不同浸種方法對(duì)龍須草種子萌發(fā)的影響

易可　于輝　孟祥影　張潔麗

摘要：以溫水、磷酸二氫鉀、硝酸鉀和赤霉素溶液浸種處理野生龍須草種子。結(jié)果表明，除磷酸二氫鉀外，其他3種處理都不同程度地促進(jìn)了種子的萌發(fā)。30 ℃水溫浸種，種子的發(fā)芽率從對(duì)照的16%提高到32%，差異顯著（P<0.05），但溫度的進(jìn)一步升高會(huì)抑制種子萌發(fā)。不同濃度的硝酸鉀和赤霉素浸種都顯著提高了種子的發(fā)芽率（P<0.05）。0.10%硝酸鉀和0.010%赤霉素浸種，種子發(fā)芽率分別達(dá)到60%、56%，是對(duì)照的3.75、3.50倍，對(duì)種子萌發(fā)的促進(jìn)作用最明顯。

關(guān)鍵詞：龍須草;種子;浸種方式;萌發(fā)

中圖分類(lèi)號(hào)：S330.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1003-935X（2020）03-0013-05

Effect of Different Seed Soaking Treatments on Germination of Eulaliopsis binata Retz.

YI Ke，YU Hui，MENG Xiang-ying，ZHANG Jie-li

（College of Life Science，Hunan University of Science and Technology/Hunan Provincial Key Laboratory of

Economic Crops Genetic Improvement and Integrated Utilization/ Hunan Provincial? Key Laboratory of

Ecological Remediation and Safe Utilization of Heavy Metal-Polluted Soils，Xiangtan 411201，China）

Abstract：Germination of Eulaliopsis binate Retz. seeds was differentially promoted by treatment with warm water，potassium nitrate and gibberellin but not by potassium dihydrogen phosphate. Immersion of E. binata seeds in water at 30 ℃ significantly （P<0.05） increased their germination rate from 16% （the control） to 32% . However，further temperature increase inhibited seed germination. The germination rates were remarkably increased （P<0.05），when seeds were soaked in potassium nitrate and gibberellin at different concentrations. The germination rates of seeds soaked in 0.1% potassium nitrate and 0.01% gibberellin were 60% and 56% respectively，which were 3.75 and 3.5 times higher，respectively，compared to the control group.

Key words：Eulaliopsis binata Retz.; seed; seed soaking method; germination

我國(guó)有豐富的野生草種質(zhì)資源[1]，但較低的發(fā)芽率導(dǎo)致有利用價(jià)值的野生草種很難推廣利用，進(jìn)而影響到對(duì)其生理特性、利用方式等方面的研究[2]。發(fā)芽策略不僅受生境影響，還受種子大小、種子散播機(jī)制、植物物候、植物壽命等因素影響[3]。休眠是植物中普遍存在的現(xiàn)象，與經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期馴化人工栽培的植物相比較，野生植物的休眠現(xiàn)象表現(xiàn)得更為突出[4]，這種現(xiàn)象可以延長(zhǎng)種子的壽命，對(duì)種子的傳播和物種的延續(xù)極為有利，是植物長(zhǎng)期與環(huán)境適應(yīng)進(jìn)化的表現(xiàn)。但休眠的野生草種會(huì)為野生草的研究、開(kāi)發(fā)和利用帶來(lái)很大困難;休眠也會(huì)給種子檢驗(yàn)和加工等帶來(lái)困難[5]。因此，為促進(jìn)野生草種的研究、開(kāi)發(fā)和利用，常采取一些人為方法打破其休眠，如機(jī)械摩擦、加溫、植物激素、酸、堿等處理。

龍須草（Eulaliopsis binata Retz.）是禾本科擬金茅屬多年生草本植物，常見(jiàn)于我國(guó)南方及印度、東南亞等一些國(guó)家，因席地如毯，形似龍須而得名。龍須草木質(zhì)素含量低，而纖維素含量高，且纖維細(xì)長(zhǎng)質(zhì)韌，易成漿、易漂白，是草本纖維原料的佼佼者，因而是制造高檔紙、人造棉、人造絲及多種手工編織品的上乘原料，也是目前唯一能全部代替樹(shù)木造紙的草本植物[6]。龍須草根系發(fā)達(dá)，可保持地表長(zhǎng)期穩(wěn)定兼具水土保持功效，草層覆蓋度大，常是荒山生態(tài)系統(tǒng)植被恢復(fù)與重建的優(yōu)勢(shì)種和建群種。近年來(lái)研究表明，龍須草對(duì)重金屬有較好的耐性，且由于其適口性差，動(dòng)物一般不采食，避免了進(jìn)入食物鏈造成二次污染。因此龍須草作為礦區(qū)廢棄地生態(tài)恢復(fù)的野生經(jīng)濟(jì)資源植物具有很大的研究?jī)r(jià)值[7-8]。但野生植物普遍具有發(fā)芽率低的特點(diǎn)，如將龍須草用于田間種植，較高的發(fā)芽率是首先需要保證的特性之一。目前，已有對(duì)各種野生植物種子的萌發(fā)條件進(jìn)行研究的報(bào)道[9-10]，但對(duì)龍須草最佳萌發(fā)條件的研究報(bào)道較少[11]。浸種催芽是龍須草人工栽培的重要環(huán)節(jié)之一，本研究采用溫水浸種、磷酸二氫鉀浸種、硝酸鉀浸種和赤霉素浸種的方法處理野生龍須草種子，旨在探索適宜的處理方法，提高龍須草種子的發(fā)芽率，為田間種植打下基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

