不同溫度處理對堇葉碎米薺種子萌發(fā)和幼苗生長的影響研究

李瑜

摘? ?要：通過在5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃恒溫光照條件下，測定堇葉碎米薺種子萌發(fā)和幼苗生長的動(dòng)態(tài)指標(biāo)，探究溫度條件對堇葉碎米薺種子萌發(fā)和幼苗生長的影響。結(jié)果表明，堇葉碎米薺種子發(fā)芽質(zhì)量隨溫度條件的變化而變化，不同溫度條件下終發(fā)芽率變幅為10.67%～93.33%、發(fā)芽勢變幅為7.33%～54.67%、發(fā)芽指數(shù)變幅為0.39%～26.01%、活力指數(shù)變幅為0.43%～60.08%。20℃、25℃光照條件下種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均極顯著高于其他溫度處理，尤其20℃恒溫光照條件下各個(gè)指標(biāo)均最高、幼苗生長最佳，說明20℃恒溫光照條件為堇葉碎米薺種子發(fā)芽的最適宜條件，可作為其種子發(fā)芽質(zhì)量檢驗(yàn)的參考條件。

關(guān)鍵詞：堇葉碎米薺;溫度;種子發(fā)芽;幼苗生長;影響

堇葉碎米薺（Cardamine violifolia O.E.Schulz）為十字花科碎米薺屬，一年生或多年生草本，主要分布在高山地帶較濕潤的環(huán)境中[1]，是一種具有硒超富集能力的可食用植物[2]。因其外形很像油菜，當(dāng)?shù)厝朔Q其為“野油菜”，其嫩莖、葉鮮嫩可口，含有豐富的蛋白質(zhì)、可溶性糖、氨基酸、纖維素等營養(yǎng)成分，是一種優(yōu)良的野菜資源，也是一種民間草藥[3]。種子發(fā)芽質(zhì)量是衡量種子優(yōu)劣的重要指標(biāo)，因?yàn)榉N子發(fā)芽是植物發(fā)育的最初階段，而溫度是影響種子發(fā)芽的主要因素之一[4]。有關(guān)恩施堇葉碎米薺的研究較多，但主要集中于栽培和營養(yǎng)成分分析等方面，對其種子萌發(fā)特性方面的研究未見報(bào)道，而探尋種子最適發(fā)芽溫度是制訂堇葉碎米薺種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和適時(shí)育苗的前提，因此，對不同溫度條件下堇葉碎米薺發(fā)芽質(zhì)量進(jìn)行了研究，旨在為堇葉碎米薺種子質(zhì)量檢測方法、確定適宜播期、提高出芽率提供參考。

1? ?材料與方法

1.1? ?材料

供試種子于2017年6月采集于安康市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，種子自然陰干后保存于0～5℃冰箱中。本試驗(yàn)選取成熟飽滿、未受病蟲侵害的堇葉碎米薺種子作為參試材料，選取發(fā)芽濾紙、玻璃板、直徑9cm培養(yǎng)皿為主要用具。

1.2? ?方法

發(fā)芽試驗(yàn)于2017年9月5日在安康市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。分別設(shè)置5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃恒溫光照處理。選擇直徑9cm的培養(yǎng)皿18個(gè)，高壓滅菌后，皿底平鋪2層滅菌發(fā)芽濾紙，沿培養(yǎng)皿邊緣加蒸餾水至傾斜培養(yǎng)皿無水滲出為準(zhǔn)。將培養(yǎng)皿隨機(jī)分成6組，3個(gè)重復(fù)。分別將100粒種子均勻整齊地?cái)[放在培養(yǎng)皿內(nèi)，置于不同溫度恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)，每隔12h澆水1次，每隔24h觀察記錄發(fā)芽種子數(shù)。發(fā)芽結(jié)束后，測定不同處理中幼苗苗高、根長及幼苗鮮質(zhì)量，最后統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)[5-9]。

發(fā)芽率（%）=正常發(fā)芽粒數(shù)/供試種子總數(shù)×100%

發(fā)芽勢（%）=發(fā)芽高峰期種子的發(fā)芽數(shù)/供試種子總數(shù)×100%

發(fā)芽指數(shù)（GI）=Σ（發(fā)芽后t日的發(fā)芽數(shù)（Gt）/相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)（Dt））

活力指數(shù)（GV）=發(fā)芽指數(shù)×幼苗根長（cm）

1.3? ?數(shù)據(jù)分析

使用Execl 2007和SPSS 11.5統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理分析及制圖。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?不同溫度下堇葉碎米薺種子發(fā)芽動(dòng)態(tài)

從圖1可以看出，堇葉碎米薺種子的發(fā)芽率在5～30℃范圍差異顯著。在5℃時(shí)種子沒有萌發(fā)，在10℃時(shí)萌發(fā)所需時(shí)間最長，發(fā)芽持續(xù)時(shí)間也最長，7d后才開始萌發(fā)，共需要14d，且發(fā)芽率最低僅為10.66%。隨著溫度升高，種子萌發(fā)所需時(shí)間逐漸縮短，在溫度為20℃時(shí)，種子經(jīng)過3d培養(yǎng)即進(jìn)入快增期，7d時(shí)即趨于穩(wěn)定，9d時(shí)發(fā)芽率最高為93.33%。隨著溫度繼續(xù)升高，雖然25～30℃萌發(fā)所需時(shí)間僅需2d，但發(fā)芽持續(xù)時(shí)間均有延遲，發(fā)芽率也有所降低，尤其30℃下培養(yǎng)種子比20℃下降低了18%?？偟膩碚f，20～25℃范圍是堇葉碎米薺種子萌發(fā)的最適溫度，高溫（30℃）及低溫（10～15℃）都對堇葉碎米薺種子萌發(fā)影響很大，5℃低溫下種子不能萌發(fā)。

