冬瓜種子發(fā)芽率提高方法探究

昌正興，郭玉姣，王安華

（1.岳陽職業(yè)技術學院，湖南岳陽 414000；2.湖南新泰和綠色農(nóng)業(yè)集團，湖南岳陽 414000）

冬瓜耐熱、耐濕、耐貯運，適應性強，產(chǎn)量高，種植成本低，是我國瓜類蔬菜的主栽品種，在調(diào)節(jié)蔬菜夏秋淡季供應中作用顯著。由于冬瓜屬“高鉀低鈉”型蔬菜，因而成為需進食“低鈉”食物的患腎臟病、高血壓、浮腫病人群的優(yōu)質(zhì)食物［1］。

冬瓜種子種皮厚硬，富含角質(zhì)層，種皮透水性、吸水性差是影響種子萌發(fā)的主要因素，加上子葉富含脂肪、瓜氨酸、皂苷等物質(zhì)，影響了種胚代謝活動，導致種子發(fā)芽率不高。目前，我國多數(shù)冬瓜商品種子發(fā)芽率低，一般發(fā)芽率僅為60%，遠低于其他作物種子［2］增加了瓜農(nóng)及育苗企業(yè)的用種成本和管理成本。此外，在生產(chǎn)中采用常規(guī)方法對冬瓜種子進行處理，會造成發(fā)芽率低、發(fā)芽緩慢、出芽不整齊的情況。為提高種子發(fā)芽率，前人對冬瓜幼苗催芽進行過許多研究，如層積后播種時再浸種一段時間、浸種6 h 后再用1000 mg·L-1GA3處理2 h、種子進行破殼處理、15～30 ℃變溫發(fā)芽等［3-6］。解決冬瓜工廠化育苗中種子萌芽遲緩、發(fā)芽率不高及出苗不整齊的問題，對促進冬瓜工廠育苗企業(yè)標準化育苗、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)、周年性供應及提升瓜農(nóng)及育苗企業(yè)經(jīng)濟效益，具有重要的現(xiàn)實意義。國內(nèi)近年來有關提高冬瓜發(fā)芽率方面的研究報道很少。

1 材料與方法

1.1 材料來源

供試種子選用湖南主栽冬瓜雜交種：興蔬白星，由湖南興蔬種業(yè)有限公司制種；青雜一號，由長沙春潤種業(yè)有限公司制種。

1.2 試驗方法

供試種子先晾曬30 min，激活種子酶的活性。后隨機取樣，每一試驗組單個處理樣品均為30 粒，設3 次重復，共90 粒，浸種時間滿足8 h。培養(yǎng)皿內(nèi)填充棉芯，可保水保濕，種子均勻置于棉芯上，貼好標簽。發(fā)芽試驗在恒溫培養(yǎng)箱中進行，溫度28～30 ℃，每天光照10 h。堅持每天觀察1 次，確保培養(yǎng)皿內(nèi)種子濕潤、無菌，記錄種子最早萌芽時間，即種子開始露白為標志的時間，統(tǒng)計不同處理的發(fā)芽率，選擇最佳的處理方法和藥劑配方。冬瓜種子發(fā)芽率=（12 d 萌發(fā)種子總粒數(shù)/供試驗種子總粒數(shù)）×100%。

1.2.1 冷水、熱水浸種變溫催芽

供試種子分別用冷水、60 ℃熱水浸種，不停攪拌浸種2 h 撈出，揉去黏液，洗凈瀝干，再分別置于溫度在3～5 ℃的冰箱中，進行、48 h 的變溫層積處理，常溫下繼續(xù)浸種6 h；以涼開水浸種8 h 作對照，取出后用涼開水沖洗、瀝干，每個培養(yǎng)皿放置30 粒種子，于恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)進行培養(yǎng)。

1.2.2 KMnO4溶液浸種催芽

供試種子用60 ℃熱水浸種，不停攪拌浸種2 h 撈出，揉去黏液、洗凈瀝干，再分別置于0.05%、0.10%、0.50%、1.00%、3.00% KMnO4溶液中浸泡1 h，涼開水沖洗5 次后于常溫下繼續(xù)浸種5 h，以涼開水浸種8 h 作對照，取出后用涼開水沖洗、瀝干，每個培養(yǎng)皿放置30 粒種子，于恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)進行培養(yǎng)。

