蒜苗種子生物學(xué)特性研究

何振明，閆 芳，王勤禮，張文斌，劉亞君，劉 華

（1.甘肅省山丹縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅山丹734100；2.河西學(xué)院河西走廊設(shè)施蔬菜工程技術(shù)研究中心，甘肅張掖734000；3.甘肅省張掖市經(jīng)濟(jì)作物技術(shù)推廣站，甘肅張掖734000；4.甘肅省經(jīng)濟(jì)作物技術(shù)推廣站，甘肅蘭州730030）

蒜苗，又叫蒜毫、青蒜，是大蒜幼苗發(fā)育到一定時(shí)期的青苗[1]。目前國內(nèi)種植蒜苗的方法主要是采用蒜瓣播種，該種植方法比較簡單粗放，勞動(dòng)強(qiáng)度大，種植成本高，種植水平落后，生產(chǎn)效率低。

蒜苗種子指大蒜有性繁殖產(chǎn)生的氣生鱗莖，俗稱蒜珠、天蒜、空中鱗莖[2]。利用蒜苗種子可提純復(fù)壯大蒜，顯著提高大蒜的產(chǎn)量和品質(zhì)，是解決生產(chǎn)上大蒜品種退化、恢復(fù)優(yōu)良品種原有生產(chǎn)能力的有效途徑。有試驗(yàn)結(jié)果表明[3]，用實(shí)生種繁殖出的第三代大蒜與始終以蒜瓣進(jìn)行無性繁殖的大蒜相比，具有生長勢強(qiáng)、蒜薹產(chǎn)量高、蒜頭增產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。但有關(guān)蒜苗種子生物學(xué)特性研究，目前國內(nèi)報(bào)道的還比較少，為此開展了對蒜苗種子生物學(xué)特性的研究，以期為蒜苗種子生產(chǎn)蒜苗和大蒜提純復(fù)壯提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

蒜苗種子由張掖市宏順通現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。

1.2 方法

1.2.1 種子形態(tài)觀察 隨機(jī)取蒜苗種子100 粒，分為10 組，每組10 粒，除去附屬物，仔細(xì)觀察種子形狀、色澤、光滑度等，總結(jié)共同特征。

1.2.2 粒徑測定 隨機(jī)抽取100 粒蒜苗種子，分為10 組，每組10 粒，用游標(biāo)卡尺測量種子的粒徑，計(jì)算其平均值。

1.2.3 種子千粒重測定 將種子充分混合均勻，采用“四分法”隨機(jī)取出1 000 粒種子，用萬分之一電子分析天平精密稱其重量，重復(fù)8 次，計(jì)算其平均值。

1.2.4 種子含水量的測定 采用恒溫烘箱干燥法測定蒜苗種子的含水量[4]，3 次重復(fù)，計(jì)算其平均值。

1.2.5 種子吸水率的測定 取種子100 粒（去除干癟種子），置于有蒸餾水的燒杯中，在25℃恒溫下使其吸水，每隔4 小時(shí)將種子從燒杯中取出用吸水紙吸干表面水分后稱重，如此反復(fù)，直至種子吸水至恒重，重復(fù)3 次。吸水完畢后，以時(shí)間為橫坐標(biāo)，吸水率為縱坐標(biāo)，繪制吸水曲線。

1.2.6 種子萌發(fā)試驗(yàn) 先用0.2%的高錳酸鉀溶液消毒種子20 min，清除藥水后用蒸餾水沖洗至蒸餾水無色，再將種子均勻點(diǎn)播于墊有2 層濾紙的培養(yǎng)皿中，每天噴2 次水，保持濾紙濕潤。培養(yǎng)皿置于人工氣候箱內(nèi)培養(yǎng)（溫度為25℃，濕度為85%，光照、黑暗各12 h），4 次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)100 粒種子。胚根突破種皮視為發(fā)芽，連續(xù)3 d 發(fā)芽種子數(shù)無增加視為發(fā)芽結(jié)束。

1.2.7 溫度對種子萌發(fā)的影響 設(shè)恒溫和變溫2 個(gè)處理。恒溫處理為白天、夜間均為25℃；變溫處理為白天溫度為28℃，夜間溫度為20℃，各為12 h。以上2 個(gè)處理均在人工氣候箱（濕度為85%，光照12 h）內(nèi)進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，每天定時(shí)觀察發(fā)芽情況，并保持濾紙濕潤。

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用DPS6.0 軟件進(jìn)行方差分析，運(yùn)用Duncan’s檢驗(yàn)法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 種子形態(tài)

蒜苗種子顏色為黑色，形狀呈盾狀，稍扁平，表面皺紋稍多而不規(guī)則，臍部凹洼很深。

2.2 種子粒徑

由表1 可知，蒜苗種子粒徑平均值為1.576 mm，標(biāo)準(zhǔn)差為0.378 mm，極差為1.00 mm，變異系數(shù)為24%，變異程度低，表明種子大小比較均勻。

表1 蒜苗種子粒徑測定結(jié)果

2.3 種子千粒重

由表2 可知，蒜苗種子千粒重平均值為2.711 6 g，種子小而均勻，屬于小粒種子。

表2 蒜苗種子千粒重測定結(jié)果

2.4 種子含水量

由表3 可知，蒜苗種子含水量較少，僅為8.493%，由此可知，在采收后易貯藏。

表3 蒜苗種子含水量測定結(jié)果

2.5 種子吸水率

由圖1 可知，浸種后，在前4 h 之內(nèi)蒜苗種子吸水量急劇加快，其吸水率達(dá)到了63.93%，隨著時(shí)間的延長，吸水率緩慢增長，12 h 時(shí)其吸水率達(dá)到92.37%，16 h 以后達(dá)到飽和狀態(tài)，即種子吸水過程分為急劇吸水期、穩(wěn)定吸水期和飽和吸水期3 個(gè)階段。由此可見，蒜苗種子種皮透水性較好，吸水強(qiáng)度較大。

