赤霉素與高溫催芽處理對(duì)甘薯塊根萌芽性的影響

武小平 丁健 郭建芳 武忠 賈新宇 盧建紅

摘要 為研究赤霉素與高溫催芽處理對(duì)甘薯塊根萌芽性的影響，采用釀熱物溫床育苗，研究不同濃度赤霉素、高溫催芽處理、赤霉素結(jié)合高溫催芽處理對(duì)甘薯塊根萌芽性的影響。結(jié)果表明，隨著赤霉素處理濃度的增加，2個(gè)品種的采苗數(shù)量呈先增加后下降的趨勢(shì)。低濃度赤霉素對(duì)薯塊采苗數(shù)的影響逐步顯現(xiàn)，高溫催芽處理?xiàng)l件下，品種間雖存在一定的差異，但2個(gè)品種采苗數(shù)顯著增加，赤霉素組合高溫催芽處理顯著高于其他處理和對(duì)照，但高溫催芽更有利于增加塊根的發(fā)芽量。

關(guān)鍵詞 甘薯塊根;赤霉素;高溫催芽;萌芽性

中圖分類號(hào) S531文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2019）14-0015-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.14.005

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Abstract In order to study the effects of gibberellin and high temperature germination treatment on the germination of Dioscorea esculenta （Lour.） Burkill tuber roots， we studied the effects of different concentration of gibberellin， high temperature germination treatment， gibberellin combined with high temperature germination treatment on the germination of D. esculenta tuber roots. The results showed that with the increase of gibberellin concentration， the number of picking seedlings of the two varieties increased first and then decreased. Low concentration of gibberellin gradually showed the emergence of D. esculenta tubers. Although there were some differences between cultivars under high temperature germination treatment， the emergence of two cultivars increased significantly. The combination of gibberellin and high temperature germination treatment was significantly higher than other treatments and controls， but high temperature germination treatment was more conducive to increase the germination of tubers.

Key words Root tuber of D. esculenta;Gibberellin;High temperature accelerating;Germination

作者簡介 武小平（1979—），男，山西忻州人，副研究員，碩士，從事甘薯育種及育苗技術(shù)研究。

收稿日期 2018-12-24

甘薯[Dioscorea esculenta （Lour.） Burkill]屬旋花科甘薯屬，甘薯栽培種（2n=6x=90），是一年生或多年生蔓生草本植物，又名地瓜、紅薯、白薯、甜薯、番薯、山芋等[1]。甘薯是我國主要的糧食作物，育苗是其生產(chǎn)中的首要環(huán)節(jié)，也是甘薯奪取高產(chǎn)的基礎(chǔ)。

在甘薯育苗過程中，甘薯品種特性、排種方式、排種密度、塊根營養(yǎng)成分、種薯處理方法等直接影響甘薯種薯的采苗數(shù)和出苗質(zhì)量[2-5]。因此，甘薯薯塊萌芽有關(guān)的研究一直受到人們的重視，在甘薯塊根萌芽過程中，研究發(fā)現(xiàn)與塊根的萌芽性不僅與其干物質(zhì)、蛋白質(zhì)、

