不同引發(fā)溫度及時間對煙草種子低溫萌發(fā)的影響

李秀梅， 古 吉， 李亞清， 宋碧清， 孫云龍， 陳雪艷， 鄭昀曄,2

(1.玉溪中煙種子有限責任公司， 云南 玉溪 653100； 2.云南省煙草農業(yè)科學研究院， 昆明 650021)

煙草種子最適萌發(fā)溫度為25～30 ℃[1-2]，但在目前煙葉生產過程中，育苗時期常常遇到降溫天氣、育苗池水溫下降等情況，嚴重影響煙苗出苗時間及質量[3]。低溫會降低煙草種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數，抑制種子根系及下胚軸生長[4-7]。

為解決低溫萌發(fā)帶來的問題，目前一般采用種子引發(fā)技術提高煙苗整齊度及質量[8]。古吉等研究表明，使用100 mg·L-1的赤霉素溶液浸泡紅花大金元種子，10 ℃引發(fā)16 h可有效促進種子在15 ℃發(fā)芽[9]。陳學平等認為，早期低溫處理的種子在低溫結束后，發(fā)芽速率增快[10]。王嵐等[11]、王利詳等[12]對K 326和紅花大金元種子進行低溫預處理，顯著縮短了種子發(fā)芽起始時間，種苗更加整齊。為進一步探討引發(fā)條件對種子低溫萌發(fā)效果的影響，本試驗以MSK 326、MS云煙87裸種為試驗材料，研究不同引發(fā)溫度及引發(fā)時間對種子低溫萌發(fā)結果的影響，以期為煙草種子引發(fā)技術的優(yōu)化提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

MSK 326、MS云煙87裸種由玉溪中煙種子有限責任公司提供。

1.2 方 法

1.2.1裸種引發(fā)

取MSK 326、MS云煙87裸種，浸于25 mg·L-1赤霉素溶液中，15 ℃、20 ℃、25 ℃(A1、A2、A3)引發(fā)，以引發(fā)0 h樣品為對照(B1)。引發(fā)12 h開始取樣(B2)，其后每2 h取樣，至48 h(B3～B20)，樣品置于30 ℃條件下干燥。

1.2.2室內發(fā)芽試驗

樣品置于11 ℃下進行室內發(fā)芽試驗[13-15]，檢測種子發(fā)芽率、發(fā)芽時間、發(fā)芽指數。

發(fā)芽率(%)=(14 d種子發(fā)芽數/受檢種子數)×100%；

發(fā)芽時間(d)=∑(Gt×Dt)/∑Gt；

發(fā)芽指數=∑(Gt/Dt)；

式中，Gt為在不同時間的發(fā)芽數，Dt為發(fā)芽日數。

1.3 統計分析

利用Excel 2013、SPSS Statistics 24軟件進行數據整理及方差分析。

2 結果與分析

2.1 引發(fā)條件對MSK 326低溫萌發(fā)的影響

2.1.1引發(fā)溫度對MSK 326低溫萌發(fā)的影響

由表1可見，隨著引發(fā)溫度的升高，MSK 326裸種在低溫下萌發(fā)的發(fā)芽率、發(fā)芽指數顯著降低，發(fā)芽時間顯著延長。根據發(fā)芽效果，不同引發(fā)溫度處理效果A1>A2>A3。

表3 MSK 326低溫萌發(fā)方差分析

因變量變異來源平方和自由度均方F值p值引發(fā)溫度145177.744272588.8721406.1560.000發(fā)芽率引發(fā)時間26506.283191395.06827.0250.000引發(fā)溫度×引發(fā)時間16953.36738446.1418.6420.000引發(fā)溫度215.7272107.8632501.2100.000發(fā)芽時間引發(fā)時間73.806193.88590.0770.000引發(fā)溫度×引發(fā)時間37.926380.99823.1440.000引發(fā)溫度66.668233.3341766.2990.000發(fā)芽指數引發(fā)時間24.121191.27067.2710.000引發(fā)溫度×引發(fā)時間15.766380.41521.9850.000

表1 引發(fā)溫度對MSK 326低溫萌發(fā)的影響

處理發(fā)芽率/%發(fā)芽時間/d發(fā)芽指數A194.12a12.26c8.17aA285.60b13.12b7.61bA330.07c14.89a6.70c

注：表中不同小寫字母表示。下同。

2.1.2引發(fā)時間對MSK 326低溫萌發(fā)的影響

由表2可知，B18發(fā)芽率與B8、B11、B13、B20間無顯著差異，但比其余處理顯著升高；B18、B20發(fā)芽時間與B13間無顯著差異，但比其余處理顯著縮短；B18發(fā)芽指數與B20間無顯著差異，但比其余處理顯著升高。綜合比較，較長引發(fā)時間處理(B18、B20)可有效提高MSK 326在低溫下的發(fā)芽效果。

