生種子出現(xiàn)不同程度的霉爛，表明強酸嚴重抑制了其活力，種子呼吸機制及能量運輸受阻。當pH值為4.0～6.0時，花生種子抑制作用隨pH值上升而降低，故各指標隨pH值上升而增加，在pH值為6.0時最高，pH值超過6.0，種子各發(fā)芽指標隨pH值上升而下降，結(jié)果表明：魯花19號花生種子萌發(fā)的適宜pH值為6.0，適宜在偏酸性土壤條件中生存，強酸會嚴重抑制其種子萌發(fā)，堿性溶液對花生種子萌發(fā)也有抑制作用。

圖5 不同pH值對魯花19號花生種子萌發(fā)的影響

2.3.2 不同pH值處理對魯花23號花生種子萌發(fā)的影響

由圖6可知，當pH值為3.0時，魯花23號花生種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均為0，且花生種子出現(xiàn)部分霉爛，表明強酸嚴重抑制了其活力，原因是種子呼吸作用和能量供給受到阻礙，物質(zhì)代謝幾乎停止，種子失去生命力。pH值為4.0～7.0時，花生種子新陳代謝受pH值抑制作用逐漸降低，發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)隨pH值的升高而升高，花生種子新陳代謝受pH值抑制作用逐漸降低，當pH值為7.0時，魯花23號花生種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)最大，pH值高于7.0，發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)隨pH值的繼續(xù)升高而下降。魯花23號花生種子發(fā)芽勢在pH值為6.0和8.0時最高，高于pH值為7.0時的發(fā)芽勢。表明魯花23號花生種子萌發(fā)的最適pH值為7.0，且適當?shù)娜跛崛鯄A處理，可以促進種子初期的發(fā)芽速率，對最終發(fā)芽率表現(xiàn)抑制作用。

2.4 不同濃度NaCl處理對花生種子萌發(fā)的影響

2.4.1 不同濃度NaCl處理對魯花19號花生種子萌發(fā)的影響

由圖7可知，魯花19號花生種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢及發(fā)芽指數(shù)隨著NaCl濃度的升高而顯著下降，即隨著NaCl含量的增加，種子發(fā)芽越來越難，花生種子的發(fā)芽勢的受抑制程度越來越大。NaCl濃度為0.1 mol/L和0.2 mol/L時，花生種子的發(fā)芽勢分別為28%和16%，對花生種子的發(fā)芽勢抑制程度相對較小。NaCl濃度為0.1～0.2 mol/L時，花生種子的發(fā)芽勢隨濃度的增加迅速降低，鹽濃度水平繼續(xù)提高，對花生種子發(fā)芽勢的抑制程度加大，但速度較慢。在0.5 mol/L NaCl濃度下，各指標全部為0，種子不能發(fā)芽。結(jié)果表明，鹽脅迫對花生種子發(fā)芽存在抑制作用，不利于花生種子的萌發(fā)。

圖6 不同pH值對魯花23號花生種子萌發(fā)的影響

圖7 不同濃度NaCl處理對魯花19號花生種子萌發(fā)的影響

2.4.2 不同濃度NaCl處理對魯花23號花生種子萌發(fā)的影響

由圖8可知，魯花23號花生種子萌發(fā)率與NaCl溶液濃度呈現(xiàn)明顯的負相關(guān)關(guān)系，NaCl溶液濃度越高，其發(fā)芽率越低，原因是NaCl會影響細胞滲透壓，影響細胞正常的運輸方式，高濃度NaCl溶液會使細胞脫水而死亡。NaCl溶液濃度為0.1～0.2 mol/L時，魯花23號仍表現(xiàn)較高的發(fā)芽率，繼續(xù)增大NaCl溶液濃度，種子發(fā)芽率逐漸減小直到為0，且發(fā)芽勢隨濃度的升高迅速下降，隨著NaCl濃度的提高，種子發(fā)芽勢受到嚴重影響，受NaCl抑制水平加大，但速度趨緩。表明鹽分不利于花生種子的萌發(fā)，對花生種子發(fā)芽具有嚴重的抑制作用，且魯花23號相較魯花19號具有較強的耐鹽性。

3 結(jié) 論

花生種子萌發(fā)對環(huán)境的溫度、濕度均有較廣泛的適應(yīng)范圍。魯花19號花生種子最佳萌發(fā)溫度為25 ℃，30 ℃為魯花23號花生種子最佳萌發(fā)溫度。2個品種在土壤濕度為40%時的發(fā)芽率和發(fā)芽勢最高。魯花19號花生種子在pH值為6.0處理下的萌發(fā)率最高，萌發(fā)速度最快，魯花23號花生種子在pH值為7.0處理下的萌發(fā)率最高。pH值過低或過高均會顯著影響種子的正常發(fā)芽?；ㄉN子在出芽階段表現(xiàn)出一定的耐鹽性，隨著鹽處理濃度的增加，花生種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢逐漸下降，低濃度鹽處理下花生種子的發(fā)芽勢和發(fā)芽率下降較快，繼續(xù)增加鹽濃度，抑制效果更加明顯，花生種子難以發(fā)芽。魯花23號相較于魯花19號表現(xiàn)出較強的抗旱性和耐鹽性。

圖8 不同濃度NaCl處理對魯花23號花生種子萌發(fā)的影響

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