可溶性糖等營養(yǎng)成分有關(guān)系，還與塊根不同部位的內(nèi)源激素含量緊密相關(guān)。研究人員研究利用乙烯利浸種和切塊育苗的方法來提高甘薯秧苗的產(chǎn)量[6]。王欣等[7]研究發(fā)現(xiàn)，赤霉素浸種徐薯23具有明顯的催芽效果，薯塊出苗數(shù)量增多、植株莖稈增粗、干物質(zhì)率提高等。 史文卿等[8]研究發(fā)現(xiàn)赤霉素水溶液可以顯著改善薯塊的萌芽性，增加采苗數(shù)量。赤霉素作為植物生長的必須激素之一，調(diào)控植物生長發(fā)育的各個(gè)方面（如種子萌芽）具有打破休眠、促進(jìn)發(fā)芽的特征[9]。在一般的育苗條件下，出芽數(shù)只占芽原基數(shù)的20%～30%[1]，在高溫催芽條下薯塊萌芽數(shù)明顯增多，說明甘薯塊根出苗數(shù)的潛力很大[10]。因此選擇合適的種薯處理方法對(duì)育苗尤為重要。鑒于此，筆者在前人研究的基礎(chǔ)上，使用不同濃度的赤霉素處理塊根、高溫催芽處理、不同濃度赤霉素組合高溫催芽處理甘薯塊根，研究其對(duì)塊根萌芽性的影響，為進(jìn)一步研究甘薯塊根萌芽性研究提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2018年3—6月在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所溫室大棚內(nèi)進(jìn)行，育苗床為釀熱物育苗床，選用山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院玉米研究所選育甘薯品種忻薯2號(hào)和秦薯5號(hào)（寶雞市農(nóng)業(yè)科學(xué)院引種）為試驗(yàn)材料。試驗(yàn)所用赤霉素（GA3）為分析純，由上海生化試劑廠生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

赤霉素處理：設(shè)置濃度為0、5、10、15、20、25、30 mg/L赤霉素溶液。第1組分別用不同濃度的赤霉素溶液浸種處理1 h，然后在育苗床進(jìn)行排薯育苗。第2組用高溫催芽處理種薯48～72 h，然后再進(jìn)行排薯育苗。第3組使用不同濃度的赤霉素溶液浸種處理1 h之后用高溫催芽床處理48～72 h，然后再進(jìn)行排薯育苗。每個(gè)處理選擇10 kg中等大小的薯塊（100～300 g），3次重復(fù)。

1.3 試驗(yàn)過程

（1）高溫催芽處理法采用電熱線催芽床集中催芽，溫度控制在36～37 ℃ （48～72 h），待80%薯塊表皮出現(xiàn)“爆花”并且芽長到0.5 mm后，經(jīng)過催芽后的種薯按照試驗(yàn)要求排入釀熱物溫床，采用平排法排薯，排薯前一次性澆足底水，排薯后覆蓋2～3 cm厚濕潤細(xì)沙土，再覆蓋地膜并在地膜下撒些作物秸稈，保留空隙以防止缺氧爛種，出苗后統(tǒng)一進(jìn)行苗床管理。

（2）在赤霉素和高溫催芽協(xié)同處理試驗(yàn)中，先用不同濃度赤霉素溶液浸種處理1 h后，用高溫催芽處理種薯48～72 h，再進(jìn)行排薯育苗。

（3）各試驗(yàn)處理統(tǒng)一從2018年03月30日開始進(jìn)行。

1.4 調(diào)查項(xiàng)目

分別于5月2日、5月12日、5月22日、6月2日采用高剪苗采苗，采集達(dá)到栽植標(biāo)準(zhǔn)的秧苗，計(jì)算出每個(gè)處理區(qū)域總采苗數(shù)，并稱其鮮重。每個(gè)處理隨機(jī)抽取20株測(cè)苗高和苗粗，同時(shí)計(jì)算平均數(shù)值。

1.5 數(shù)據(jù)處理 采用 Excel 2003 和 SPSS 17.0 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 赤霉素處理對(duì)薯塊出苗數(shù)量和質(zhì)量的影響 由表1 可知，與清水處理相比，6個(gè)濃度赤霉素處理均可不同程度地誘導(dǎo)2個(gè)品種塊根的萌發(fā)數(shù)量，隨著赤霉素處理濃度的增加，2個(gè)品種的采苗數(shù)先增加后下降的趨勢(shì)。低濃度赤霉素對(duì)薯塊采苗數(shù)逐步顯現(xiàn)，尤其10? mg/kg的赤霉素處理忻薯2號(hào)塊根時(shí)，薯塊出苗數(shù)最多，顯著（P<0.05）高于其他處理。每千克薯塊采苗數(shù)達(dá)到66.6株，較對(duì)照（清水處理）增加了20%。秦薯5號(hào)則以濃度15? mg/kg處理時(shí)采苗數(shù)最多，顯著（P<0.05）高于處理和對(duì)照，達(dá)到77.8株/kg，較對(duì)照（清水處理）增加22.9%。赤霉素處理對(duì)苗粗和單株苗重沒有顯著影響，同一品種不同處理濃度之間也沒有顯著差異。