表2 引發(fā)時間對MSK 326低溫萌發(fā)的影響

處理發(fā)芽率/%發(fā)芽時間/d發(fā)芽指數B143.89k14.99a6.71iB261.44ij14.23c6.99hB358.33j13.94d7.23gB472.33efgh13.19gh7.58deB568.33fghi13.29fg7.57deB670.11efgh13.05h7.66dB738.11k14.61b6.82iB883.00ab12.84ij7.84cB967.00ghi13.40f7.56deB1064.89hij14.03d7.09hB1179.89abcd13.03hi7.66dB1269.22efgh13.67e7.28fgB1382.33abc12.67jk7.91bcB1475.22cdef13.12gh7.67dB1569.00fgh13.40f7.51eB1676.78bcde13.08h7.68dB1773.33defg13.11gh7.67dB1887.11a12.60k8.05aB1975.22cdef13.64e7.36fB2083.00ab12.57k8.02ab

2.1.3引發(fā)溫度與引發(fā)時間的互作效應

由表3可知，引發(fā)溫度、引發(fā)時間對MSK 326裸種低溫萌發(fā)下發(fā)芽勢、發(fā)芽時間、發(fā)芽指數的影響均達極顯著水平，其中，引發(fā)溫度對發(fā)芽效果的影響大于引發(fā)時間(F引發(fā)溫度>F引發(fā)時間)。

此外，引發(fā)溫度和引發(fā)時間存在互作效應。由表4可知，發(fā)芽率較高、相互無顯著差異的處理有34個，包括除A1B2、A1B7外的18個A1系列處理，除A2B1、A2B3、A2B7、A2B10外的16個A2系列處理；其中，A1B18發(fā)芽時間比其余處理顯著縮短、發(fā)芽指數顯著升高，因此，A1B18是MSK 326最佳引發(fā)處理。

2.2 引發(fā)條件對MS云煙87低溫萌發(fā)的影響

2.2.1引發(fā)溫度對MS云煙87低溫萌發(fā)的影響

由表5可知，與A3相比，A1處理下MS云煙87裸種低溫萌發(fā)效果顯著提高，發(fā)芽率、發(fā)芽指數顯著升高，發(fā)芽時間顯著縮短；而A2處理僅提高了裸種發(fā)芽率，其余指標與A3無顯著差異。因此，MS云煙87裸種最適引發(fā)溫度為A1。

2.2.2引發(fā)時間對MS云煙87低溫萌發(fā)的影響

由表6可知，B8、B13～B17、B19、B20發(fā)芽率、發(fā)芽指數較高，發(fā)芽時間較短，相互無顯著差異，而優(yōu)于其余處理。其中，B14發(fā)芽率較高、發(fā)芽時間最短、發(fā)芽指數最高，是MS云煙87最佳引發(fā)時間。

此外，B13之后MS云煙87裸種發(fā)芽效果均較好，表明該處理后，引發(fā)時間對種子的影響逐漸減小。

2.2.3引發(fā)溫度與引發(fā)時間的互作效應

由表7可知，引發(fā)溫度、引發(fā)時間對MS云煙87裸種低溫萌發(fā)下發(fā)芽勢的影響顯著，對發(fā)芽時間、發(fā)芽指數的影響極顯著，其中，引發(fā)溫度對發(fā)芽效果的影響大于引發(fā)時間(F引發(fā)溫度>F引發(fā)時間)。

此外，引發(fā)溫度和引發(fā)時間存在互作效應。由表8可知，A1系列中，引發(fā)時間超過B2，除A1B17外，其余處理發(fā)芽率、發(fā)芽時間、發(fā)芽指數相互之間無顯著差異，表明引發(fā)時間對MS云煙87裸種低溫發(fā)芽效果的影響逐漸減小。比較A1、A2、A3系列處理發(fā)芽效果可知，A1B12發(fā)芽勢較高、發(fā)芽時間最短、發(fā)芽指數最高，是MS云煙87最佳引發(fā)處理。

