林奕峰,陳亞雪,羅燕華,萬學(xué)鋒
(漳州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,福建 漳州 363005)
茄子(Solarium melongenaL.)在中國深受廣大生產(chǎn)者和消費者的歡迎。種子老化會造成種子活力降低,出苗不整齊,對田間逆境的抵抗能力下降[1],是種子貯藏過程中普遍存在的現(xiàn)象;茄子種子種皮厚又質(zhì)密堅硬,透水、透氣性差,且茄子種子普遍存在休眠現(xiàn)象;因此,探索打破茄子種子休眠,提高種子活力的方法對于茄子種質(zhì)資源保存具有重要的意義。
赤霉素是一種高效植物生長調(diào)節(jié)劑,不僅能夠促進植物細胞伸長,加速生長和發(fā)育,使之提早成熟,增加產(chǎn)量或改進品質(zhì);還能打破某些植物種子、塊莖、鱗莖等器官休眠,促進發(fā)芽。楊聲澉[2]的研究表明:低濃度赤霉素處理不能完全解除茄子種子休眠,200 mg/L以上濃度可以完全解除休眠。本試驗采用10個依次提升濃度的赤霉素對長期存放的茄子種子進行不同時長的浸種催芽,研究了赤霉素對長期存放的茄子種子發(fā)芽的影響,以探索提高茄子種子活力的有效方法。
試驗于2019年9月中旬至下旬在漳州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院進行。供試材料農(nóng)友704長茄種子出自農(nóng)友種苗(中國)有限公司,生產(chǎn)日期:2011年6月;種子保藏時間約8年;種子保藏方法:冰箱4 ℃保鮮存放。
試驗設(shè)10個赤霉素浸種濃度,分別為200、400、600、800、1 000、1 200、1 400、1 600、1 800、2 000 mg/L;每個浸種濃度分別設(shè)置4、6、8 h 3個浸種時間處理,以清水浸種處理的種子作為對照(CK)。每個處理隨機選100粒種子,重復(fù)3次。
將對照和處理的茄子種子播于墊有濕巾的培養(yǎng)皿中,加蓋置于28 ℃的恒溫箱中催芽,每天清洗1次種子并統(tǒng)計發(fā)芽種子數(shù),記錄至第14天為止,以前7 d的發(fā)芽總數(shù)計算發(fā)芽勢,以前14 d的發(fā)芽總數(shù)計算發(fā)芽率,并根據(jù)每天的發(fā)芽種子數(shù)計算種子的發(fā)芽指數(shù)。
式中:GT為在t天的種子發(fā)芽數(shù),DT為對應(yīng)的種子發(fā)芽天數(shù)。
試驗統(tǒng)計結(jié)果采用DPS軟件進行Tukey法多重比較。
由表1結(jié)果可以看出,同一浸種時間的各濃度處理的平均發(fā)芽率均隨赤霉素濃度的增加呈先上升后下降的趨勢。浸種4 h處理中,隨著赤霉素濃度的增加,以1 000 mg/L處理的發(fā)芽率達最高值,為93.67%,顯著高于CK;浸種6 h處理中,以800 mg/L處理的發(fā)芽率達最高值,為94.67%,高于CK但差異不顯著;浸種8 h處理中,以400 mg/L處理的發(fā)芽率達最高值,為97.33%,與1 800、2 000 mg/L處理差異極顯著。
同一赤霉素濃度處理平均發(fā)芽率隨浸種時間增加的變化趨勢各不相同,CK、200、400 mg/L處理的發(fā)芽率均隨浸種時間的增加而呈上升趨勢,均以浸種8 h處理的發(fā)芽率最高;600、800、1 400、1 600、1 800 mg/L處理的發(fā)芽率均隨浸種時間的增加呈先上升后下降趨勢,均以6 h處理的發(fā)芽率最高;1 000、1 200、2 000 mg/L處理的發(fā)芽率均隨浸種時間的增加呈下降趨勢,均以4 h處理的發(fā)芽率最高(表1)。
綜上,所有處理以赤霉素濃度400 mg/L浸種8 h的發(fā)芽率最高,為97.33%,效果最好;其次是赤霉素濃度800 mg/L浸種6 h(94.67%)處理和600 mg/L浸種6 h(94.33%)處理。浸種8 h的赤霉素濃度1 800 mg/L處理發(fā)芽率(76.67%)和濃度2 000 mg/L處理發(fā)芽率(75.33%)均低于清水對照,且達到顯著差異,表明使用這2個濃度浸種8 h不僅不能夠促進種子發(fā)芽,反而會顯著抑制種子的發(fā)芽率。
由表2結(jié)果可以看出,同一浸種時間各濃度處理的平均發(fā)芽勢均隨赤霉素濃度的增加呈先上升后下降的趨勢。浸種4 h處理中,隨著赤霉素濃度的增加,以1 200 mg/L處理的發(fā)芽勢達最高值,為89.67%,顯著高于CK,其次是1 000 mg/L處理,也顯著高于CK;浸種6 h處理中,以800 mg/L處理的發(fā)芽勢達最高值,為91.33%,顯著高于CK;浸種8 h處理中,以400 mg/L處理的發(fā)芽勢達最高值,為93.00%,與CK、1 800、2 000 mg/L處理差異極顯著。