2.2? ?不同溫度對堇葉碎米薺種子發(fā)芽特性的影響

由表1可見，不同培養(yǎng)溫度下，堇葉碎米薺種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)均存在顯著差異。不同溫度條件下終發(fā)芽率變幅為10.67%～93.33%，發(fā)芽勢變幅為7.33%～54.67%，發(fā)芽指數(shù)變幅為0.39%～26.01%，活力指數(shù)變幅為0.43%～60.08%。除了活力指數(shù)外，20～25℃光照培養(yǎng)條件下堇葉碎米薺種子在發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)上均極顯著高于其他溫度培養(yǎng)條件（P<0.01），且兩者之間的差異極不顯著（P<0.01），尤其20℃恒溫條件下堇葉碎米薺種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)都達(dá)到了最高值。可見，20～25℃光照培養(yǎng)條件下堇葉碎米薺種子不僅表現(xiàn)出較高的發(fā)芽率，還具有較高的整齊度和活力，溫度過高（30℃）或過低（10℃、15℃）種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)均受到很大影響，20℃條件下為堇葉碎米薺種子的最佳溫度。

2.3? ?不同培養(yǎng)溫度對堇葉碎米薺幼苗生長發(fā)育的影響

由表2可知，不同溫度條件對堇葉碎米薺種子胚根長度和鮮重的影響有顯著差異。隨著溫度的升高，堇葉碎米薺種子的胚根長度和鮮重均表現(xiàn)為先增加后減小的趨勢。20℃溫度條件下堇葉碎米薺種子平均胚根長度最長為2.31cm，明顯高于其他溫度條件下堇葉碎米薺種子的胚根長度，且較15℃、10℃及30℃恒溫條件下胚根長度及鮮重達(dá)極顯著水平（P<0.01），但與25℃條件下胚根無顯著差異。5℃恒溫條件下種子未萌發(fā)，胚根也未伸長，10℃、15℃恒溫條件下胚根雖有伸長但生長緩慢。30℃恒溫光照條件下堇葉碎米薺幼苗最高，極顯著高于其他處理的水平。其次為10℃、15℃、25℃，幼苗高度極顯著高于20℃（P<0.01）。20℃恒溫條件下堇葉碎米薺幼苗質(zhì)量最大為38.86mg，極顯著高于其他處理（P<0.01），10℃最低。綜合分析，20℃恒溫條件下堇葉碎米薺幼苗生長最好。

3? ?結(jié)論與討論

溫度是影響種子萌發(fā)和出苗率的關(guān)鍵因素。在合適的溫度范圍內(nèi)，種子萌發(fā)進(jìn)程隨著溫度的升高而加快，溫度過低或過高都會(huì)抑制酶的活性或者導(dǎo)致酶變性而影響種子的萌發(fā)[10]。目前關(guān)于溫度對堇葉碎米薺種子發(fā)芽特性的影響研究還未見報(bào)道，通過對不同溫度處理下堇葉碎米薺種子萌發(fā)特性和幼苗生長情況的研究發(fā)現(xiàn)，堇葉碎米薺種子發(fā)芽質(zhì)量隨溫度條件的變化有顯著性差異，在5℃時(shí)種子未萌發(fā)，10℃時(shí)萌發(fā)所需時(shí)間最長，發(fā)芽持續(xù)時(shí)間也最長，20～25℃范圍是堇葉碎米薺種子萌發(fā)的最適溫度，高溫（30℃）及低溫（10～15℃）都對堇葉碎米薺種子萌發(fā)影響很大。在溫度為20℃時(shí)種子經(jīng)過3d培養(yǎng)進(jìn)入快增期，7d時(shí)趨于穩(wěn)定，9d時(shí)發(fā)芽率最高93.33%。不同溫度條件下終發(fā)芽率變幅為10.67%～93.33%，發(fā)芽勢變幅為7.33%～54.67%，發(fā)芽指數(shù)變幅為0.39%～26.01%，活力指數(shù)變幅為0.43%～60.08%。20℃、25℃光照條件種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均顯著高于其他處理，尤其20℃恒溫光照條件下各個(gè)指標(biāo)均最高，幼苗生長最佳。綜合分析發(fā)現(xiàn)，20℃恒溫光照條件是堇葉碎米薺種子萌發(fā)及幼苗生長的最佳溫度條件。

發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均可反映種子發(fā)芽的速度和整齊度，是衡量種子發(fā)芽質(zhì)量的重要指標(biāo)，活力指數(shù)、苗長和苗粗可衡量幼苗生長發(fā)育活力。試驗(yàn)通過對發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、苗長等指標(biāo)測定，研究不同溫度處理對堇葉碎米薺種子萌發(fā)和幼苗生長的影響，闡明了堇葉碎米薺種子的發(fā)芽動(dòng)態(tài)規(guī)律，確定了堇葉碎米薺種子的最佳發(fā)芽溫度，可為堇葉碎米薺種子質(zhì)量檢測方法、確定適宜播期、提高出芽率提供參考。

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（收稿日期：2019-08-09）