表4 引發(fā)溫度與引發(fā)時間的互作效應對MSK 326低溫萌發(fā)的影響

處理組合發(fā)芽率/%發(fā)芽時間/d發(fā)芽指數A1B189.00ab13.43p7.44ijA1B282.67b13.85o7.18klA1B399.00a11.98v8.28dA1B497.67a12.17v8.17deA1B597.33a11.95v8.34dA1B697.33a12.10v8.16deA1B747.00efg14.39jklm6.96lmnA1B899.00a12.21uv8.19dA1B998.00a11.55w8.64cA1B1095.00ab13.23pqr7.48ijA1B1199.33a12.02v8.29dA1B1297.67a12.72st7.76fghA1B1397.67a11.16xy8.82cA1B1499.67a11.48wx8.72cA1B1598.33a12.06v8.26dA1B1694.33ab12.66st7.87fgA1B1797.67a11.91v8.38dA1B18100.00a10.53z9.53aA1B1996.00ab12.88rst7.80fghA1B2099.67a10.88y9.20bA2B142.33efg14.67fghij6.81nopqrA2B290.00ab13.52p7.31jkA2B370.67c14.16mno7.05lmnA2B493.00ab12.60st7.91fgA2B593.00ab12.80st7.83fgA2B697.33a12.12v8.21dA2B745.33efg14.48ijklm6.87nopA2B897.33a12.04v8.32dA2B990.00ab13.31pq7.57hiA2B1062.00cd14.20lmno6.95lmn處理組合發(fā)芽率/%發(fā)芽時間/d發(fā)芽指數A2B1195.33ab12.57st7.81fghA2B1288.00ab13.31pq7.43ijA2B1394.33ab12.60st7.91fgA2B1488.67ab13.34p7.47ijA2B1590.33ab12.95qrs7.67ghiA2B1697.00a11.97v8.30dA2B1796.00ab12.53tu7.95efA2B1892.33ab13.29pq7.47ijA2B1991.33ab13.40p7.43ijA2B2097.67a12.57st7.89fgA3B10.33l16.85a5.87uA3B211.67jkl15.33c6.46stA3B35.33kl15.68b6.35tA3B426.33hi14.80efghi6.66opqrsA3B514.67ijk15.12cde6.54stA3B615.67ijk14.92defg6.61qrsA3B722.00ij14.95def6.62pqrsA3B852.67de14.27klmn7.01lmnA3B913.00ijk15.34c6.48stA3B1037.67gh14.65fghijk6.83nopqrA3B1145.00efg14.50hijklm6.90mnoA3B1222.00ij14.97cdef6.66opqrsA3B1355.00de14.26klmn7.00lmnA3B1437.33gh14.55ghijkl6.83nopqrA3B1518.33ijk15.20cd6.60rstA3B1639.00fgh14.60fghijk6.86nopqA3B1726.33hi14.89defgh6.68opqrsA3B1869.00c13.99no7.13klmA3B1938.33gh14.63fghijk6.87nopA3B2051.67def14.27klmn6.96lmn

表5 引發(fā)溫度對MS云煙87低溫萌發(fā)的影響

處理發(fā)芽率/%發(fā)芽時間/d發(fā)芽指數A197.03a10.66b9.30aA297.08a11.05a8.98bA395.98b11.18a8.89b

3 討論與結論

不同低溫處理對種子萌發(fā)效果的影響不同[16-20]。本試驗中，15 ℃引發(fā)可有效提高MSK 326、MS云煙87的低溫萌發(fā)效果，與傅家瑞[21]的觀點一致。但是，引發(fā)溫度的梯度變化對MSK 326發(fā)芽效果影響明顯，引發(fā)溫度對各發(fā)芽指標影響極顯著；而20 ℃、25 ℃引發(fā)對MS云煙87發(fā)芽效果的影響差異不明顯，引發(fā)溫度對發(fā)芽時間、發(fā)芽指數影響極顯著，但對發(fā)芽率的影響僅為顯著，一定程度上表明引發(fā)溫度對MSK 326的影響比MS云煙87明顯。該現象可能與二者不同的低溫敏感度有關。

表6 引發(fā)時間對MS云煙87低溫萌發(fā)的影響

處理發(fā)芽率/%發(fā)芽時間/d發(fā)芽指數B193.56e11.99b8.31hB294.33de12.69a7.76iB397.22abc11.59bc8.64ghB495.00cde11.24cd8.82fgB594.33de11.83b8.34hB695.44bcde11.02cdef8.98efgB797.78ab10.71defgh9.24bcdefB896.78abc10.60efgh9.29abcdefB997.11abc11.17cde9.00defgB1098.33a10.87defg9.13bcdefB1197.11abc11.22cd8.85fgB1297.33abc10.73defgh9.18bcdefB1397.44abc10.30gh9.60abB1497.78ab10.13h9.73aB1596.67abcd10.42fgh9.48abcdB1698.22a10.39gh9.52abcB1797.33abc10.65defgh9.28abcdefB1896.56abcd10.90defg9.07cdefgB1997.67ab10.52fgh9.38abcdeB2098.00ab10.34gh9.60ab

表7 MS云煙87低溫萌發(fā)方差分析

因變量變異來源平方和自由度均方F值p值引發(fā)溫度46.300223.1504.3820.015發(fā)芽率引發(fā)時間337.3561917.7563.3610.000引發(fā)溫度×引發(fā)時間432.1443811.3722.1520.001引發(fā)溫度8.80124.40114.4610.000發(fā)芽時間引發(fā)時間72.318193.80612.5080.000引發(fā)溫度×引發(fā)時間97.039382.5548.3920.000引發(fā)溫度5.70522.85314.6460.000發(fā)芽指數引發(fā)時間42.642192.24411.5220.000引發(fā)溫度×引發(fā)時間54.811381.4427.4050.000