同一赤霉素濃度處理發(fā)芽勢隨浸種時間增加的變化趨勢也各不相同,CK、400 mg/L處理的平均發(fā)芽勢均隨浸種時間的增加而呈上升趨勢,均以浸種8 h處理的發(fā)芽勢最高;200、600、800、1 000、1400、1800 mg/L處理的平均發(fā)芽勢均隨浸種時間的增加呈先上升后下降趨勢,均以6 h處理的發(fā)芽勢最高;1 200、1 600、2 000 mg/L處理的平均發(fā)芽勢均隨浸種時間的增加呈下降趨勢,均以4 h處理的發(fā)芽勢最高(表2)。
綜上,所有處理以赤霉素濃度400 mg/L浸種8 h的發(fā)芽勢最高,達到93.00%;因此,采用赤霉素濃度400 mg/L浸種8 h對發(fā)芽勢的提升效果最好;其次是赤霉素濃度800 mg/L處理浸種6 h的91.33%。濃度2 000 mg/L浸種8 h處理的發(fā)芽勢(72.67%)低于所有清水浸種處理,表明赤霉素濃度2 000 mg/L浸種8 h會抑制種子的發(fā)芽勢。
由表3結(jié)果可以看出,同一浸種時間各濃度處理的平均發(fā)芽指數(shù)均隨赤霉素濃度的增加呈先上升后下降的趨勢。浸種4 h處理中,隨著赤霉素濃度的增加,以1 000 mg/L處理的發(fā)芽指數(shù)達最高值,為19.67,極顯著高于CK;浸種6 h處理中,以600 mg/L處理的發(fā)芽指數(shù)達最高值,為20.12,極顯著高于CK;浸種8 h處理中,400 mg/L處理的發(fā)芽指數(shù)達最高值,為21.48,極顯著高于其他處理。
同一赤霉素濃度處理發(fā)芽指數(shù)隨浸種時間增加的變化趨勢也各不相同,CK、200、400 mg/L處理的平均發(fā)芽指數(shù)均隨浸種時間的增加而呈上升趨勢,均以浸種8 h處理的發(fā)芽率最高;600、800 mg/L處理的平均發(fā)芽指數(shù)均隨浸種時間的增加呈先上升后下降趨勢,均以6 h處理的發(fā)芽指數(shù)最高;1 000、1 200、1 400、1 600、1 800、2 000 mg/L處理的平均發(fā)芽指數(shù)均隨浸種時間的增加呈下降趨勢,均以4 h處理的發(fā)芽指數(shù)最高(表3)。
表1 不同濃度赤霉素和浸種時間對茄子種子發(fā)芽率的影響
表2 不同濃度赤霉素和浸種時間對茄子種子發(fā)芽勢的影響
綜上,在所有處理中以赤霉素濃度400 mg/L浸種8 h的發(fā)芽指數(shù)最高,達到21.48,其次是處理濃度600 mg/L浸種6 h,為20.12;處理2 000 mg/L浸種8 h的值最低,為14.91,其次是處理1 800 mg/L浸種8 h,為15.10。對比3個清水處理的發(fā)芽指數(shù),赤霉素濃度400 mg/L浸種8 h能夠顯著提高長期存放的茄子種子的活力,而赤霉素濃度1 800 mg/L和2 000 mg/L浸種8 h不僅不能提高種子的活力,還會抑制種子的活力。
本次試驗結(jié)果表明,在相同浸種時間內(nèi),發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均隨著赤霉素濃度的提升而提升,在達到某個最佳效果的濃度后,更高的赤霉素濃度并不會繼續(xù)提升種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù),反而會降低其促進效果,直到抑制。說明赤霉素只在一定濃度范圍內(nèi)促進種子的發(fā)芽,這與楊聲澉[2]、于志章等[3]、王利英等[4]的研究結(jié)果一致。
王利英等[4]認為,濃度為200 mg/L的赤霉素溶液對茄子種子萌發(fā)具有很好的促進作用。在本次試驗中,濃度為200 mg/L的處理與清水對照相比,發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)均有提升,但200 mg/L不同浸種時間處理都不是效果最好的處理。原因是本次試驗所用的種子為長期存放的茄子種子,種子自身的活力相對較差,需要更多的外源赤霉素刺激才能提高其活力。
對比發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù),對于長期存放的茄子種子,采用400 mg/L赤霉素浸種8 h的處理能夠獲得最好的發(fā)芽效果。當處理濃度為2 000 mg/L時,浸種8 h后發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)均低于對照;處理濃度1 800 mg/L浸種8 h的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)低于對照,發(fā)芽勢雖然比對照高,但也只是一個較低的水平;因此,當赤霉素濃度達到1 800 mg/L浸種8 h時,赤霉素對種子發(fā)芽的促進作用消失,轉(zhuǎn)而抑制種子的發(fā)芽。生產(chǎn)中建議以低濃度(400 mg/L)赤霉素浸種8 h處理保存較長時間的茄子種子,即可達到最經(jīng)濟的效果。
表3 不同濃度赤霉素和浸種時間對茄子種子發(fā)芽指數(shù)的影響