圖1 蒜苗種子的吸水率曲線

2.6 種子萌發(fā)

由圖2 可知，蒜苗種子在2 d 之內(nèi)開始發(fā)芽，隨著時(shí)間的延長，在第二天至第四天發(fā)芽速度較快，達(dá)到發(fā)芽的高峰期，第四天以后發(fā)芽率呈緩慢增長的趨勢，整個(gè)發(fā)芽趨勢大致呈“S”型。

圖2 蒜苗種子的萌發(fā)曲線

2.7 不同培養(yǎng)溫度處理對蒜苗種子萌發(fā)的影響

由圖3 可知，恒溫處理下的發(fā)芽率優(yōu)于變溫處理，而由表4 可知，在25℃恒溫培養(yǎng)條件下，發(fā)芽率為43.33%，發(fā)芽勢為29.33%；變溫處理下，發(fā)芽率為32%，發(fā)芽勢為21.33%，恒溫處理下的發(fā)芽率和發(fā)芽勢均高于變溫處理，但方差分析表明，二者差異不顯著。

圖3 不同溫度下蒜苗種子的萌發(fā)動(dòng)態(tài)

表4 不同培養(yǎng)溫度對蒜苗種子萌發(fā)的影響

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

有研究結(jié)果表明[5]：蒜苗種子約是洋蔥種子的一半大小，形狀、顏色非常相似。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明：蒜苗種子顏色為黑色，形狀為盾狀，表皮不光滑多皺紋，臍部凹洼很深，研究結(jié)果與劉冰江的研究結(jié)果基本一致。

本試驗(yàn)結(jié)果表明：蒜苗種子千粒重為2.711 6 g，含水量為8.493%，根據(jù)陳景長蔬菜種子的分類方法和種子貯藏安全含水量范圍的劃分標(biāo)準(zhǔn)[6]，蒜苗種子屬于小粒種子，含水量在安全貯藏的范圍之內(nèi)，易貯藏。

種子的吸水一般可以劃分為3 個(gè)階段：開始吸水階段、滯緩階段和重新大量吸水階段，呈快—慢—快的“S”型吸水曲線[7]。本試驗(yàn)結(jié)果表明：種子在前4 h 內(nèi)吸水迅速，吸水率達(dá)63.93%，隨著時(shí)間的延長，吸水率緩慢增長，在16 h 左右達(dá)到飽和，種子吸水過程分急劇吸水期、穩(wěn)定吸水期和飽和吸水3 個(gè)階段，不符合“S”型吸水規(guī)律，這與紅芪種子吸水規(guī)律[8]相似。

種子發(fā)芽曲線表示種子在整個(gè)發(fā)芽過程中發(fā)芽率的動(dòng)態(tài)變化趨勢，從發(fā)芽曲線能了解種子發(fā)芽的進(jìn)程和持續(xù)時(shí)間，為生產(chǎn)中出苗階段田間管理提供科學(xué)依據(jù)。

本試驗(yàn)結(jié)果表明：蒜苗種子在2 d 之內(nèi)開始萌發(fā)，在第二天至第四天發(fā)芽速度較快，達(dá)到發(fā)芽的高峰期，第四天以后緩慢增長，整個(gè)生長發(fā)芽歷程大致呈“S”型，即種子萌動(dòng)期、發(fā)芽高峰期和發(fā)芽緩增期3 個(gè)歷程，這與紅芪種子發(fā)芽規(guī)律[9]相似。

一般作物種子可在較寬的溫度范圍內(nèi)發(fā)芽，大多數(shù)作物在13～30℃范圍內(nèi)均能良好發(fā)芽，但有些植物種子在晝夜溫度交替變化的生態(tài)條件下發(fā)芽最好，表現(xiàn)出對變溫的敏感性，如水稻、茄科類蔬菜和許多牧草、林木種子在變溫下萌發(fā)最佳（胡晉等2006）。本試驗(yàn)結(jié)果表明：蒜苗種子在恒溫條件下，發(fā)芽率為43.33%，發(fā)芽勢為29.33%，在變溫條件下，發(fā)芽率為32%，發(fā)芽勢為21.33%，恒溫處理下的發(fā)芽率和發(fā)芽勢均高于變溫處理，但方差分析表明，二者無差異顯著。由此可見，變溫處理對蒜苗種子萌發(fā)沒有明顯的促進(jìn)作用。在恒溫和變溫2 種不同溫度處理下，種子的發(fā)芽率均較低，其較低的原因還有待研究。

3.2 結(jié)論

以上試驗(yàn)結(jié)果可以得出如下結(jié)論：蒜苗種子顏色為黑色，形狀為盾狀，表皮不光滑多皺紋，臍部凹洼很深；粒徑為1.576 mm；千粒重為2.711 6 g；種子的含水量為8.493%；種子吸水過程分急劇吸水期、穩(wěn)定吸水期和飽和吸水期3 個(gè)階段；種子發(fā)芽呈“S”型曲線；變溫處理對蒜苗種子萌發(fā)沒有促進(jìn)作用。