1.2.3 GA3溶液浸種催芽

供試種子用60 ℃熱水浸種，不停攪拌浸種2 h 撈出，揉去黏液、洗凈瀝干，再分別置于50 mg·L-1、100 mg·L-1、200 mg·L-1、500 mg·L-1的GA3溶液中，涼開水沖洗5 次后于常溫下浸種6 h，以涼開水浸種8 h 作對照，取出后涼開水沖洗、瀝干，每個培養(yǎng)皿放置30 粒種子，于培養(yǎng)箱內(nèi)進行培養(yǎng)。

1.2.4 KNO3溶液浸種催芽

供試種子用60 ℃熱水浸種，不停攪拌浸種2 h 撈出，揉去黏液、洗凈瀝干，再分別置于0.05%、0.10%、0.50%、1.00%的KNO3溶液中，涼開水沖洗5 次后于常溫下繼續(xù)浸種6 h；以涼開水浸種8 h 作對照，取出后涼開水沖洗、瀝干，每個培養(yǎng)皿放置30 粒種子，于培養(yǎng)箱內(nèi)進行培養(yǎng)。

1.2.5 H3BO3溶液浸種催芽

供試種子用60 ℃熱水浸種，不停攪拌浸種2 h 撈出，掇揉去黏液、洗凈瀝干；再分別置于50 mg·L-1、100 mg·L-1、200 mg·L-1、500 mg·L-的H3BO3溶 液 中，涼開水沖洗5 次后于常溫下浸種6 h，以涼開水浸種8 h作對照，取出后涼開水沖洗、瀝干，每個培養(yǎng)皿放置30粒種子，于培養(yǎng)箱內(nèi)進行培養(yǎng)。

2 結(jié)果與分析

2.1 冷水、熱水浸種后再變溫處理對冬瓜種子發(fā)芽率的影響

試驗發(fā)現(xiàn)，用60 ℃熱水浸種，較冷水浸種的發(fā)芽時間提前1 d。供試種子發(fā)芽率均提高12%左右；用冷水浸種后，雖經(jīng)冰箱3～5 ℃、48 h 的變溫處理，但最早發(fā)芽時間和發(fā)芽率幾乎沒有變化；用60 ℃熱水浸種后，再經(jīng)冰箱3～5 ℃、48 h 的變溫處理，較用冷水浸種的發(fā)芽率明顯上升，分別達81.1%和78.8%；若同時用60 ℃熱水浸種，再經(jīng)冰箱3～5 ℃、48 h 的變溫處理，供試種子發(fā)芽率變化不大。這表明熱水浸種增加了冬瓜種子的透水性，增強了種胚的吸水能力，提高了種胚細胞的生理活性，進而提高種子發(fā)芽率。試驗還發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過冰箱3～5 ℃、48 h 的變溫處理，無論是冷、熱水浸種，對供試種子發(fā)芽率影響不大，表明其已生理成熟，種胚具備正常的發(fā)芽能力［7］。

2.2 KMnO4 處理對冬瓜種子發(fā)芽率的影響

從表2 看出，冬瓜種子用60 ℃熱水浸種，冷水對照組的發(fā)芽率分別為64.4%和62.2%；若經(jīng)低濃度KMnO4溶液氧化處理，供試種子發(fā)芽時間較對照提前1～2 d，2 個品種均以0.10% KMnO4處理的發(fā)芽率為最高，達97.7%和91.1%；但隨著KMnO4溶液濃度增加，冬瓜種子發(fā)芽的時間推遲，發(fā)芽率不升反降，當濃度達3.00%時，種子幾乎很少萌發(fā)。因為KMnO4溶于水后能釋放出原子氧，并可提高水溶液中氧的濃度，而K+是植物必需的營養(yǎng)元素，Mn2+能活化種子體內(nèi)的酶系統(tǒng)，對冬瓜種子的萌發(fā)十分有利，反之，濃度過高則抑制其萌發(fā)，且對種皮、種胚具有腐蝕性［8-9］。