龍須草種子于2018年6月采于湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)基地，采集時(shí)選擇發(fā)育完全、籽粒飽滿的種子，曬干后儲(chǔ)存于干燥陰涼處。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于 2019年5月在湖南科技大學(xué)生物園進(jìn)行。挑選大小一致、飽滿有光澤的種子，先用0.5%次氯酸鈉溶液浸泡15 min進(jìn)行消毒處理，再用去離子水沖洗3次。進(jìn)行溫水浸種、磷酸二氫鉀浸種、硝酸鉀浸種和赤霉素浸種。

1.2.1 溫水浸種 將一定量種子分別放入 3支裝有去離子水的 50mL 試管中，分別置于30、40、50 ℃的恒溫水浴鍋中浸種24 h，用玻璃棒不斷攪拌，處理結(jié)束后從恒溫水浴鍋中取出，自然冷卻至室溫。

1.2.2 磷酸二氫鉀浸種 需浸種24 h，設(shè)置3個(gè)濃度，濃度的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.5%、1.0%和2.0%。

1.2.3 硝酸鉀浸種 需浸種24 h，設(shè)置3個(gè)濃度，濃度的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.05%、0.10%和0.20%。

1.2.4 赤霉素浸種 需浸種24 h，設(shè)置3個(gè)濃度，濃度的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 0.005%、0.010%和0.020%。

1.2.5 對(duì)照（CK） 室溫下去離子水浸種24 h。

將處理后的種子放于鋪有2層濾紙的直徑為9 cm的培養(yǎng)皿上，每皿50粒種子，常溫（25 ℃）自然條件下進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)。每個(gè)處理3次重復(fù)。

1.3 指標(biāo)的測(cè)量及計(jì)算

每24 h補(bǔ)充水分并調(diào)查1次當(dāng)天發(fā)芽數(shù)。發(fā)芽以胚根達(dá)到種子長(zhǎng)、胚芽達(dá)到種子一半長(zhǎng)時(shí)為準(zhǔn)，以連續(xù)3 d發(fā)芽不再增加為發(fā)芽率統(tǒng)計(jì)時(shí)間。統(tǒng)計(jì)種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)。

發(fā)芽勢(shì)=萌發(fā)達(dá)到高峰時(shí)種子的萌發(fā)數(shù)/供試種子數(shù)×100%;

發(fā)芽率=發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%;

發(fā)芽指數(shù)=∑G_t/D_t。

式中：Gt為不同時(shí)間（t，d）的發(fā)芽量;Dt為相應(yīng)的發(fā)芽試驗(yàn)天數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄整理，采用SPSS 17.0進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫水浸種對(duì)龍須草種子萌發(fā)的影響

從處理后2 d開(kāi)始，觀察記錄種子每天的發(fā)芽數(shù)。由表1看出，未經(jīng)處理的龍須草種子處理后 3 d 開(kāi)始發(fā)芽，但發(fā)芽率較低，最終發(fā)芽數(shù)僅為8粒，發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)分別為8%、16%和1.87。當(dāng)用30 ℃的溫水浸泡24 h后，種子的發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)顯著提高，處理后2 d有6粒種子萌發(fā)，最終發(fā)芽率為32%，為對(duì)照的2倍，差異顯著，說(shuō)明溫水刺激了種子的萌發(fā)。但隨著溫度的提高，種子的發(fā)芽受到抑制。當(dāng)水溫為 40 ℃ 時(shí)，處理后2 d僅有2粒種子萌發(fā)，發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)顯著低于對(duì)照。而當(dāng)水溫提高到50 ℃時(shí)，沒(méi)有種子萌發(fā)。