表8 引發(fā)溫度與引發(fā)時間的互作效應對MS云煙87低溫萌發(fā)的影響

處理組合發(fā)芽率/%發(fā)芽時間/d發(fā)芽指數A1B188.33g13.83a7.01oA1B292.67cdef13.29abc7.25noA1B398.33a10.12jk9.77abcA1B497.67ab10.26jk9.59abcdeA1B596.00abcde10.84ghijk9.01abcdefghiA1B696.67abc10.54ijk9.33abcdeA1B797.33ab10.35jk9.44abcdeA1B897.00abc10.97ghijk9.02abcdefghiA1B998.00ab10.16jk9.77abcA1B1099.00a10.55ijk9.42abcdeA1B1198.33a10.10jk9.75abcA1B1299.00a10.03k9.87aA1B1397.67ab10.09jk9.73abcA1B1497.33ab10.17jk9.66abcA1B1598.33a10.07jk9.82abA1B1698.33a10.06jk9.83abA1B1797.67ab11.05ghijk8.97bcdefghiA1B1896.67abc10.13jk9.64abcdA1B1998.33a10.36jk9.55abcdeA1B2098.00ab10.27jk9.65abcdA2B195.67abcde10.99ghijk8.97bcdefghiA2B298.33a11.57efghi8.75efghijkA2B396.33abcd12.12def8.20ijklmA2B495.67abcde10.26jk9.39abcdeA2B596.33abcd11.14fghij8.78defghijkA2B692.00defg12.38cde7.98klmnA2B797.67ab10.85ghijk9.17abcdefgA2B897.33ab10.51ijk9.39abcdeA2B997.33ab12.68bcd7.78lmnoA2B1098.33a10.35jk9.53abcde處理組合發(fā)芽率/%發(fā)芽時間/d發(fā)芽指數A2B1196.33abcd11.82defg8.34ghijklA2B1297.67ab10.25jk9.57abcdeA2B1398.00ab10.59ijk9.36abcdeA2B1499.00a10.09jk9.83abA2B1598.00ab10.48ijk9.40abcdeA2B1698.33a10.86ghijk9.11abcdefghA2B1797.00abc10.70hijk9.28abcdefA2B1895.67abcde11.91defg8.27hijklmA2B1998.00ab11.01ghijk9.07abcdefghA2B2098.67a10.50ijk9.52abcdeA3B196.67abc11.15fghij8.94cdefghijA3B292.00defg13.20abc7.29noA3B397.00abc12.52bcde7.96klmnA3B491.67efg13.20abc7.47mnoA3B590.67fg13.51ab7.22noA3B697.67ab10.15jk9.64abcdA3B798.33a10.92ghijk9.12abcdefghA3B896.00abcde10.33jk9.47abcdeA3B996.00abcde10.66hijk9.43abcdeA3B1097.67ab11.70defgh8.44fghijklA3B1196.67abc11.75defgh8.45fghijklA3B1295.33abcde11.91defg8.11jklmA3B1396.67abc10.22jk9.70abcA3B1497.00abc10.14jk9.70abcA3B1593.67bcdef10.71hijk9.20abcdefgA3B1698.00ab10.27jk9.61abcdeA3B1797.33ab10.21jk9.60abcdeA3B1897.33ab10.67hijk9.29abcdefA3B1996.67abc10.20jk9.51abcdeA3B2097.33ab10.24jk9.63abcde

不同品種所需最佳引發(fā)時間不同[22-25]。本試驗中，MSK 326的最佳引發(fā)時間較長(44 h、48 h)，而MS云煙87引發(fā)34 h后，引發(fā)時間對種子發(fā)芽效果的影響逐漸減小。由此表明，品種差異性可能會造成最佳引發(fā)時間的不同。

此外，MSK 326、MS云煙87低溫萌發(fā)效果均受引發(fā)溫度和引發(fā)時間的交互作用影響。數據顯示，MSK 326處理中，15 ℃引發(fā)44 h的種子發(fā)芽效果顯著優(yōu)于其余處理；而對于MS云煙87，優(yōu)勢引發(fā)溫度(15 ℃)下的最佳處理時間并非唯一性，其中較優(yōu)的處理為引發(fā)32 h。說明引發(fā)溫度和引發(fā)時間交互作用對不同品種的影響不同。

綜上所述，MSK 326、MS云煙87最適引發(fā)處理分別為15 ℃引發(fā)44 h、15 ℃引發(fā)32 h。但不同煙草品種對引發(fā)溫度的敏感性、種子引發(fā)最佳時間的差異性、以及互作效應差異性的發(fā)生原因尚不明確，需在下一步研究中深入探索。