引發(fā)處理對甜瓜種子萌發(fā)的影響*

蔣雪君 李 明 張永平 姚東偉**

（1.上海市金山區(qū)農業(yè)技術推廣服務中心，上海 金山201599；2.上?？屏⑻剞r科（集團）有限公司，上海 閔行201106；3.上海市農業(yè)科學院設施園藝研究所，上海 奉賢201403）

種子引發(fā)是通過控制種子吸水，使其停留在吸脹第2階段進行預發(fā)芽生理生化代謝和細胞膜、細胞器修復，然后在胚根伸出前進行回干的一種種子處理方法[1]。引發(fā)處理可促進種子萌發(fā)，提高種子在不適發(fā)芽條件下的發(fā)芽速度和出苗率，提高老化種子活力以及打破種子休眠等[1]。20世紀80年代末，種子引發(fā)技術被引入商業(yè)應用，滾筒引發(fā)、基質引發(fā)和膜引發(fā)等專利技術的出現，使種子引發(fā)技術廣泛應用于經濟效益較高的花卉和蔬菜的種子處理。

甜瓜（Cumumismelo）為葫蘆科甜瓜屬一年生攀緣草本植物，其果實芳香甘甜，是世界性高檔果品。我國是甜瓜栽培大國，種植面積占世界栽培總面積的45%以上、產量約占50%。據農業(yè)農村部信息中心統(tǒng)計，2019年我國甜瓜種植面積37.61萬hm2，按用種量75 g/667 m2、種子單價3 000元/kg計算，用種量423 t/年，種子產值達12.69億元/年[2]。甜瓜種子含蛋白質30.6%、脂肪48.7%，及VC、胡蘿卜素和多種氨基酸，其萌發(fā)溫度下限為16℃、上限為45℃，在適宜溫度范圍（30～35℃）內種子萌發(fā)速度快且整齊。引發(fā)處理可促進作物種子萌發(fā)[3]，但在甜瓜種子上的研究報道較少。本試驗分別以3個薄皮甜瓜品種和3個厚皮甜瓜品種的種子為試驗材料，研究引發(fā)處理對甜瓜種子萌發(fā)和幼苗生長的影響，為今后引發(fā)技術在甜瓜育苗上的應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試薄皮甜瓜品種有安育二號、大綠麻瓜、冠美23（上海農科種子種苗有限公司提供），厚皮甜瓜品種有哈密紅、秀綠（上海農科種子種苗有限公司提供）和世紀蜜（陳種，發(fā)芽率約80%，上海市農業(yè)科學院設施園藝研究所甜瓜課題組提供）；蛭石（購于國藥集團化學試劑有限公司），哈茨木霉菌、枯草芽孢桿菌（購于北京科威拜沃生物技術有限公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 種子引發(fā)處理

將種子、蛭石和蒸餾水按質量比1.0∶2.0∶1.2混合后置于15℃培養(yǎng)箱內，在黑暗條件下處理5 d，其間每天攪拌1次。引發(fā)結束后，用不同規(guī)格的細篩將種子篩出，均勻攤開，移入鼓風干燥箱，在（30±2）℃條件下干燥至含水量低于7%。

1.2.2 種子發(fā)芽試驗

用蛭石作發(fā)芽介質，用種子溫度梯度床（5008.00.00型，Seed Processing Holland B.V制造）作發(fā)芽床。發(fā)芽床上鋪8 cm厚蛭石（蛭石含水量40%），溫度梯度設置18℃、22℃、26℃、30℃，分別在不同溫度的行播種，播種深度3 cm。每個品種為1個處理，每個處理播50粒種子，3次重復。以種子破土為發(fā)芽標準計算發(fā)芽率，子葉出土2/3以上計為萌發(fā)，每日統(tǒng)計種子萌發(fā)數，統(tǒng)計平均發(fā)芽時間和發(fā)芽率。

發(fā)芽率（%）=（10 d內發(fā)芽種子數/種子總數）×100

平均發(fā)芽時間（d）=∑（Gt×Dt）/∑Gt

式中：Gt為不同時間的發(fā)芽數；Dt為相應的發(fā)芽天數[4]。

1.2.3 高EC值基質發(fā)芽試驗

發(fā)芽基質配方為泥炭∶珍珠巖=3∶1（西瓜育苗使用過的舊基質），基質EC值為4.1 mS/cm、pH值為6.1?；|EC值采用飽和浸提（SME）法[5]用Spectrum公司2265FS型電導率測量儀測定，pH值采用pH600測量儀測定。試驗在人工氣候箱內進行，氣候箱晝夜溫度為（30±1）℃/（20±1）℃、光照/黑暗時間為8 h/16 h。采用50孔穴盤，每個品種種植24盤。每個品種設6個處理，分別為未進行任何處理（ck）、A（種子經引發(fā)處理，方法同1.2.1）、B（種子用1%哈茨木霉菌包衣處理）、C（種子用1%木霉菌浸種8 h）、D（每穴澆灌1%木霉菌液4 mL）、E（每穴澆灌1%枯草芽孢桿菌液4 mL），重復4次。10 d后統(tǒng)計發(fā)芽率。