表1 變溫處理對冬瓜種子發(fā)芽率的影響

表2 KMnO4 處理對冬瓜種子發(fā)芽率的影響

2.3 GA3 處理對冬瓜種子發(fā)芽率的影響

從表3 發(fā)現(xiàn)，冬瓜種子用60 ℃熱水浸種時，冷水對照組的發(fā)芽率分別為64.4%和62.2%，若再經(jīng)低濃度GA3處理，種子發(fā)芽時間提前1 d，供試種子均以100 mg·L-1GA3浸種效果最好，分別達88.8%和85.5%；但隨著GA3溶液濃度增加，冬瓜種子的發(fā)芽時間推遲，發(fā)芽率不升反降，其中GA3濃度達500 mg·L-1時，2 個品種的發(fā)芽率均只有40%左右。因為GA3為生長調(diào)節(jié)激素，適宜濃度的外源激素，可增強種子細胞內(nèi)水解酶的活性，它可將貯存的淀粉在酶的作用下水解為簡單的有機物，并運送到胚中，提高種子發(fā)芽率；而當GA3溶液濃度過高時則抑制酶的活性［10-11］。

表3 GA3 處理對冬瓜種子發(fā)芽率的影響

2.4 KNO3 處理對冬瓜種子發(fā)芽率的影響

從表4 得到，冬瓜種子用60 ℃熱水浸種時，冷水對照組的發(fā)芽率分別為64.4%和62.2%，若再經(jīng)低濃度的KNO3浸種催芽，供試種子發(fā)芽率都接近80%，其中以0.10% KNO3溶液效果最好，分別達84.4%和83.3%；但隨著KNO3溶液濃度增加，冬瓜種子發(fā)芽時間推遲，發(fā)芽率不升反降，當KNO3濃度達1.00%時，其發(fā)芽率卻只有57.7%和56.6%。原因是K+、NO3-均為植物必需營養(yǎng)元素，可促進種胚細胞生長發(fā)育，而高濃度則抑制種胚細胞的生長與發(fā)育［12-13］。

表4 KNO3 處理對冬瓜種子發(fā)芽率的影響

2.5 H3BO3 處理對冬瓜種子發(fā)芽率的影響

從表5 可知，冬瓜種子用60 ℃熱水浸種時，冷水對照組的發(fā)芽率分別為64.4%和62.2%，若再經(jīng)低濃度的H3BO3溶液浸種催芽，供試種子發(fā)芽時間提前1 d，發(fā)芽率均達到80%左右，其中以200 mg·L-1H3BO3效果最好，分別達86.6%和85.5%。但隨著H3BO3溶液濃度增大，冬瓜種子發(fā)芽時間推遲，發(fā)芽率下降，當濃度達1000 mg·L-1時，供試種子的發(fā)芽率都只有60%左右。原因是B 為種子萌發(fā)必需微量元素，可刺激種子細胞內(nèi)酶的活性，從而提高種子發(fā)芽率，而高濃度H3BO3則抑制酶的活性，促使其發(fā)芽率下降［14］。

表5 H3BO3 處理對冬瓜種子發(fā)芽率的影響

3 結(jié)論與討論

冬瓜種子采用熱水浸種，在水溫60 ℃左右，可促進種子提早萌發(fā)，并能明顯提高種子的發(fā)芽率，較對照組冷水浸種提升15%左右。KMnO4作為一種強氧化劑，低濃度可輕度腐蝕冬瓜種皮，增加了種子細胞膜的通透性和吸水性，當冬瓜種子經(jīng)60 ℃熱水浸泡后再用0.10% KMnO4處理，其發(fā)芽率可提高到90%以上，是一種理想的冬瓜催芽配方試劑，可以在冬瓜育苗中加以推廣應用。試驗還發(fā)現(xiàn)，GA3、KNO3和H3BO3均能對冬瓜種子萌芽產(chǎn)生影響，種子經(jīng)熱水浸泡，分別再用100 mg·L-1GA3、0.10% KNO3和200 mg·L-1H3BO3濃度處理后，也有較好效果，供試品種的發(fā)芽率均在80%以上。值得注意的是，不同原產(chǎn)地的冬瓜種子在發(fā)芽率試驗中差異較大，可能與其遺傳因子及種胚的生理后熟性有關；“陳”種子發(fā)芽率隨貯存時間的延長，其發(fā)芽率下降明顯，因此生產(chǎn)上應盡可能棄“陳”取“新”。