郭瑞峰等發(fā)現(xiàn)，溫水浸種處理后，狗尾草[Setaria viridis （L.） Beauv.]種子的發(fā)芽率隨著水溫的升高呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，當(dāng)水溫為 70 ℃ 時(shí)，發(fā)芽率達(dá)到最大，為23.67%[12]。張建華等研究表明，當(dāng)溫水處理小藜（Chenopodium serotinum L.）種子時(shí)，小藜的發(fā)芽率可以達(dá)到44%[13]。不同的雜草種子，對(duì)溫度的敏感性不同，溫水處理后，其萌發(fā)率也有所不同[9]。從本研究結(jié)果來(lái)看，對(duì)于龍須草種子，30 ℃的水溫最適宜其萌發(fā)。

2.2 磷酸二氫鉀浸種對(duì)龍須草種子萌發(fā)的影響

磷酸二氫鉀是一種高濃度水溶性速效磷鉀肥，可廣泛用于作物的浸種、拌種和施肥等。王廣印等用磷酸二氫鉀處理葉甜菜（Beta vulgaris L.）種子，可提高種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)與發(fā)芽指數(shù)[14]。王清鋒等早期報(bào)道，磷酸二氫鉀與愛(ài)多收（一種藥劑）并用浸泡龍須草種子可能對(duì)龍須草種子發(fā)芽有增效作用[11]。但由表2可知，磷酸二氫鉀浸種并沒(méi)有提高龍須草種子的發(fā)芽率。當(dāng)磷酸二氫鉀濃度為0.5%時(shí)，與對(duì)照相比，種子的發(fā)芽指數(shù)有所增加，但差異不明顯。隨著磷酸二氫鉀濃度的增加，種子的發(fā)芽反而受到抑制。當(dāng)濃度達(dá)到2%時(shí)，沒(méi)有種子萌發(fā)。故單獨(dú)用磷酸二氫鉀浸種不適合龍須草種子發(fā)芽。

2.3 硝酸鉀浸種對(duì)龍須草種子萌發(fā)的影響

不同濃度的硝酸鉀浸種對(duì)龍須草種子萌發(fā)的影響見(jiàn)表3。在不同濃度的硝酸鉀處理下，龍須草種子均在處理后2 d開(kāi)始萌發(fā)。且與對(duì)照相比，種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)均顯著增加。硝酸鉀濃度為0.05%、0.10%和0.20%時(shí)，發(fā)芽率分別是對(duì)照的2.25倍、3.75倍和3.00倍，發(fā)芽指數(shù)分別是對(duì)照的3.13倍、5.21倍和4.08倍。由表3可以看出，硝酸鉀濃度為0.10%時(shí)對(duì)種子萌發(fā)的促進(jìn)作用最為顯著，在此處理下，種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)均顯著高于對(duì)照和其他2個(gè)處理。

硝酸鉀是應(yīng)用最廣泛的一種促進(jìn)種子萌發(fā)的化學(xué)物質(zhì)。沈洋等研究表明，止血馬唐（Digitaria ischaemum Schreb.）、細(xì)弱隱子草（Cleistogenes gracilis Keng）和糙隱子草[Cleistogenes squarrosa （Trin.） Keng]在不同濃度硝酸鉀溶液處理下發(fā)芽率均有顯著提高[9]。但硝酸鉀濃度的控制因植物種類(lèi)而異，只有適宜的處理濃度才會(huì)達(dá)到最理想的效果。本試驗(yàn)中，隨著硝酸鉀濃度的增加，龍須草發(fā)芽率呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)。濃度為0.10%時(shí)，發(fā)芽率達(dá)到最高為60%。說(shuō)明0.10%的硝酸鉀濃度最能刺激龍須草種子的萌發(fā)。

2.4 赤霉素浸種對(duì)龍須草種子萌發(fā)的影響

赤霉素作為一種植物激素是種子萌發(fā)的主要促進(jìn)劑[15]。研究發(fā)現(xiàn)，赤霉素浸種后可以提高野生草種的發(fā)芽率，如稗草[Echinochloa crusgalli （L.） Beauv.]、香附子（Cyperu srotundus L.）等[16]。丁全林等用赤霉素溶液浸泡小型西瓜[Citrullus lanatus （Thunb.） Matsum. & Nakai]種子，顯著提高了西瓜種子的的發(fā)芽勢(shì)，縮短發(fā)芽時(shí)間，浸種處理赤霉素濃度以0.01%～0.02%為宜[17]。由表4可知，不同濃度的赤霉素浸種均顯著促進(jìn)了龍須草種子的萌發(fā)。赤霉素為0.005%、0.010%、0.020%時(shí)，處理后2 d即有4～6粒種子萌發(fā)，最終種子發(fā)芽數(shù)分別是20、28、18粒，為對(duì)照的2.50倍、3.50倍和2.25倍。3個(gè)處理濃度中，0.010%的赤霉素對(duì)種子發(fā)芽的促進(jìn)作用最明顯，發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)分別為對(duì)照的5.50倍、3.50倍和5.19倍，也顯著高于其他2個(gè)濃度處理，故為最適宜濃度。