1.2.4 田間育苗試驗

試驗設在上海市農業(yè)科學院莊行綜合試驗站大棚內。冠美23和秀綠分別設對照和引發(fā)兩個處理，2018年12月6日完成引發(fā)，引發(fā)方法同1.2.1。將引發(fā)后的種子與未引發(fā)種子貯藏于常溫干燥處。采用128孔穴盤育苗，基質配方與高EC值基質發(fā)芽試驗相同。2021年3月5日播種，每盤1個處理，3次重復。播后覆蓋蛭石，將育苗盤排放于大棚內。10 d后調查發(fā)芽勢，20 d后統(tǒng)計出苗率，每處理隨機選取10株幼苗測定鮮重、干重。試驗數據采用SPSS16.0統(tǒng)計軟件進行方差分析和Tukey多重比較分析。

2 結果與分析

2.1 引發(fā)處理對不同溫度條件下甜瓜種子發(fā)芽的影響

引發(fā)處理對不同溫度條件下甜瓜種子發(fā)芽的影響見表1。

表1 各處理甜瓜種子的發(fā)芽時間和發(fā)芽率

由表1可知，整體上來看，引發(fā)處理縮短了各參試甜瓜品種種子的平均發(fā)芽時間，并提高了發(fā)芽率。其中，世紀蜜（陳種）的引發(fā)促進效果最顯著，在18℃、22℃、26℃、30℃發(fā)芽溫度下，引發(fā)種子的發(fā)芽率較未引發(fā)種子分別提高59.4%、40.0%、39.4%、32.7%，平均發(fā)芽時間分別縮短2.4 d、2.1 d、1.6 d、1.4 d；在18℃發(fā)芽條件下，安育二號、大綠麻瓜、冠美23、哈密紅、秀綠、世紀蜜引發(fā)種子的平均發(fā)芽時間分別較未引發(fā)種子縮短1.8 d、2.0 d、1.8 d、2.2 d、2.1 d、2.4 d，發(fā)芽率分別提高8.0%、10.0%、6.0%、4.0%、2.0%、59.4%。

2.2 不同處理對高EC值基質培育甜瓜種子發(fā)芽率的影響

不同處理對高EC值基質培育甜瓜種子發(fā)芽率的影響見表2。

表2 各處理甜瓜種子的發(fā)芽率

由表2可知，引發(fā)處理顯著提高了各參試甜瓜品種種子在基質EC值為4.1 mS/cm條件下的發(fā)芽率。各參試甜瓜品種種子引發(fā)處理的發(fā)芽率較未引發(fā)種子分別提高67.5%、69.5%、58.0%、70.5%、65.5%、66.5%；木霉菌浸種和木霉菌包衣處理種子的發(fā)芽率與較未處理差異不顯著；木霉菌灌根和芽孢桿菌灌根處理顯著提高了甜瓜種子的發(fā)芽率，但低于引發(fā)處理。

2.3 引發(fā)處理對甜瓜種子出苗的影響

引發(fā)處理對甜瓜種子出苗的影響見表3。

表3 各處理甜瓜種子的出苗情況

由表3可知，引發(fā)處理顯著提高了冠美23和秀綠甜瓜種子的發(fā)芽勢、出苗率，發(fā)芽勢較未引發(fā)處理分別提高48.3%和45.7%、出苗率分別提高5.0%和11.3%。引發(fā)處理顯著提高了冠美23甜瓜幼苗的單株鮮重和干重，分別較未引發(fā)種子提高0.14 g和0.005 g；引發(fā)處理提高了秀綠甜瓜幼苗鮮重和干重，但較未引發(fā)處理差異不顯著。

3 結論與討論

引發(fā)作為一種簡單方便的種子處理方法，已應用于生菜、西瓜、番茄等作物[1]。試驗結果表明，引發(fā)處理可提高甜瓜種子在較低溫度條件下的出苗率，出苗時間可提早1～2 d；30℃發(fā)芽溫度條件下，世紀蜜（陳種）甜瓜種子基質培育的發(fā)芽率為49%，引發(fā)處理后基質培育的發(fā)芽率達82%，說明引發(fā)處理對陳種的萌發(fā)促進效果更顯著。一般種子發(fā)芽活力隨貯藏時間的延長而下降，表現為發(fā)芽緩慢、發(fā)芽率下降[6]，本試驗中常溫干燥貯藏2年后的甜瓜種子引發(fā)處理后的發(fā)芽勢和出苗率顯著高于未引發(fā)種子，說明引發(fā)處理能提高種子活力，且貯藏時間至少可達2年。

前人研究表明，土壤鹽漬化對甜瓜種子萌發(fā)有抑制作用[7]。電導率按飽和浸提（SME）方法測定，則一般蔬菜作物土壤EC值上限為3 mS/cm，甜瓜為中等耐鹽作物，適宜生長的EC值范圍為1.5～2.5 mS/cm。本試驗所用基質EC值大于4 mS/cm，常規(guī)甜瓜種子不能正常發(fā)芽，但經引發(fā)處理和益生菌灌根處理可使甜瓜種子正常發(fā)芽，且引發(fā)處理的甜瓜種子發(fā)芽率接近正常水平，說明引發(fā)處理可提高甜瓜種子的耐鹽性。

綜上所述，引發(fā)處理可促進甜瓜種子在逆境條件下萌發(fā)，利于甜瓜早春低溫育苗或秋季直播。建議下一步可進行生產試驗，考察甜瓜種子引發(fā)處理的實際應用效果。