2.2高溫催芽處理對(duì)薯塊出苗數(shù)量和質(zhì)量的影響

由表2可知，在高溫催芽處理?xiàng)l件下，品種間雖存在一定的差異，但2個(gè)品種采苗數(shù)顯著增加，忻薯2號(hào)采苗數(shù)為753株/kg，較直排法（采苗數(shù)557株/kg）增加35.2%。秦薯5號(hào)采苗數(shù)為836株/kg，較直排法（采苗數(shù)639株/kg）增加30.8%。高溫催芽對(duì)苗粗和單株苗重沒有顯著影響，同一品種不同處理濃度之間也沒有顯著差異。

2.3 高溫催芽和赤霉素組合處理對(duì)薯塊出苗數(shù)量和質(zhì)量的影響

通過表3對(duì)高溫催芽和赤霉素組合處理對(duì)薯塊出采苗數(shù)和質(zhì)量分析，結(jié)果表明經(jīng)過赤霉素浸種后，再經(jīng)過高溫催芽后，薯塊萌芽性大幅增加，而且赤霉素處理濃度也隨之降低，忻薯2號(hào)在赤霉素為5 mg/kg的濃度下，組合處理和高溫催芽處理薯塊采苗數(shù)顯著高于其他處理（P<0.05），達(dá)到90.5株/kg，較對(duì)照（清水處理74.0株/kg）增加22.3%。秦薯5號(hào)在10 mg/kg赤霉素與高溫催芽協(xié)同作用下，薯塊采苗數(shù)顯著高于其他處理（P<0.05），達(dá)到97.8株/kg，較對(duì)照（高溫催芽處理83.3株/kg）增加17.4%。

3 結(jié)論與討論

使用赤霉素對(duì)塊根進(jìn)行處理結(jié)果顯示，隨著赤霉素處理濃度的增加，2個(gè)品種的采苗數(shù)量呈先增加后下降的趨勢(shì)。這與史文卿等[8]對(duì)赤霉素浸種對(duì)甘薯塊根萌芽性研究結(jié)果一致。王欣等[7]在赤霉素浸種甘薯徐薯23研究發(fā)現(xiàn)，1 mg/kg赤霉素浸種6 h處理的出苗數(shù)和苗量最多，塊根中的營養(yǎng)成分、薯塊內(nèi)源激素含量、排種方式對(duì)萌芽性有很大影響。

甘薯塊根沒有休眠現(xiàn)象，具有很強(qiáng)的發(fā)芽特性，塊根發(fā)芽時(shí)，不定芽從不定芽原基萌發(fā)出來，不定芽原基起源于塊根中柱鞘或韌皮部的薄壁細(xì)胞，在甘薯膨大過程中就已經(jīng)分化，其數(shù)量多，為潛伏狀態(tài)。該研究中高溫催芽法首先采用了先催芽后排薯的育苗方法，在特定的溫度、濕度條件下，高溫催芽有效活化了塊根表皮潛伏狀態(tài)的芽原基，活化的芽原基迅速分化形成芽，大大增加了薯塊的出苗數(shù)量，而且薯塊經(jīng)過高溫催芽后，在排薯時(shí)病薯更容易被剔除，有效解決了苗床種薯腐爛的問題，保證了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

高溫催芽和赤霉素組合處理的出苗數(shù)均顯著高于對(duì)照，原因可能是由于在高溫催芽階段，赤霉素更有效地被塊根吸收并且發(fā)揮作用。

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